Когда чешутся руки. Самодельная механическая клавиатура на стандартном контроллере

Решение сделать собственную клавиатуру пришло после анонса клавиатуры Truly Ergonomic. Всё в ней было прекрасно, кроме цены. 220$+50$ за доставку несколько превышало психологический порог стоимости доски с кнопками.

Доноры

С микроконтроллерами, равно как и с программированием, я на «вы», потому сразу решил использовать стандартный контроллер. Приобрел одну из самых доступных компактных клавиатур delux DL-K1100U

Продукт понравился наличием встроенного USB хаба на 2 порта и наличием FN слоя как в большинстве ноутбуков.
Вдумчивое чтение даташита на используемый контроллер HT82K629A подтвердило правильность выбора донора
(куски из спецификаций проводить не стану, найти их в сети не составит труда).
На данной микросхеме можно реализовать не только раскладку представленную выше, но полноценный правый цифровой блок, любые мультимедийные клавиши и поддержку корейской и японской раскладок (а это 5 дополнительных кнопок модификаторов).
Возможность комбинирования встроенных модификаторов позволяла включить FN слой и отключить NumLock одновременно, что делало клавиши 8UOK курсорными.
После разборки меня ожидал первый сюрприз. Расположение кнопок в современных клавиатурах поменять нельзя. Всё завязано на плёночные контактные группы. Решение резать и наращивать дорожки на плёнках было отвергнуто, клавиатура должна быть механической.

Купленные на пробу тактовые кнопки различных размеров показали свою полную непригодность: малый ход, большое усилие для срабатывания, слишком громкий щелчок.
Вторым донором стала безымянная механическая клавиатура из 90х.

Аппарат оказался монументальным. Клавиши установлены на массивную металлическую раму

Обратная сторона экранирована толстой фольгой

Основательная системная плата

Кнопки (свитчеры) оказались «породистыми» Alps. Именно на таких были сделаны все клавиатуры Apple до перехода на slim решения.

Прототипирование и выбор раскладки.

Не буду подробно останавливаться на множестве вариантов выбора расположения клавиш, просто несколько фотографий.

Изготовление

В качестве основы было принято решение использовать металлическую раму и отказаться от текстолита. Металл 1.5 мм резался лазером и не потребовал никакой дополнительной обработки (пришлось удвоить поговорку про 7 раз отмерь, и промерять всё раз по 20 с точностью 0,05 мм)

Проверка эргономики и сравнение с домашней клавиатурой

Продолжение экспериментов с раскладкой

Отказ от текстолита привёл к навесному монтажу и протяжке большого количества проводов

Установка контроллера потребовала в очередной раз изменить раскладку: финальный вариант

Каждый ряд клавиш имеет свою индивидуальную форму. Win, Shift, Enter и Space перевёрнуты вверх ногами для большего удобства нажатия

В качестве эксперимента корпус изготовил из дерева (попутно проверив несколько новых идей).
Фанера 3.5 мм, лазерная резка. Детали собираются друг с другом «в зацеп»

Сравнение по размерам с рабочей клавиатурой и ракета вместо кота:)

Склейка фанеры производилась цианакрилатом (суперклей).

После лазерной резки фанеру немного «повело», но наличие зацепов по всему периметру корпуса позволило выправить неровности

Скругления заклеивались небольшими кусками фанеры и заполнялись смесью цианакрилата с пищевой содой. Полученный полимер не уступает по прочности пластику.

Затем наждачной бумагой скруглялись все углы и выступающие рёбра

В бока клавиатуры были установлены выходы USB хаба, и разъёмы для подключения гарнитуры.
В правый технический люк поставлены тактовые кнопки с редко используемым функционалом (Caps, Num и Scrol Lock)
Затем клавиатура была покрыта акриловым лаком. На днище установлены резиновые ножки-наклейки

Итог и выводы

Работой остался доволен:). А вот клавиатурой нет. Раскладка и эргономика меня полностью устраивала, но повышенная шумность нервировала всех как дома так и на работе. Свитчеры из 90х оказались не лучей идеей, заедание, дребезг контактов и нередкие залипания сводили на нет все остальные достоинства.

Доноры

Продукт понравился наличием встроенного USB хаба на 2 порта и наличием FN слоя как в большинстве ноутбуков.
Вдумчивое чтение даташита на используемый контроллер HT82K629A подтвердило правильность выбора донора
(куски из спецификаций проводить не стану, найти их в сети не составит труда).
На данной микросхеме можно реализовать не только раскладку представленную выше, но полноценный правый цифровой блок, любые мультимедийные клавиши и поддержку корейской и японской раскладок (а это 5 дополнительных кнопок модификаторов).
Возможность комбинирования встроенных модификаторов позволяла включить FN слой и отключить NumLock одновременно, что делало клавиши 8UOK курсорными.
После разборки меня ожидал первый сюрприз. Расположение кнопок в современных клавиатурах поменять нельзя. Всё завязано на плёночные контактные группы. Решение резать и наращивать дорожки на плёнках было отвергнуто, клавиатура должна быть механической.

Купленные на пробу тактовые кнопки различных размеров показали свою полную непригодность: малый ход, большое усилие для срабатывания, слишком громкий щелчок.
Вторым донором стала безымянная механическая клавиатура из 90х.

Аппарат оказался монументальным. Клавиши установлены на массивную металлическую раму

Обратная сторона экранирована толстой фольгой

Основательная системная плата

Кнопки (свитчеры) оказались «породистыми» Alps. Именно на таких были сделаны все клавиатуры Apple до перехода на slim решения.

Прототипирование и выбор раскладки.

Изготовление

Проверка эргономики и сравнение с домашней клавиатурой

Продолжение экспериментов с раскладкой

Отказ от текстолита привёл к навесному монтажу и протяжке большого количества проводов

Сравнение по размерам с рабочей клавиатурой и ракета вместо кота:)

В бока клавиатуры были установлены выходы USB хаба, и разъёмы для подключения гарнитуры.
В правый технический люк поставлены тактовые кнопки с редко используемым функционалом (Caps, Num и Scrol Lock)
Затем клавиатура была покрыта акриловым лаком. На днище установлены резиновые ножки-наклейки

Итог и выводы

Как купить механическую клавиатуру и не облажаться

Автор ViVA la Cloud собрал свою первую механическую клавиатуру - и составил гайд, как купить новую клавиатуру и начать радоваться жизни. Какой выбрать форм-фактор, чем, кроме цветов, отключаются переключатели и почему лучше купить кнопки подороже - в коротком руководстве от ViVA la Cloud.

Зачем

На механической клавиатуре проще и приятнее работать. Изначально может показаться, что это не так: кнопки не плоские, а большие; их ход — больше, а сама клавиатура зачем-то издает гораздо больше звуков и реагирует на нажатие. Это полностью компенсируется механизмом работы девайса: специальные переключатели нажимаются так же легко, если не легче, чем кнопки на обычной клавиатуре, а отклик позволяет лучше и четче понимать, когда нажатие было зарегистрировано системой. Через несколько дней — а то и часов — работать на ней становится куда приятнее, чем на обычном мембранном девайсе. А еще хорошо собранные механические клавиатуры попросту красивые.

Деньги

Самый простой девайс можно купить за несколько тысяч в локальном «М-Видео». В таком случае вы получите простое устройство с сомнительным качеством и, вероятно, дизайном. Механика средней руки обойдется в 3-4 тысячи. После этого рубежа начинается веселье: девайс можно кастомизировать в эстетических или практических целях - или погнаться за продвинутыми устройствами. И потратить от 10 тысяч рублей вплоть до бесконечности.

Самое главное - переключатели. Как, что и зачем

Механическая клавиатура использует вместо платы и мембранной системы индивидуальные переключатели. Кнопка, вместо того чтобы прожимать мембрану, базируется на одном переключателе, который подсоединен к плате. Самыми распространенными варианты являются Cherry MX и его клоны — например, Gateron. Его также клонируют: автор издания нашел в «М-Видео» девайс, наклейка на коробке которого гордо гласила, что он снабжен клонами Gateron.

Так выглядят переключатели разных видов без колпачков. Фото — maxkeyboard.com

Самые ходовые версии - «красные», «коричневые» и «синие» переключатели. Первый считается линейным - нажатие от начала до конца требует одинакового усилия. Их принято считать игровыми. Коричневый - тактильный преключатель. Он дает отклик в момент срабатывания клавиши и требует повышения силы нажатия после срабатывания кнопки. Синий - также тактильный переключатель. По сравнению с коричневой версией, момент срабатывания нажатия на нем ощущается еще сильнее.

Уже купили девайс — и горите желанием поиграть во что-нибудь, чтобы во всю ощутить мощь красных переключателей? Попробуйте Elite: Dangerous. Автор ViVA la Cloud объяснил, почему «Элита» — мечта всех любителей космоса .

Тактильные версии удобны тем, кто много печатает - с ними знаешь, когда буква появится в редакторе и, соответственно, жмешь другую клавишу. Линейный - красный - переключатель рекомендуется геймерам: он проще в нажатии и на нем легче нажимать одну и ту же кнопку раз за разом.

Форм-фактор

Так выглядит Anne Pro - клавиатура размером в 60% от обычной.

Механические клавиатуры делают не только с разными переключателями, но и в разной форме. У одних девайсов это выражается отсутствием каких-либо клавиш; у других - перестановкой некоторых кнопок с различными целями. Как, например, сделано в Happy Hacking Keyboard 2 - там Caps Lock заменен на Control, а стандартный Ctrl убран.

Автор «Тучи» выбрал Anne Pro - клавиатуру размером в 60% от обычной. Она лишена ряда F1-F12, дополнительных цифровых клавиш, стрелок и вспомогательных клавиш Print Screen, Scroll Lock и так далее. Существуют и другие варианты - одни лишены только клавиш с числами, другие - только стрелок и так далее. Бывают и 40% версии - на них, помимо прочего, нет и обычного ряда с цифрами.

Кнопки

Это - Tai-Hao PBT Doubleshot Rainbow.

На переключатель устанавливаются колпачки. Это то, что принято называть кнопками - кусок пластика с буквами. Их можно сменить ради эстетики, функционала или просто в рамках обслуживания. Например, если стерлась буква.

На колпачки можно потратить от 0 рублей, если оставить комплектные, до трех тысяч и больше. Это варьируется от типа материала, производителя, технологии производства и дизайна. Среди «ходовых» видов пластика - ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) и PBT (Polybutylene Terephthalate). Первый стоит дешевле, может быть прозрачным — например, для красивой подсветки, — имеет свойство растворяться под воздействием моющих средств и быстрее стирается. Второй устойчив к химикатам, стоит ощутимо дороже и стирается медленнее.

Через PBT подсветка не просвечивает. Но выглядит от этого не худше. Особенно — после настройки в цвет клавишам.

Существует два способа нанесения букв на клавиши. Первый - краска. Она имеет свойство стираться, но стоит дешевле. Особенно - на ABS-кнопках. Второй - Doubleshot. В таком случае кнопка состоит из пластика двух цветов: один - цвета самой клавиши, второй - цвета буквы. Две заготовки сплавляются вместе и образуют цельную кнопку. Даже если пользоваться такими кнопками на протяжении многих лет, буквы не пропадут - вместе с пластиком самой кнопки будет стираться и пластик буквы. Такой вариант, соответственно, стоит дороже.

Ранее сообщалось, что американка порубила катаной мечтающего стать профессиональным игроком в PUBG сожителя. Он чудом выжил — и теперь шутит об этом в твиттере.

Доноры

Прототипирование и выбор раскладки.

Изготовление

Проверка эргономики и сравнение с домашней клавиатурой

Продолжение экспериментов с раскладкой

Отказ от текстолита привёл к навесному монтажу и протяжке большого количества проводов

Сравнение по размерам с рабочей клавиатурой и ракета вместо кота:)

Итог и выводы

Случалось ли в твоей жизни, %username%, такое, когда тебе продолжительное время хотелось странного? Неважно чего - ведь у каждого разные вкусы и предпочтения. Моя страсть сидела во мне долго, но однажды всё-таки вырвалась наружу. Мне нравится делать необычные вещи, и мне всегда нравился моддинг как средство самовыражения. Несколько лет назад я вдохновился изделиями моддеров из разных стран и начал обдумывать несколько своих проектов. В частности, мне очень хотелось сделать стилизованную под девятнадцатый век клавиатуру.

Изучив работы таких известных моддеров как Filimon и Datamancer , я приступил к работе. Сразу хочу сказать, что хотя я и не жалуюсь на полное отсутствие воображения, но люблю получать предсказуемый результат. Поэтому, перед тем как взяться за инструмент, я постарался смоделировать то что хочу получить в итоге. Ещё одной особенностью данного проекта является то, что всё программное обеспечение, которое я использовал в работе, является открытым и свободным: ОС - Debian testing, софт - Blender, LibreCAD, Inkscape.

Так как мой замысел состоял в том чтобы сделать клавиатуру в деревянном корпусе, прежде всего мне необходимо было знать сечения деревянных заготовок, которые мне понадобятся. Тщательно измерив клавиатуру-донор, я засел за черчение и моделирование.

Прорисовав двухмерные проекции, я принялся за моделирование в 3D.

Итак, внешний вид устройства вырисовался и пора воплощать его в дереве и латуни. В качестве материала корпуса был выбран ясень и дубовый шпон для накладок.

Клавиатура-донор в финале должна находиться между двух шпонированных пластин из МДФ. Посадочные места клавиш были тщательно промеряны и на основании полученных данных был составлен чертёж в LibreCAD. Согласно нему будут прорезаны отверстия в МДФ-пластине.

Зелёные светодиоды быди удалены и на их место были впаяны светодиоды бОльшего размера, дающие тёплое, ламповое свечение. Для того чтобы светодиоды выглядели ещё теплее и ламповее, для них была изготовлена латунная накладка.

Согласно чертежам были заказаны деревянные бруски необходимых сечений, которые в дальнейшем были обработаны руками, держащими инструмент. Согласно чертежам-же.

В девайсе, кстати, предполагался USB-хаб, отверстия под который были незамедлительно профрезерованы. Также под оный была изготовлена латунная накладка.

Вся конструкция будет стянута шпильками, но я категорически не хотел чтобы из моего поделия торчали гайки и концы шпилек, поэтому решил сделать декоративные латунные заглушки.

Что касается самих клавиш, то у меня был вариант сделать их из пуговиц, но я решил что это не есть труЪ. Посему круглые клавиши были выточены из латунного прутка, а продолговатые - выкованы из латунной пластины.

Отдельно делалась клавиша «пробел». Она состоит из трёх спаяных заготовок.

Накладки на клавиши были вырезаны из чёрного глянцевого пластика. Буквы и символы нанесены при помощи лазерной гравировки.

После всех подготовительных работ, детали были тщательно ошкурены, прошлифованы, вскрыты несколькими слоями морилки и полачены (тоже в несколько слоёв). После сборки всё стало выглядеть как-то так.

Дополнительно также был изготовлен футляр.

Мечта воплотилась в реальность, но теперь есть непреодолимое желание поднять планку повыше. Идей много, кроме того, бросать вызов самому себе очень интересно. Пожелайте мне успехов.

P.S. Отвечаю на многочисленные вопросы: в качестве донора использовалась клавиатура Defender Accent 930.