一、 前言：桌面上的“遥控器”焦虑

作为一名嵌入式开发者，我的桌面常年是这样的：显示器、键盘、鼠标、开发板，还有一个永远在嗡嗡响的小风扇。

我一直在寻找一个能摆在手边的“中枢控制器”。市面上有类似的产品，比如 Loupedeck 或者 Stream Deck，但它们要么价格昂贵，要么功能过于固化，无法让我这个“极客”随心所欲地定制。

于是，我决定自己造一个——SmartDesk V1。

我的初衷很简单：做一个能控制一切的物理旋钮。​ 旋转它，能调节电脑音量，能帮我监控桌面环境的温湿度。

二、 需求拆解：它必须做到什么？

在项目动工之前，我给自己列了一份详细的需求清单。这不仅是为了理清思路，更是为了确保后续软硬件设计不跑偏。

1. 交互体验（HMI）

这是最核心的部分。我不想在屏幕上戳戳点点，我要的是物理反馈。

• EC11 金属编码器：必须是带按压的那种。旋转调节数值，按下确认。这是最直觉的操作方式。

• OLED 显示屏：0.96 寸足以。用来显示当前的模式、数值（比如音量百分比）或者传感器数据。

• 快捷键：预留2个独立按键，用于切换模式或执行宏命令。

2. 硬件性能（Hardware）

基于 STM32F103C8T6 的选型，我规划了以下功能：

• 主控：STM32F103C8T6。为什么选它？因为它便宜、好用，最重要的是原生支持 USB 全速设备。这意味着我不需要额外的 USB-TTL 芯片，就能直接模拟键盘、鼠标或 MIDI 设备。

• 电源：Type-C 供电。板载 3.3V LDO（AMS1117）和 5V 直通，方便给外设供电。

• 扩展能力：预留 PWM 接口控制风扇或电机，预留 I2C 接口接温湿度传感器（SHT30）和光照传感器（BH1750）。

3. 软件架构（Software）

这是我对自己的一次挑战。我不想只写一个 while(1)的裸机代码。

• RTOS 加持：必须上 FreeRTOS。这样我可以把显示、按键扫描、USB 通信分成不同的任务，逻辑更清晰，后期维护也方便。

• 低功耗设计：虽然是有线供电，但我希望它在闲置时能“安静”下来。利用 STM32 的 STOP 模式，配合 SI2303 MOS 管切断 OLED 和传感器的电源，实现超低功耗待机。

4. 物理形态（Mechanical）

• 一体化设计：PCB 直接做成核心板，不需要底板。

• 外壳友好：预留标准的 20mm EC11 轴长和开孔位置，方便后续 3D 打印或亚克力外壳。

三、 技术选型与难点预判

模块	选型	选型理由	预期难点
MCU​	STM32F103C8T6	性价比之王，USB 外设齐全	USB HID 描述符配置较复杂
编码器​	EC11 (20mm轴)	手感好，寿命长	正交解码的消抖逻辑
电源​	AMS1117-3.3V	经典稳定	大电流下 LDO 发热问题
保护​	1206 0.5A 保险丝	防止短路烧毁 USB 口	选型需匹配 5V 电路
系统​	FreeRTOS	多任务调度	堆栈溢出、优先级反转

关于难点的预判：

我知道 PCB 设计会是个坎。特别是 USB 的差分线，以及 GND 的铺铜。之前我在练手时遇到过自动布线导致的“天线效应”和 DRC 间距违规（0.05mm 被工厂驳回），所以这次我决定全程手动布线，并严格按照 6mil 的安全间距执行。

四、 项目目标与成果预览

我希望 SmartDesk V1 最终能达到这样的效果：

1. 作为一个 PC 外设：旋转旋钮 = 调节 Windows 系统音量；按下旋钮 = 静音；

2. 作为一个环境控制器：实时显示桌面温湿度和亮度。

3. 作为一个学习平台：代码开源，工程规范，供大家参考。

五、 结语

这就是 SmartDesk V1 的起点。它不是最复杂的硬件，也不是最前沿的技术，但它承载了我从“使用者”转变为“创造者”的想法。

接下来的几篇文章，我会详细记录：

• 如何用 立创 EDA​ 画出原理图和 PCB（以及我是怎么解决 DRC 报错的）。

• 如何用 Keil MDK + 标准库​ 搭建工程，并移植 FreeRTOS。

• 如何实现 USB HID​ 连接电脑，以及 低功耗​ 的实测数据。

如果你也对这个项目感兴趣，欢迎在评论区留言，或者去我的 GitHub 仓库关注进度。

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