随着信息化时代的迅速发展，计算机及其输入设备的更新换代速度日益加快。在这一背景下，传统键盘由于其不可修改的程序设计，严重限制了程序的修改与升级，且由于误码和误触发问题，对客户使用造成了不利影响。因此，对传统键盘进行改进，使其能够满足用户自定义按键功能的需求，已经变得十分迫切。
本文提出的基于CH450单片机键盘的改进设计方案，主要包括了硬件设计和嵌入式软件设计两个方面。硬件部分以CH450键盘控制芯片为核心，该芯片内置时钟振荡电路，能够动态驱动64只数码管或48只LED，并进行48键键盘扫描。CH450通过两线串行接口与单片机数据交换，显著节省了微控制器的I/O口资源。此外，为避免静电对人体造成的伤害，设计中加入了ESD防护芯片SP720AB，并对3.3V的单片机供电电压和5V的CH450供电电压之间的电平差异，采用I2C总线隔离器ISO1541进行处理。编码器的信号线也使用线性驱动芯片SN74LVC8T245进行了电平转换处理。
在按键设计上，CH450支持8x6矩阵的48键键盘扫描。为了避免因按键抖动或外界干扰导致的误码，CH450进行了两次扫描，仅当两次结果相同时，按键才会被确认为有效。有效的按键会使CH450通过INT#引脚产生低电平的键盘中断，单片机通过串行接口读取按键代码。CH450不支持组合键，如果多个键同时被按下，优先处理键值较小的按键。
编码器的设计部分，单片机通过读取编码器的A、B管脚电平变化决定编码器的方向。编码器的信号线经过线性驱动芯片处理后连接到复合控制板。
在AD采集方面，单片机通过四线制SPI接口读取AD7812采集芯片数据，以获取滑杆电位器的值。AD7812的供电电压为3.3V，由复合控制板提供，其SPI信号线也连接到复合控制板。
串口通信设计中，采用SP3232芯片实现与上位机的通信。SP3232具有高效的电荷泵，支持在+3.3V到+5.0V之间的某个电压下发送RS-232信号，其内部的ESD保护确保了驱动器和接收器管脚可以承受4-15kV的静电放电和IEC 1000-4-2气隙放电。此外，SP3232还具备低功耗关断模式。
综合上述内容，基于CH450单片机键盘的改进设计考虑到了现实使用中可能遇到的问题，并提供了一系列技术解决方案。改进后的键盘模块能够满足用户个性化的需求，具有较好的自定义按键功能，提高了用户的使用体验，同时保证了硬件的稳定性和可靠性。
