Несколько лет назад у меня начали болеть плечо и шея. Я решил улучшить эргономику своего рабочего места и стал исследовать клавиатуры.
Выбор оптимальной клавиатуры, которая была бы облегчила моё состояние, напоминает поиск хорошего врача. Сами вы в этом не разбираетесь, советы противоречивы, и в итоге совершенно неясно, какой вариант реально поможет.
Изучив всю доступную литературу, я пришёл к следующим выводам:
Каждому подходит что-то свое, и нет никаких правил.
А предложений очень много:
Раздельные клавиатуры,
Полноразмерные клавиатуры из двух половинок,
Ортолинейные сплит клавиатуры,
Клавиатуры с контурным дизайном,
С кластером большого пальца,
С подставкой под запястье,
С декоративными клавишами,
Проекционные клавиатуры,
И др.
В конце концов я решил, что хочу что-то с механическими утопленными клавишами, ортолинейной компоновкой и полным разделением на две части, чтобы во время работы грудь была полностью развёрнута. Сначала я думал, что откажусь от разделенной модели и выберу Kinesis Advantage, но потом обнаружил Dactyl. Полностью раздельную, ортолинейную, с контурным дизайном… которую я могу напечатать сам! Круто же?
Что вам понадобится
Вот мой список запчастей:
Cherry MX Clears (70)
Диоды 1N4148 (70)
Teensy 2.0
MCP23018 (рекомендую сделать резервную копию)
Кабель TRRS
Разъемы TRRS (2)
Гелевые упоры для запястий (2)
Крепежные винты #6-32
Квадратные гайки #6-32
Цветной провод 22 AWG
Колпачки для клавиатуры (кейкапы) 1x1 (66) — я использовал DSA, вдохновленные Blade Runner.
Колпачки для клавиатуры (кейкапы) 2x1 (4) — я использовал оранжевые заготовки
Резисторы 2200K (2)
В самом корпусе предусмотрено место для крепления 18-мм кабеля для монтажа на панель. Единственный вариант, который я смог найти, был USB micro, для которого требуется переходник USB Mini на USB Micro. В итоге я использовал удлинитель «папа-мама».
Я также купил тестер переключателей, чтобы выяснить, какие именно купить. В итоге остановился на Cherry MX Clears.
Печать
Мне повезло, что у меня есть доступ к бесплатному PLA на работе. Я использовал оригинальную базу с добавлением упоров для запястий и более просторным корпусом для переключателей.
Заготовка получилась... неплохо. У меня практически не было опыта 3D-печати; не считая держателя для бейджа, это была первая вещь, которую я когда-либо печатал. Подозреваю, что, будь у меня больше практики, получилось бы значительно лучше.
Электропроводка
По инструкции можно было пойти двумя путями:
Распечатать схемы на медной бумаге и протравить их кислотой.
Сделать схему вручную
Инструкции по печати выглядели пугающе, поэтому я решил спаять плату самостоятельно. Ручная пайка сводится к:
Подключению диодов к одному плечу каждого переключателя
Припайке диодов друг к другу, чтобы получились столбцы
Подсоединению рядов к каждому коммутатору
Подключению MCP (расширитель ввода-вывода) и Teensy 2.0 к рядам/столбцам.
Подключению разъемов TRRS
Не имея подходящего верстака, я прибрался на кухонном столе и принялся за работу.
Подключение диодов
Мне посчастливилось наткнуться на большую коллекцию советов по ручной пайке клавиатуры. Автор рекомендовал соединить столбцы, плотно обернув одно плечо диода вокруг ножки переключателя, а затем спаяв другие плечи вместе.
С помощью острогубцев сформируйте петли, затем нанесите каплю припоя. Я обжимал петли на штырьке перед пайкой.
Столбцы
Как только диоды будут на месте, припаяйте каждый к следующему столбцу.
Соединение рядов переключателей
Для рядов я снова использовал приемы из советов по пайке клавиатуры. Сначала я проложил провод через переключатели и отметил, где он пересекает рычаги переключателя. Затем я зачистил провода по меткам.
Я проложил провод через контакты переключателя, согнул контакты поверх провода и припаял их на место. Я использовал проволоку 22 AWG.
Я оставил много лишнего, планируя обрезать провода по размеру после установки Teensy и расширителя ввода-вывода. Это также значительно упростило создание макета.
Подключение разъемов TRRS
Этот шаг - настоящая боль. Я заранее припаял провода к Teensy/MCP, проверил, где будет располагаться разъем, обрезал провода по размеру и припаял. Провода хватало, чтобы переставить разъём, когда придёт время окончательной подгонки.
Макет
После проверки всех рядов и столбцов с помощью вольтметра я устранил оставшиеся перегибы в схеме.
Убедившись, что все работает, я перешел к последним шагам.
Подключение Teensy
Подключить Teensy было довольно просто. Наиболее полезными оказались руководства:
Оригинальный гайд от Мэтта Адерета (еще раз спасибо!)
Руководство по сборке Dactyl QMK Джо Девиво.
На обеих схемах проводки были некоторые рудиментарные соединения, которые я отметил ниже.
В соответствии с моим первоначальным планом я обрезал провода и припаял их на место. Этот подход сработал очень хорошо для Teensy, но для противоположной стороны всё было уже не так удачно.
Подключение MCP23018
Подключение расширителя ввода-вывода было немного сложнее. Я попробовал тот же подход, оставив дополнительную проводку и обрезав ее, чтобы она подходила после установки расширителя, но это оказалось довольно сложно.
Припаять провода к контакту было непросто. Я согнул контакты на 90 градусов иглой, затем припаял к ним провода.
Обратите внимание, что я пропустил два провода за MCP, что помогло навести порядок.
Припаять их к строкам и столбцам было не намного проще:
На первый взгляд все было в порядке, но потом я понял, что закоротил два столбца вместе. При попытке исправить это, выпал MCP. Пришлось ждать, когда приедет новый.
Когда он прибыл, я припаял его к печатной плате от другого проекта. Это значительно упростило задачу.
Другие полезные ресурсы для начинающих:
Понимание матрицы клавиатуры
Собираю свою первую клавиатуру (и вы тоже сможете)
Установка QMK
Параллельно с пайкой я прошил QMK на Teensy. Вот несколько советов и приемов, которые могут помочь:
Настройка среды QMK обязательна. Это открывает возможность как настраивать макет, так и возиться с внутренними компонентами QMK.
QMK имеет простой ключевой тестер для проверки работоспособности нажатий клавиш.
Инструкции по тестированию и отладке полезны, если вам нужно пойти по старому print("here")пути.
QMK Toolbox очень полезен для прошивки/отладки.
Teensy предлагает программу HID Listen и утилиту для перепрошивки , но QMK Toolbox заменяет их обеих.
После того, как вы все загрузили, я бы порекомендовал распечатать раскладку, которую вы используете (например, дактиль/по умолчанию) и держать ее под рукой в течение нескольких дней, на всякий случай.
Готовый продукт
Прежде чем заклеить корпус, я решил покрасить упоры для запястий в черный цвет. Вот гламурные кадры:
В целом я думал, что этот проект будет быстрым (как бы не так) и выйдет дешевле, чем покупка готовой хорошей клавиатуры (это определенно не так). Несмотря на это, я очень доволен результатами и призываю всех попробовать собрать свою собственную клавиатуру!
Сколько живёт самодельная клавиатура?
С тех пор, как я собрал эту клавиатуру, прошло 3 года. Рад сообщить, что Dactyl не только все еще работает, но и оказался намного более надёжным, чем я мог себе представить.
Я постоянно использую клавиатуру дома, а ещё каждый день упаковываю её и везу на работу на велосипеде. И всё в порядке!
Однако.
Корпус из PLA дал трещины. Неудачный поворот офисного стула раздавил часть корпуса, куда встроены клавиши. Чтобы исправить это, пришлось заново браться за 3д-печать и снова паять плату.
Аварийный ремонт нанес некоторый сопутствующий ущерб. Вставка под один из винтов вылетела полностью, то есть только два М20 удерживают вторую половинку в целости. Возможно, некоторые настройки печати предотвратили бы эти бедствия.
Наконец, изначальная модель включала упоры для запястий, которые мне оказались не нужны.
Иногда клавиши залипали, пропечатывая всю колонку букв, например, «3wsx» или «4edc». А ещё и клавиши застревали, печатая, например, , "ааааааааааааааааааааааааааааааааа". Я жил с этим некоторое время, прежде чем я мог определить виновника - TRRS.
Гнезда TRRS обеспечивают связь между «умной» и «тупой» половинками платы. Они также наиболее уязвимы из всех частей устройства — я дергаю за 3,5-мм шнур TRRS каждый раз, когда собираю клавиатуру, то есть примерно 2 раза в день. Несмотря на всю мою осторожность, частое использование взяло свое; дважды мне пришлось взломать устройство и перепаять соединения с контактами разъема.
Несмотря на довольно жесткое обращение и ремонт, мой Dactyl по-прежнему крепок, а набор текста великолепен. Так что, надеюсь, клавиатура прослужит ещё долго.
