财务用USB数字小键盘拆解&刷机原理及后续改造

reiyawea

零、前言

逛某宝，看到一种带液晶屏的财务小键盘，成色很新，才卖8.8元，应该是倒闭公司的产品，还没上市就夭折了。
由从卖家的拆解图可以得知是USB串口，有改造潜力，故入手2个。

一、外观

正面（卖家供图）

东莞市极制电子GS-KB22数字键盘

反面（卖家供图）

背面标签有型号，搜索不到这家公司和产品型号。保修贴显示为2019年12月生产。

标签

不出所料，插入电脑显示为串口。LCD全点亮，电流小于10mA。
手感和一般市面上一般的薄膜键盘一样，中规中矩，反正比同价位的计算器要好。
按下和松开按键时，串口能收到数据，但试过常用波特率均不像正常，特殊波特率？这不是重点。

通电

二、拆解

背面标签和下面2个橡胶垫底下有螺丝，拧掉后撬开三边卡扣（这是友好的卡扣，小心一点就可以无损）


按键是胶碗薄膜，用斑马条（不确定是不是这么称呼）连接主板，不是焊接的，是用铁条+橡胶条+螺丝压住。



拆下键盘后可以取下主板。主板和液晶的连接用的导电橡胶。


三、测绘分析

接下来逆向分析主板。下面2图是卖家提供的。

PCB1（卖家供图）

PCB2

主控WT56F216为台湾伟诠增强型8051。MCU内置LCD控制器，串口通过CH340E连接到电脑，扫描键盘用GPIO。预留了蜂鸣器以及标号为LD1的元件（应该是液晶背光灯），也是GPIO控制。


背面没有元件。


测绘得到引脚定义


矩阵键盘定义（列线已有上拉电阻，所以行线要配置成开漏输出，列线是浮空输入）



四、ISP接口

WT56F216的ISP接口称为SWUT，本质上是115200bps的单线半双工串口，用名为WLINK的下载器实现ISP烧录。
WLINK中串口输出是开漏+分压电阻，输入是施密特触发器。
电脑发送数据时，输出1.5V表示0，3.3V表示1。（WT56F216认为低于1.8V为0，高于2.8V为1）
电脑接收数据时，低于0.8V识别为0，高于1.5V识别为1。
这样一来，电脑发送数据时，WT56F216可以识别，但因为电压不够低，不会回环到接收。
WT56F216发送数据时变为推挽输出，电脑可以识别。


因为买不到原装WLINK下载器，只好根据这个原理自己做一个。原理图在下面。
原版是纯数字电路，我改用一片STC51（需要3V低压版或15系列宽电压版）。电位器用2.2K~10K即可。
程序很简单，一个死循环，把P3.0转移到P1.3，把P1.1转移到P3.1。太简单以至于可以在STC ISP中直接写机器码。
这里必须用STC51中转一下，是因为8051的输出是开漏+弱上拉，输入是施密特触发器，符合基本要求。


连好线，用SWUT-ISP软件（http://www.weltrend.com.tw/zh-cn/support/detail/49/123/72）尝试连接。
调整电位器（调到下方约1/3处）直到ISP能建立通信。

五、编程

WT56F216的设计思路很特别，除8051标准外设，其余都挂在外部总线上，寄存器用MOVX指令访问。
因为这块属于传统8051的范畴，这里就不再展开了。

六、结语

虽然只有8位，也足够做个计算器了。

自制计算器的文章：https://www.mydigit.cn/thread-323123-1-1.html

lichengde

这小健盘银行柜台多见谢谢分享

wxbwxb

研究的够深入，等续集。

礼上网来

猜错了，以为有牛屎。

手残剁手

这么一个小玩意研究的这么深，大佬的肝和时间真的很厉害

bluefang

支付宝蜻蜓f1、商米蚂里奥（不是错字）什么的键盘估计通用。

论坛助手,iPhone

xiaoqi233

竟然带液晶屏，期待楼主的计算器改造文章

wooox

做工看着还不错。

liebedemi

做工挺好的，等待后续

soma

wch30e做USB通信芯片，识别成串口吗？

gxj411

运费还要6元钱啊

玛德陛下

可以改计算器宗了

cutter

这个可玩性可以，看来价格又要被大家炒起来了，赶紧下手啊
https://item.taobao.com/item.htm?id=674548138736

哎呦嗨

都是大神级别的

mhtlov

带液晶的不错

lichuang1005

顶一个，大佬研究的真是深入，这样一下子就可以重新mod了

zip027

膜拜，这也能刷机

o759

佩服，希望继续讲解

jwyjfd007

接没有小键盘笔记本不错

天天好身体

液晶屏左上角的WIFI  GPRS什么意思？