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QMK键盘固件自定义指南 - 打造你的专属键盘体验

news 来源：原创 2025/8/11 23:37:02

QMK键盘固件自定义指南 - 打造你的专属键盘体验

🚀 前言

在机械键盘的世界里，QMK固件让你的键盘不再只是简单的输入设备，而是可以按照你的意愿定制的强大工具。本文将深入浅出地介绍如何自定义QMK键盘的行为，从基础概念到高级应用，带你玩转QMK！

📚 QMK的分层架构

QMK采用分层架构设计，从上到下依次为：

核心层（_quantum）：提供基础功能
社区模块层（_<module>）：提供扩展功能
- 社区模块 -> 键盘/修订版（_<module>_kb）
- 社区模块 -> 键盘映射（_<module>_user）
键盘/修订版层（_kb）：特定键盘的功能
键盘映射层（_user）：用户自定义配置

💡 小贴士：在键盘/修订版级别定义函数时，必须在适当位置调用_user()，否则键盘映射级别的函数将永远不会被执行。

🔑 自定义键码

定义新键码

创建自定义键码的第一步是枚举它们。QMK提供了SAFE_RANGE宏来确保你的自定义键码获得唯一的编号。

enum my_keycodes {FOO = SAFE_RANGE,BAR
};

通过这段代码，你可以在键盘映射中使用FOO和BAR两个自定义键码。

编程键码行为

要控制键码的行为，你需要使用process_record_kb()和process_record_user()函数。这些函数在按键处理过程中被调用：

bool process_record_user(uint16_t keycode, keyrecord_t *record) {switch (keycode) {case FOO:if (record->event.pressed) {// 按下时执行的代码} else {// 释放时执行的代码}return false; // 跳过此键的后续处理case KC_ENTER:// 按下回车键时播放音效if (record->event.pressed) {PLAY_SONG(tone_qwerty);}return true; // 让QMK继续处理回车键的按下/释放事件default:return true; // 正常处理所有其他键码}
}

record参数包含按键事件的详细信息：

keyrecord_t record {keyevent_t event {keypos_t key {uint8_t coluint8_t row}bool     presseduint16_t time}
}

⚙️ 键盘初始化流程

键盘初始化过程分为三个主要阶段：

键盘预初始化：keyboard_pre_init_* - 在大多数功能初始化前执行，适合进行早期硬件设置
矩阵初始化：matrix_init_* - 在固件启动过程中期执行
键盘后初始化：keyboard_post_init_* - 在固件启动过程结束时执行，适合放置"自定义"代码

⚠️ 注意：对于大多数用户，keyboard_post_init_user是你想要实现的函数。例如，这是设置RGB底光的理想位置。

键盘预初始化示例

void keyboard_pre_init_user(void) {// 调用键盘预初始化代码// 设置LED引脚为输出模式gpio_set_pin_output(B0);gpio_set_pin_output(B1);gpio_set_pin_output(B2);gpio_set_pin_output(B3);gpio_set_pin_output(B4);
}

键盘后初始化示例

void keyboard_post_init_user(void) {// 调用后初始化代码rgblight_enable_noeeprom(); // 启用RGB灯光但不保存设置rgblight_sethsv_noeeprom(180, 255, 255); // 设置青色但不保存rgblight_mode_noeeprom(RGBLIGHT_MODE_BREATHING + 3); // 设置快速呼吸模式但不保存
}

🔄 矩阵扫描与内务管理

矩阵扫描

矩阵扫描函数在每次按键矩阵扫描时被调用，频率非常高。需要谨慎编写这部分代码以避免影响键盘性能。

void matrix_scan_user(void) {// 这里的代码将以MCU能处理的最高频率运行，请谨慎添加代码
}

键盘内务管理

内务管理函数在所有QMK处理结束后、开始下一次迭代前调用：

void housekeeping_task_user(void) {// 此时所有按键处理、层状态更新、USB报告发送、LED更新等已完成
}

下面是一个使用housekeeping_task_user实现RGB灯光超时关闭的示例：

#define RGBLIGHT_SLEEP  // 在keymap.c中启用rgblight_suspend()和rgblight_wakeup()
#define RGBLIGHT_TIMEOUT 900000  // RGB超时时间，900K毫秒即15分钟static uint32_t key_timer;           // 最后键盘活动的计时器
static void refresh_rgb(void);       // 刷新活动计时器和RGB
static void check_rgb_timeout(void); // 检查RGB是否超时
bool is_rgb_timeout = false;         // 存储RGB是否已超时void refresh_rgb(void) {key_timer = timer_read32(); // 存储最后刷新时间if (is_rgb_timeout){is_rgb_timeout = false;rgblight_wakeup();}
}void check_rgb_timeout(void) {if (!is_rgb_timeout && timer_elapsed32(key_timer) > RGBLIGHT_TIMEOUT) {rgblight_suspend();is_rgb_timeout = true;}
}/* 在QMK内置的后处理函数中调用上述函数 */
void housekeeping_task_user(void) {
#ifdef RGBLIGHT_TIMEOUTcheck_rgb_timeout();
#endif
}/* 每次按键后检查是否有活动 */
void post_process_record_user(uint16_t keycode, keyrecord_t *record) {
#ifdef RGBLIGHT_TIMEOUTif (record->event.pressed)refresh_rgb();
#endif
}/* 每次旋钮更新后检查是否有活动 */
void post_encoder_update_user(uint8_t index, bool clockwise) {
#ifdef RGBLIGHT_TIMEOUTrefresh_rgb();
#endif
}

💤 键盘休眠与唤醒

如果你的键盘支持，可以通过以下函数控制键盘休眠状态：

void suspend_power_down_user(void) {// 键盘休眠时运行的代码，会被多次调用
}void suspend_wakeup_init_user(void) {// 键盘唤醒时运行的代码
}

🔌 键盘关机与重启

当固件重置时（软重置或跳转到引导加载程序），会调用shutdown_*函数：

bool shutdown_kb(bool jump_to_bootloader) {if (!shutdown_user(jump_to_bootloader)) {return false;}if (jump_to_bootloader) {// 准备跳转到引导加载程序，设置红色rgb_matrix_set_color_all(RGB_RED);} else {// 软重置，关闭LEDrgb_matrix_set_color_all(RGB_OFF);}// 强制刷新缓冲区rgb_matrix_update_pwm_buffers();return true;
}

⏱️ 延迟执行

QMK提供了延迟执行功能，可以在指定时间后执行回调。要启用此功能，在rules.mk中添加：

DEFERRED_EXEC_ENABLE = yes

延迟执行回调函数示例：

uint32_t my_callback(uint32_t trigger_time, void *cb_arg) {/* 执行一些操作 */bool repeat = my_deferred_functionality();return repeat ? 500 : 0; // 如果需要重复，返回500毫秒延迟，否则返回0
}

注册延迟执行：

deferred_token my_token = defer_exec(1500, my_callback, NULL);

📊 Keymap概述

键盘映射和图层

QMK中的键盘映射保存在const uint16_t PROGMEM keymaps[][MATRIX_ROWS][MATRIX_COLS]数组中，最多可以定义32个图层（0-31），较高的图层具有优先权。

Keymap: 32 Layers                   Layer: action code matrix
-----------------                   ---------------------
stack of layers                     array_of_action_code[row][column]____________ precedence               _______________________/           / | high                  / ESC / F1  / F2  / F3   ....31 /___________// |                      /-----/-----/-----/-----30 /___________// |                     / TAB /  Q  /  W  /  E   ....29 /___________/  |                    /-----/-----/-----/-----:   _:_:_:_:_:__ |               :   /LCtrl/  A  /  S  /  D   ....:  / : : : : : / |               :  /  :     :     :     :2 /___________// |               2 `--------------------------1 /___________// |               1 `--------------------------0 /___________/  V low           0 `--------------------------

键盘映射层状态由两个32位参数决定：

default_layer_state - 表示基本键盘映射层（0-31）
layer_state - 在其位中保存每个图层的开/关状态

图层优先级和透明度

较高层在图层堆栈中具有更高优先级。固件从最高活动层向下工作以查找键码。一旦找到非透明键码，就停止搜索。

如果在高层使用透明键码（KC_TRNS、_______或KC_TRANSPARENT），则会使用下层对应位置的键码。

Keymap.c文件解析

一个典型的keymap.c文件包含两个主要部分：

定义（包括自定义键码、图层名称等）
图层/键盘映射数据结构

定义部分示例：

#include QMK_KEYBOARD_H// 有用的定义
#define GRAVE_MODS  (MOD_BIT(KC_LSFT)|MOD_BIT(KC_RSFT)|MOD_BIT(KC_LGUI)|MOD_BIT(KC_RGUI)|MOD_BIT(KC_LALT)|MOD_BIT(KC_RALT))// 每个图层都有一个名称以提高可读性
enum layer_names {_BL, // 基础层_FL, // 功能层_CL, // 控制层
};

图层定义示例（基础层）：

[_BL] = LAYOUT(F(0),    KC_1,    KC_2,   KC_3,   KC_4,   KC_5,   KC_6,   KC_7,   KC_8,   KC_9,    KC_0,     KC_MINS,  KC_EQL,   KC_GRV,  KC_BSPC,          KC_PGUP,KC_TAB,  KC_Q,    KC_W,   KC_E,   KC_R,   KC_T,   KC_Y,   KC_U,   KC_I,   KC_O,    KC_P,     KC_LBRC,  KC_RBRC,  KC_BSLS,                   KC_PGDN,KC_CAPS, KC_A,    KC_S,   KC_D,   KC_F,   KC_G,   KC_H,   KC_J,   KC_K,   KC_L,    KC_SCLN,  KC_QUOT,  KC_NUHS,  KC_ENT,KC_LSFT, KC_NUBS, KC_Z,   KC_X,   KC_C,   KC_V,   KC_B,   KC_N,   KC_M,   KC_COMM, KC_DOT,   KC_SLSH,  KC_INT1,  KC_RSFT,          KC_UP,KC_LCTL, KC_LGUI, KC_LALT, KC_INT5,          KC_SPC,KC_SPC,                        KC_INT4,  KC_RALT,  KC_RCTL,  MO(_FL), KC_LEFT, KC_DOWN, KC_RGHT
),

功能层示例：

[_FL] = LAYOUT(KC_GRV,  KC_F1,   KC_F2,  KC_F3,  KC_F4,  KC_F5,  KC_F6,  KC_F7,  KC_F8,  KC_F9,   KC_F10,   KC_F11,   KC_F12,   _______, KC_DEL,           BL_STEP,_______, _______, _______,_______,_______,_______,_______,_______,KC_PSCR,KC_SCRL, KC_PAUS,  _______,  _______,  _______,                   _______,_______, _______, MO(_CL),_______,_______,_______,_______,_______,_______,_______, _______,  _______,  _______,  _______,_______, _______, _______,_______,_______,_______,_______,_______,_______,_______, _______,  _______,  _______,  _______,          KC_PGUP,_______, _______, _______, _______,        _______,_______,                        _______,  _______,  _______,  MO(_FL), KC_HOME, KC_PGDN, KC_END
),

🔍 拓展知识

1. 社区模块

社区模块是QMK的扩展功能，允许第三方实现代码供他人导入。要添加社区模块到你的构建中，在keymap.json中添加：

{"modules": ["qmk/hello_world"]
}

2. EEPROM持久配置

QMK可以使用EEPROM存储长期保持的配置，如默认图层、RGB灯效设置等。这使得设置可以在断电后保持。

3. Bootloader驱动安装

在Windows上刷写键盘固件时，有时需要为bootloader安装特殊驱动程序。推荐使用Zadig工具安装正确的驱动。

4. QMK键码类型

QMK支持多种类型的键码：

基本键码：如KC_A、KC_ENTER等
修饰键：如KC_LSHIFT、KC_RALT等
图层切换：如MO()、TG()、TO()等
一键多用(Mod-Tap)：如LCTL_T(KC_ESC)等
宏键：用户自定义的复杂功能

📝 总结

QMK提供了极其强大且灵活的键盘自定义能力，从简单的键位重映射到复杂的宏和功能。通过本文介绍的技术，你可以：

创建自定义键码并定义其行为
设置多层键盘映射实现不同功能
利用键盘初始化生命周期自定义键盘启动行为
使用矩阵扫描和内务管理函数添加特殊功能
实现节能休眠和唤醒功能
利用延迟执行实现定时任务

无论你是想要一个简单的QWERTY布局还是构建一个复杂的编程工作站，QMK都能满足你的需求。开始你的键盘自定义之旅吧！

🔗 相关资源

QMK官方文档
QMK键码列表
QMK Keymap常见问题
QMK社区

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编程日记 2025/8/7 16:41:46

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1.基于Flink的用户画像 OLAP 实时数仓统计分析数据源是来自业务系统的T日数据，利用kakfa进行同步拼接多个事实表形成大宽表，优化多流Join方式，抽取主键和外键形成主外键前置层，抽取外键和其余内容形成融合层，将4次事…...

编程日记 2025/8/9 19:11:25

php java go python面向对象的设计原则和常用设计模式

一、面向对象设计原则（OOP Design Principles） 是写出高内聚、低耦合、可维护系统的基础，重点是 SOLID 五大原则其他补充原则。 📌 SOLID 五大设计原则： 原则名称全称核心思想示例关键词S 单一职责原则Single Respo…...

编程日记 2025/8/7 16:41:42

第十三节：图像形态学操作-腐蚀与膨胀

引言图像形态学是数字图像处理领域中的一个重要分支，它主要研究图像中物体的形状和结构。作为形态学操作的基础，腐蚀(Erosion)和膨胀(Dilation)是两种最核心的操作，广泛应用于图像预处理、特征提取、目标检测等多个领域。OpenCV作为最流行的…...

编程日记 2025/8/11 10:19:13

数据结构 - 9（位图布隆过滤器并查集 LRUCache 6000 字详解）

一：位图位图是一种高效的数据结构，它通过比特来表示某个值的存在与否，通常以连续的二进制位数组存储。每个比特位对应一个特定的状态，这种表示方式在内存效率和操作速度上具有显著优势，尤其适用于海量数据、整数以及…...

编程日记 2025/8/7 16:41:38

在Hugging Face网站像Github一样克隆repository到本地的具体步骤

首先我们找到自己想要的仓库，在搜索栏进行搜索之后我们可以看到这里有三个点，鼠标点击，选择Clone repository 最后按照上面的步骤进行复制粘贴到电脑上执行就行，我们可以看到有两种选择HTTPS和SSH，如果HTTPS不行就选择…...

编程日记 2025/8/10 19:12:31

如何使用Java从PDF文件中提取图像（教程）

Java本身不直接支持PDF文件操作，因此需要使用外部Java PDF库。本教程将向您展示如何通过5个简单步骤，使用JPedal Java PDF库从PDF文件中提取图像。使用Java从PDF中提取图像 • 将JPedal库添加到您的类路径或模块路径（下载试用版jar文件&…...

编程日记 2025/8/7 17:48:59

通过混合机器学习和 TOPSIS 实现智能手机身份验证的稳健行为生物识别框架

1. 简介随着日常工作、个人生活和金融操作对智能手机的依赖性不断增强，对弹性安全身份验证系统的需求也日益增长。尽管 PIN 码、密码和静态生物识别等传统身份验证方法仍可为系统提供一定的安全级别，但事实证明，它们容易受到多种威胁，包括敏感数据泄露、网络钓鱼、盗窃和…...

编程日记 2025/8/7 17:48:57

day010

文章目录 1. 在Ubuntu中使用visudo2. 别名 alias2.1 查看已配置的别名2.2 配置grep别名2.3 配置rm别名2.4 临时使用配置别名的命令 3. 系统校验检查3.1 md5校验3.2 aide 高级入侵检测环境3.2.1 安装aide3.2.2 修改aide配置文件3.2.3 根据配置文件生成初始的指纹信息库3.2.4 使用…...

编程日记 2025/8/7 17:48:56