使用無線鍵盤很長時間了，但是偶爾調試 BIOS 依然需要用到有線鍵盤，只是專門備着一塊碩大的有線鍵盤實在佔地方，所以這次來設計製作一塊超小體積的「BIOS 專用鍵盤」；

本篇主要記錄關鍵步驟、需要使用的工具及個性化部分，以發揮交流與啓發之用；因此不對工具的使用方法及操作細節進行贅述。

鍵位選擇及佈局

作為專門用途的鍵盤，我們可以通過篩選掉不常用的鍵位來縮減體積，在這裏我們需要留下的鍵位主要分為：

1、數字鍵 0～9，用以輸入電壓電流等關鍵數值；
2、功能鍵 F1～F12，用以進入 BIOS 及其他特定功能；
3、方向鍵及輸入功能鍵，包含 Enter、Tab、Delete 等,用以輸入選擇、確認及退出；
4、通過換檔開關觸發的字母及常用符號，用以應急情況下進行輸入；
5、增加了 Ctrl、Shift、Alt、Win 這幾個功能按鍵，與字母位於同一分層，具備多鍵防衝；

篩選出需要的鍵位並進行初步的鍵位分層組合後，我們使用在線的鍵位排佈設計工具Keyboard Layout Editor對鍵位進行排布，過程中我們可以根據實際需要幾使用習慣對其進行調整；而這次的鍵位設計中我們將採用如下的鍵位排列；

在這版的鍵盤佈局中，我們將數字鍵和功能鍵進行疊加，通過左下角的 Fn 功能鍵對二者進行切換，同時因為數字鍵的使用頻率遠大於功能鍵，所以默認輸出的內容為數字；

方向鍵被放置在了右下角並調整成了直角型排列，這樣的好處在於右下角的確認鍵可以作為盲操時的識別點，進而迅速找到所需要的方向鍵；另外，在 FN 功能鍵被按住時，方向鍵將成為光標的控制鍵進而實現基礎的鼠標功能，以滿足一些必須使用鼠標的場景（這也是這個鍵盤在功能上最棒的優點，同時具備了基礎的鍵盤和鼠標功能）；

之後，我們將其他需要用到的功能鍵按需排列；這裏需要注意的是不要忘記加上小數點按鍵，超頻中調整電壓參數時你是用得上的；至此我們在鍵盤正面用二十個按鍵完成了佈局，而這也是其名稱「BiOS KB20C」的由來；（更加完整的分層鍵位圖見文末附件）

鍵盤電路實現

完成了鍵位佈局後我們開始進行電路實現，這裏為了減少工作量採用了 Atmega32U4 芯片中最常見且成熟的Pro Micro版型，鍵盤 PCB 與主控 PCB 之間通過排針進行焊接相連；

鍵盤設別本身的原理非常簡單，通過鍵位的按下和斷開兩種狀態判斷輸入，這是任何一種開關都具備的基礎功能；在製作鍵盤的電路板前我們可以根據自己的需要選擇合適的按鍵開關，我在這裏選用的是西鐵城 LS6J2M 系列的 5mm 輕觸開關，這個系列的輕觸開關有着較好的外觀和按鍵手感，只是價格偏貴；這裏也附上輕觸開關的詳細信息；

PCB 完成後的模擬視圖如下，實際尺寸為 48×36mm，尺寸與一個常規 Zippo 打火機相仿；這裏的 PCB 設計使用的是嘉立創的在線 EDA，這個工具目前已經足夠完善和便捷了，即便是新手也能較快掌握上手，非常適合這類簡單的小型項目；

我們在設計的過程中利用上了大部分針腳，通過調整線路的排布實現了一定的多鍵防衝功能，進而簡化掉了防衝二極管的設計，使得線路較為簡潔，之後我們提交工廠打樣然後完成組裝即可正常使用了。

Update 2022-10

現在發現這個鍵盤最大的作用其實不是調整 BIOS，而是在電腦更換了硬件後啓動時輸入 BitLock 密鑰時比較方便...