]> git.donarmstrong.com Git - qmk_firmware.git/blob - docs/modding_your_keyboard.md
29b0b3b0fbfdb056a0b36185cee2a0c9e7c42091
[qmk_firmware.git] / docs / modding_your_keyboard.md
1
2 ## Audio output from a speaker
3
4 Your keyboard can make sounds! If you've got a Planck, Preonic, or basically any keyboard that allows access to the C6 or B5 port (`#define C6_AUDIO` and/or `#define B5_AUDIO`), you can hook up a simple speaker and make it beep. You can use those beeps to indicate layer transitions, modifiers, special keys, or just to play some funky 8bit tunes.
5
6 If you add this to your `rules.mk`:
7
8 ```
9 AUDIO_ENABLE = yes
10 ```
11
12 there's a couple different sounds that will automatically be enabled without any other configuration:
13
14
15 If you want to implement something custom, you can 
16
17 ```
18 #ifdef AUDIO_ENABLE
19   #include "audio.h"
20 #endif
21 ```
22
23 Then, lower down the file:
24
25 ```
26 float tone_startup[][2] = {
27     ED_NOTE(_E7 ),
28     E__NOTE(_CS7),
29     E__NOTE(_E6 ),
30     E__NOTE(_A6 ),
31     M__NOTE(_CS7, 20)
32 };
33 ```
34
35 This is how you write a song. Each of these lines is a note, so we have a little ditty composed of five notes here.
36
37 Then, we have this chunk:
38
39 ```
40 float tone_qwerty[][2]     = SONG(QWERTY_SOUND);
41 float tone_dvorak[][2]     = SONG(DVORAK_SOUND);
42 float tone_colemak[][2]    = SONG(COLEMAK_SOUND);
43 float tone_plover[][2]     = SONG(PLOVER_SOUND);
44 float tone_plover_gb[][2]  = SONG(PLOVER_GOODBYE_SOUND);
45
46 float music_scale[][2] = SONG(MUSIC_SCALE_SOUND);
47 float goodbye[][2] = SONG(GOODBYE_SOUND);
48 ```
49
50 Wherein we bind predefined songs (from [quantum/audio/song_list.h](https://github.com/qmk/qmk_firmware/blob/master/quantum/audio/song_list.h)) into named variables. This is one optimization that helps save on memory: These songs only take up memory when you reference them in your keymap, because they're essentially all preprocessor directives.
51
52 So now you have something called `tone_plover` for example. How do you make it play the Plover tune, then? If you look further down the keymap, you'll see this:
53
54 ```
55 PLAY_SONG(tone_plover);                      // song name
56 ```
57
58 This is inside one of the macros. So when that macro executes, your keyboard plays that particular chime.
59
60 ## Music mode
61
62 The music mode maps your columns to a chromatic scale, and your rows to octaves. This works best with ortholinear keyboards, but can be made to work with others. All keycodes less than `0xFF` get blocked, so you won't type while playing notes - if you have special keys/mods, those will still work. A work-around for this is to jump to a different layer with KC_NOs before (or after) enabling music mode.  
63
64 Recording is experimental due to some memory issues - if you experience some weird behavior, unplugging/replugging your keyboard will fix things.
65
66 Keycodes available:
67
68 * `MU_ON` - Turn music mode on
69 * `MU_OFF` - Turn music mode off
70 * `MU_TOG` - Toggle music mode
71
72 In music mode, the following keycodes work differently, and don't pass through:
73
74 * `LCTL` - start a recording
75 * `LALT` - stop recording/stop playing
76 * `LGUI` - play recording
77 * `KC_UP` - speed-up playback
78 * `KC_DOWN` - slow-down playback
79
80 ## MIDI functionalty
81
82 This is still a WIP, but check out `quantum/keymap_midi.c` to see what's happening. Enable from the Makefile.
83
84 ## Bluetooth functionality
85
86 This requires [some hardware changes](https://www.reddit.com/r/MechanicalKeyboards/comments/3psx0q/the_planck_keyboard_with_bluetooth_guide_and/?ref=search_posts), but can be enabled via the Makefile. The firmware will still output characters via USB, so be aware of this when charging via a computer. It would make sense to have a switch on the Bluefruit to turn it off at will.
87
88 ## RGB Under Glow Mod
89
90 ![Planck with RGB Underglow](https://raw.githubusercontent.com/qmk/qmk_firmware/master/keyboards/planck/keymaps/yang/planck-with-rgb-underglow.jpg)
91
92 Here is a quick demo on Youtube (with NPKC KC60) (https://www.youtube.com/watch?v=VKrpPAHlisY).
93
94 For this mod, you need an unused pin wiring to DI of WS2812 strip. After wiring the VCC, GND, and DI, you can enable the underglow in your Makefile.
95
96     RGBLIGHT_ENABLE = yes
97
98 In order to use the underglow animation functions, you need to have `#define RGBLIGHT_ANIMATIONS` in your `config.h`.
99
100 Please add the following options into your config.h, and set them up according your hardware configuration. These settings are for the `F4` pin by default:
101
102     #define RGB_DI_PIN F4     // The pin your RGB strip is wired to
103     #define RGBLIGHT_ANIMATIONS    // Require for fancier stuff (not compatible with audio)
104     #define RGBLED_NUM 14     // Number of LEDs
105     #define RGBLIGHT_HUE_STEP 10
106     #define RGBLIGHT_SAT_STEP 17
107     #define RGBLIGHT_VAL_STEP 17
108
109 You'll need to edit `RGB_DI_PIN` to the pin you have your `DI` on your RGB strip wired to.
110
111 The firmware supports 5 different light effects, and the color (hue, saturation, brightness) can be customized in most effects. To control the underglow, you need to modify your keymap file to assign those functions to some keys/key combinations. For details, please check this keymap. `keyboards/planck/keymaps/yang/keymap.c`
112
113 ### WS2812 Wiring
114
115 ![WS2812 Wiring](https://raw.githubusercontent.com/qmk/qmk_firmware/master/keyboards/planck/keymaps/yang/WS2812-wiring.jpg)
116
117 Please note the USB port can only supply a limited amount of power to the keyboard (500mA by standard, however, modern computer and most usb hubs can provide 700+mA.). According to the data of NeoPixel from Adafruit, 30 WS2812 LEDs require a 5V 1A power supply, LEDs used in this mod should not more than 20.
118
119 ## PS/2 Mouse Support
120
121 Its possible to hook up a PS/2 mouse (for example touchpads or trackpoints) to your keyboard as a composite device.
122
123 To hook up a Trackpoint, you need to obtain a Trackpoint module (i.e. harvest from a Thinkpad keyboard), identify the function of each pin of the module, and make the necessary circuitry between controller and Trackpoint module. For more information, please refer to [Trackpoint Hardware](https://deskthority.net/wiki/TrackPoint_Hardware) page on Deskthority Wiki.
124
125 There are three available modes for hooking up PS/2 devices: USART (best), interrupts (better) or busywait (not recommended).
126
127 ### Busywait version
128
129 Note: This is not recommended, you may encounter jerky movement or unsent inputs. Please use interrupt or USART version if possible.
130
131 In rules.mk:
132
133 ```
134 PS2_MOUSE_ENABLE = yes
135 PS2_USE_BUSYWAIT = yes
136 ```
137
138 In your keyboard config.h:
139
140 ```
141 #ifdef PS2_USE_BUSYWAIT
142 #   define PS2_CLOCK_PORT  PORTD
143 #   define PS2_CLOCK_PIN   PIND
144 #   define PS2_CLOCK_DDR   DDRD
145 #   define PS2_CLOCK_BIT   1
146 #   define PS2_DATA_PORT   PORTD
147 #   define PS2_DATA_PIN    PIND
148 #   define PS2_DATA_DDR    DDRD
149 #   define PS2_DATA_BIT    2
150 #endif
151 ```
152
153 ### Interrupt version
154
155 The following example uses D2 for clock and D5 for data. You can use any INT or PCINT pin for clock, and any pin for data.
156
157 In rules.mk:
158
159 ```
160 PS2_MOUSE_ENABLE = yes
161 PS2_USE_INT = yes
162 ```
163
164 In your keyboard config.h:
165
166 ```
167 #ifdef PS2_USE_INT
168 #define PS2_CLOCK_PORT  PORTD
169 #define PS2_CLOCK_PIN   PIND
170 #define PS2_CLOCK_DDR   DDRD
171 #define PS2_CLOCK_BIT   2
172 #define PS2_DATA_PORT   PORTD
173 #define PS2_DATA_PIN    PIND
174 #define PS2_DATA_DDR    DDRD
175 #define PS2_DATA_BIT    5
176
177 #define PS2_INT_INIT()  do {    \
178     EICRA |= ((1<<ISC21) |      \
179               (0<<ISC20));      \
180 } while (0)
181 #define PS2_INT_ON()  do {      \
182     EIMSK |= (1<<INT2);         \
183 } while (0)
184 #define PS2_INT_OFF() do {      \
185     EIMSK &= ~(1<<INT2);        \
186 } while (0)
187 #define PS2_INT_VECT   INT2_vect
188 #endif
189 ```
190
191 ### USART version
192
193 To use USART on the ATMega32u4, you have to use PD5 for clock and PD2 for data. If one of those are unavailable, you need to use interrupt version.
194
195 In rules.mk:
196
197 ```
198 PS2_MOUSE_ENABLE = yes
199 PS2_USE_USART = yes
200 ```
201
202 In your keyboard config.h:
203
204 ```
205 #ifdef PS2_USE_USART
206 #define PS2_CLOCK_PORT  PORTD
207 #define PS2_CLOCK_PIN   PIND
208 #define PS2_CLOCK_DDR   DDRD
209 #define PS2_CLOCK_BIT   5
210 #define PS2_DATA_PORT   PORTD
211 #define PS2_DATA_PIN    PIND
212 #define PS2_DATA_DDR    DDRD
213 #define PS2_DATA_BIT    2
214
215 /* synchronous, odd parity, 1-bit stop, 8-bit data, sample at falling edge */
216 /* set DDR of CLOCK as input to be slave */
217 #define PS2_USART_INIT() do {   \
218     PS2_CLOCK_DDR &= ~(1<<PS2_CLOCK_BIT);   \
219     PS2_DATA_DDR &= ~(1<<PS2_DATA_BIT);     \
220     UCSR1C = ((1 << UMSEL10) |  \
221               (3 << UPM10)   |  \
222               (0 << USBS1)   |  \
223               (3 << UCSZ10)  |  \
224               (0 << UCPOL1));   \
225     UCSR1A = 0;                 \
226     UBRR1H = 0;                 \
227     UBRR1L = 0;                 \
228 } while (0)
229 #define PS2_USART_RX_INT_ON() do {  \
230     UCSR1B = ((1 << RXCIE1) |       \
231               (1 << RXEN1));        \
232 } while (0)
233 #define PS2_USART_RX_POLL_ON() do { \
234     UCSR1B = (1 << RXEN1);          \
235 } while (0)
236 #define PS2_USART_OFF() do {    \
237     UCSR1C = 0;                 \
238     UCSR1B &= ~((1 << RXEN1) |  \
239                 (1 << TXEN1));  \
240 } while (0)
241 #define PS2_USART_RX_READY      (UCSR1A & (1<<RXC1))
242 #define PS2_USART_RX_DATA       UDR1
243 #define PS2_USART_ERROR         (UCSR1A & ((1<<FE1) | (1<<DOR1) | (1<<UPE1)))
244 #define PS2_USART_RX_VECT       USART1_RX_vect
245 #endif
246 ```
247
248 ### Additional Settings
249
250 #### PS/2 mouse features
251
252 These enable settings supported by the PS/2 mouse protocol: http://www.computer-engineering.org/ps2mouse/
253
254 ```
255 /* Use remote mode instead of the default stream mode (see link) */
256 #define PS2_MOUSE_USE_REMOTE_MODE  
257
258 /* Enable the scrollwheel or scroll gesture on your mouse or touchpad */
259 #define PS2_MOUSE_ENABLE_SCROLLING
260
261 /* Some mice will need a scroll mask to be configured. The default is 0xFF. */
262 #define PS2_MOUSE_SCROLL_MASK 0x0F
263
264 /* Applies a transformation to the movement before sending to the host (see link) */
265 #define PS2_MOUSE_USE_2_1_SCALING
266
267 /* The time to wait after initializing the ps2 host */
268 #define PS2_MOUSE_INIT_DELAY 1000 /* Default */
269 ```
270
271 You can also call the following functions from ps2_mouse.h
272
273 ```
274 void ps2_mouse_disable_data_reporting(void);
275
276 void ps2_mouse_enable_data_reporting(void);
277
278 void ps2_mouse_set_remote_mode(void);
279
280 void ps2_mouse_set_stream_mode(void);
281
282 void ps2_mouse_set_scaling_2_1(void);
283
284 void ps2_mouse_set_scaling_1_1(void);
285
286 void ps2_mouse_set_resolution(ps2_mouse_resolution_t resolution);
287
288 void ps2_mouse_set_sample_rate(ps2_mouse_sample_rate_t sample_rate);
289 ```
290
291 #### Fine control
292
293 Use the following defines to change the sensitivity and speed of the mouse.
294 Note: you can also use `ps2_mouse_set_resolution` for the same effect (not supported on most touchpads).
295
296 ```
297 #define PS2_MOUSE_X_MULTIPLIER 3
298 #define PS2_MOUSE_Y_MULTIPLIER 3
299 #define PS2_MOUSE_V_MULTIPLIER 1
300 ```
301
302 #### Scroll button
303
304 If you're using a trackpoint, you will likely want to be able to use it for scrolling.
305 Its possible to enable a "scroll button/s" that when pressed will cause the mouse to scroll instead of moving.
306 To enable the feature, you must set a scroll button mask as follows:
307
308 ```
309 #define PS2_MOUSE_SCROLL_BTN_MASK (1<<PS2_MOUSE_BUTTON_MIDDLE) /* Default */
310 ```
311
312 To disable the scroll button feature:
313
314 ```
315 #define PS2_MOUSE_SCROLL_BTN_MASK 0
316 ```
317
318 The available buttons are:
319
320 ```
321 #define PS2_MOUSE_BTN_LEFT      0
322 #define PS2_MOUSE_BTN_RIGHT     1
323 #define PS2_MOUSE_BTN_MIDDLE    2
324 ```
325
326 You can also combine buttons in the mask by `|`ing them together.
327
328 Once you've configured your scroll button mask, you must configure the scroll button send interval.
329 This is the interval before which if the scroll buttons were released they would be sent to the host.
330 After this interval, they will cause the mouse to scroll and will not be sent.
331
332 ```
333 #define PS2_MOUSE_SCROLL_BTN_SEND 300 /* Default */
334 ```
335
336 To disable sending the scroll buttons:
337 ```
338 #define PS2_MOUSE_SCROLL_BTN_SEND 0
339 ```
340
341 Fine control over the scrolling is supported with the following defines:
342
343 ```
344 #define PS2_MOUSE_SCROLL_DIVISOR_H 2
345 #define PS2_MOUSE_SCROLL_DIVISOR_V 2
346 ```
347
348 #### Debug settings
349
350 To debug the mouse, add `debug_mouse = true` or enable via bootmagic.
351
352 ```
353 /* To debug the mouse reports */
354 #define PS2_MOUSE_DEBUG_HID
355 #define PS2_MOUSE_DEBUG_RAW
356 ```
357
358 ## Safety Considerations
359
360 You probably don't want to "brick" your keyboard, making it impossible
361 to rewrite firmware onto it.  Here are some of the parameters to show
362 what things are (and likely aren't) too risky.
363
364 - If your keyboard map does not include RESET, then, to get into DFU
365   mode, you will need to press the reset button on the PCB, which
366   requires unscrewing the bottom.
367 - Messing with tmk_core / common files might make the keyboard
368   inoperable
369 - Too large a .hex file is trouble; `make dfu` will erase the block,
370   test the size (oops, wrong order!), which errors out, failing to
371   flash the keyboard, leaving it in DFU mode.
372   - To this end, note that the maximum .hex file size on Planck is
373     7000h (28672 decimal)
374
375 ```
376 Linking: .build/planck_rev4_cbbrowne.elf                                                            [OK]
377 Creating load file for Flash: .build/planck_rev4_cbbrowne.hex                                       [OK]
378
379 Size after:
380    text    data     bss     dec     hex filename
381       0   22396       0   22396    577c planck_rev4_cbbrowne.hex
382 ```
383
384   - The above file is of size 22396/577ch, which is less than
385     28672/7000h
386   - As long as you have a suitable alternative .hex file around, you
387     can retry, loading that one
388   - Some of the options you might specify in your keyboard's Makefile
389     consume extra memory; watch out for BOOTMAGIC_ENABLE,
390     MOUSEKEY_ENABLE, EXTRAKEY_ENABLE, CONSOLE_ENABLE, API_SYSEX_ENABLE
391 - DFU tools do /not/ allow you to write into the bootloader (unless
392   you throw in extra fruitsalad of options), so there is little risk
393   there.
394 - EEPROM has around a 100000 write cycle.  You shouldn't rewrite the
395   firmware repeatedly and continually; that'll burn the EEPROM
396   eventually.
397