как сделать красивую клавиатуру на компьютер

3 способа, как просто сделать подсветку для клавиатуры своими руками

Темное время суток не самое лучшее время для работы за домашним компьютером. Освещение в это время суток, когда все домочадцы уже спят или готовятся заснуть, включать не хочется. Поэтому пользователи, если они конечно не успели освоить метод «слепого набора текста», испытывают серьезные трудности. Ведь буквы и символы на кнопках клавиатуры просто не разглядеть в коварной темноте.

Справиться с этой неприятной ситуацией можно двумя способами – купить новую клавиатуру или самостоятельно оснастить устройство для ручного ввода информации в компьютер подсветкой. Первый вариант особых сложностей, кроме денежных и временных потерь, у пользователя не вызовет. Поэтому рассмотрим второй вариант, который не только решит проблему, но и принесет юзеру моральное удовлетворение.

Необходимые материалы и инструменты

Сделать подсветку на клавиатуре своими руками можно несколькими способами. Во-первых, при помощи внешнего светильника/ков. Во-вторых, с использованием диодов или светодиодной ленты. В-третьих, с помощью специальных накладок, которые можно найти и заказать в интернете.

При этом для реализации первого и второго варианта потребуется приблизительно одинаковый набор инструментов и элементов:

В третьем случае пользователю понадобится только накладки, пинцет и средство для обезжиривания клавиш.

Как сделать своими руками

Выносные светильники

Действуем в этом случае по следующей схеме:

Все. Наружная подсветка готова. «Светильник/и» будет/ут изгибаться в разные стороны, а освещения будет достаточно для беспроблемной работы на компьютере в темное время суток.

Светодиодная лента

Сделать такую самоделку несложно:

Включаем блок питания в розетку и наслаждаемся полученным эффектом.

Светящиеся наклейки

Покупаем на АлиЭкспресс светящиеся наклейки с русской раскладкой. За дешевизной не гонимся, так как некачественный товар прослужит не более пары месяцев. Поэтому в данном случае ориентируемся на отзывы покупателей.

Далее все очень просто:

Как говорится – дешево и сердито.

В заключение хотелось бы особо отметить, что каждый из этих способов конечно в той или иной степени решает проблему с подсветкой клавиатуры. Однако по качеству ваша самоделка в любом случае будет уступать промышленным образцам, которые на самом деле стоят не так уж и дорого. С другой стороны в России всегда было много «кулибиных», самоделки которых удивляли профессионалов. Делитесь своим опытом с другими пользователями, чтобы самые интересные идеи стали доступны общественности.

Источник

Собираем кастомную механическую клавиатуру, часть 1: Теория

Около шести лет назад я наткнулся в интернете на трактаты о механических клавиатурах, меня эта тема заинтересовала, просто потому что, как и любой другой человек люблю пробовать что-то новое. Но так как финансы лишними не бывают, особенно в том время, отложил это всё на когда-нибудь потом. Да и в принципе, прежде чем к чему-то приобщиться, предпочитаю сначала узнать с чем мне стоит столкнуться. Так получилось, что углубился глубже чем стоило (:D), так как информации о нижних слоях тех глубин в русскоязычном интернете я нашел не так уж много. Вернее разрозненной информации достаточно, а вот ОТ и ДО нашел я всего лишь несколько статей. Этим постом я решил поделиться той информацией накопилось в чертогах моего разума, а так же теми сложностями с которыми мне пришлось столкнуться.

Как я пришел к тому, к чему пришел

Итак, шли годы, глаз периодически косился на различные ‘MOTOSPEED’ б/у ‘RAZER’, ‘HyperX’, ‘TESORO’, но что-то всегда останавливало, например то, что хотелось полноразмерную доску, но чаще по доступной цене попадались именно TKL варианты (без цифрового блока). И вот однажды моя девушка спрашивает меня – “dsiomnainc, а что ты хочешь получить на %celebration name%”, и я такой – “Блин, %girlfriend name%, давно хочу клавиатуру, и чтобы она короче пироги пекла”. Всё вроде согласовано, осталось только выбрать. Ну и тут выясняется, что не все механические клавиатуры одинаково полезны и надо чтобы внутри были завернуты как минимум Cherry MX (далее эта тема будет раскрыта более подробно).

Итак, захожу я на несколько уважаемых мною форумов и задаю вопрос “HyperX или Tesoro”? Были разные мнения, но мнение определенной группы людей меня зацепило больше всего. В краткой литературной форме оно заключалось в том, что:

Как дальше я узнал данные люди были выходцами из “секты свидетелей механических клавиатур”. Так как я свято верю в свободу вероисповедания и в то что я каждая вера имеет право на существования, то я решил выслушать то они мне скажут, их ответ был – “Бери Leopold/Vortex/Varmilo/Ducky, если хочешь максимально цена-качество то покупай Durgod”. Я посмотрел различные обзоры и подумал – “Разумно”. В принципе для той части людей, которые не сильно хотят заморачиваться дальше можно и не читать.

Не буду долго тянуть…однажды я просто наткнулся на статью о сборке кастомной клавиатуры. Я очень люблю вещи, которые “имеют глубину”, я имею в виду те вещи, которые ты не просто купил и пользуешься, а которые ты помимо пользования дают тебе возможность проявить немного творчества, получив в итоге вещь со штрихом индивидуальности. Да, конечно же можно и самому печатную плату изготовить, да и даже просто на картоне распаять, но, пожалуй, не будем уходить так далеко, в конце концов можно научить детей самим изготавливать детали по типу LEGO…, ну короче я понял что это мой вариант.

Кстати говоря вот пара ссылок на те статьи что подтолкнули меня, так же рекомендую прочесть, может быть в определенных местах они будут даже более содержательными, но им уже несколько лет, а я тут ребята как бы из 2020го и мне тоже есть что сказать, у нас тут нейросети и коронавирус бороздит космические просторы, так что не переключайтесь.

Форм-фактор и раскладка

Итак, первое с чем нам стоит определиться, это то какого форм фактора будет наша будущая клавиатура, чтобы лучше было понятно, о чем я, приложу картинку, честно украденную из интернета:

На данный момент в интернатах можно заказать плату на любой вкус и цвет, позволяющие разместить как стандартные раскладки, так и совершенно не стандартные, например, как эти:

Лично я определился на форм-факторе в 60%, это, наверное, выглядит странно после того, как в начале я написал, что не хотел покупать клавиатуру с отсутствующим нампадом, а тут и того поменьше. Но тут хочется разъяснить – Я не тот, кто постоянно работает с цифрами, но постоянно гложила мысль о том, как я буду передвигаться в мой любимый Lands of Lore (управление там, как и во многих других DOS RPG идёт на нампаде). Конечно, эту проблему можно решить и софтово, но тогда эта мысль мне в голову не пришла. В какой-то момент была даже мысль собрать 40%, но решил что пока что это все же перебор.

При выборе раскладке стоит посмотреть какие возможности в этом плане могут предоставить рыночные PCB (платы). Изначально я хотел себе раскладку по типу клавиатуры GK64. Почему бы просто не купить уже готовую GK64? Ну вы чо, там же нет QMK! (Вот этой вещице будет посвящена, пожалуй, половина статьи, но чуть позже)

Ну вроде определились, и плату подходящую нашли, к примеру DZ60 нам вполне подходит. Но при поиске кейкапов я увидел раскладку от клавиатуры Filco Minila и после этого понял, что хочу попробовать именно это.

DZ60 мне в таком случае уже не подходила и я уже думал что не найду подходящей платы, но после долгих поисков наткнулся на YD60MQ, идеально. Конечно же не стоит думать, что это уникальная плата, было очень много PCB из США, поддерживающих туже раскладку, но нюанс был в том, что у них цена была в несколько раз выше.

А как понять, подходит ли PCB под желаемую раскладку? Ну для начала можно просто посмотреть на расположение отверстий для свичей (то бишь кнопок), но есть способ проще и лучше. Как правило продавец выкладывает ссылку на документацию, в которой указаны поддерживаемые слои раскладки. Ну или можно просто ввести в гугле что-нибудь на подобии “%PCB% supported layouts”. Как пример поддерживаемые раскладки платы DZ60:

Тут хочется отметить то, что правый SHIFT зависит непосредственно от левого. У клавиш есть определенный типоразмер, скажем у нас есть самая стандартная кнопка из тех, что может быть, просто квадратная. Такими кнопками являются буквы, цифры, стрелки. Ширина такой кнопки допустим будет 1u, ширина кнопок модификаторов отталкивается от ширины этой самой кнопки шириной 1u, скажем у нас может быть CTRL шириной 1u/1.25u/1.5u, тем же методом обозначается ширина пробела, скажем мой пробел имеет ширину 3u и равен длиннее трёх стандартных клавиш. Более стандартные пробелы обычно имеют ширину 6.25u либо 7u, так же есть и другие варианты что позволяет составить совершенно разный нижний ряд.

Но вернемся к SHIFT, общая длинна левого SHIFT составляет либо 2u либо 2.25u, длинна правого SHIFT будет соответственно либо 2u либо 2.75u, а между ними либо 10, либо 11 кнопок соответственно. Почему я заостряю на этом внимание? Дело в том что эти две конфигурацию требуют совершенно разной пластины для крепления кнопок (об этом будет чуть дальше) и если на одной и той же пластине вы сможете переставить все возможные вариации нижнего ряда будь их даже штук десять, то чтобы поменять 2.25u SHIFT на 2u SHIFT вам придется покупать новую пластину и перепаивать все кнопки.

В документации YD60MQ я, кстати, подробный перечень поддерживаемых раскладок не нашел, именно поэтому в примере я использовал DZ60. Просто повезло что в качестве примера раскладки в некоторых своих лотах, продавец привел в пример именно раскладку Minila.

Свитчи, они же кнопки

Есть множество различных типов клавиатурных свитчей, таких как ALPS или TOPRE, в данной статье я буду рассматривать только CHERRY MX подобные варианты, ибо большинство комплектующих рассчитано именно на них, да и в принципе когда речь заходит о механических клавиатурах, то люди подразумевают именно их.

Я купил себе Cherry MX Silent Black, поэтому в качестве примера приведу их:

Так из чего же состоит свитч: Верхнее и нижнее основание, шток и пружина. В основании находятся две пластины одна из которых выведена на один контакт свитча, вторая на второй. Шток находится на пружине и при опускании прижимает одну пластину к другой, после чего происходит их замыкание и соответственно срабатывание кнопки.

Выбор типа свитча даже если ограничиться CHERRY MX подобными это отдельная песня. Я бы хотел выделить несколько основных типов:

— CHERRY MX BLUE – кликают, с тактильной отдачей.

— CHERRY MX BRAWN – не кликают, с тактильной отдачей.

— CHERRY MX BLACK – не кликают, без тактильной отдачи.

Остальные типы свитчей являются ‘развитием’ этих трех типов, например CHERRY MX GREEN – те же BLUE, но с более жесткой пружиной, соответственно для их нажатия требуется больше усилий. CHERRY MX RED – те же BLACK – но тут напротив, пружина ослаблена и нажатие уже более легкое. Таким образом приходим к логическому выводу что можно превратить BLACK в RED просто поменяв пружины. Другие модификации связаны со сдвинутой точкой срабатывания и сдвинутой точкой тактильной отдачи.

Еще хочется выделить отдельно модификацию SILENT, например SILENT BLACK и SILENT RED. Шток таких свитчей в некоторых местах оборудован мягкими вставками предотвращающие резкие удары штока о корпус свитча и что способствует более тихой работе.

Помимо непосредственно CHERRY MX есть и другие производители CHERRY MX подобных свитчей:

GATERON – Считается самым качественным китайским аналогом, не уступающему по качеству оригиналу.

KAILH – Раньше читал о крайней ненадежных данных свитчей, говорят с этим делом у них со временем стало лучше, но сам я не знаю. Интересны тем что любят в эксперименты и периодически выкатывают такие продукты как KAILH BOX либо, например низкопрофильные механические свитчи.

OUTEMU – Дешевый хлам, если у вас хватает деньги только на данные свитчи, то лучше купите мембранную клавиатуру, она будет надежней в несколько раз.

Так же есть ‘проприетарные’ механические свитчи типа ROMER-G (свитчи от LOGITECH), свитчи от RAZER, но производятся они как правило всё теми же CHERRY/KAILH/GATERON.

Я бы не советовал выбирать свитчи только по описанию, лучше потратить несколько сотен рублей на тестер хотя бы из нескольких типов свитчей, например такой:

Если бы я жил один, то я бы себе купил BLUE, жать на них и слышать этот щелчок — это отдельный тип удовольствия, это как лопать пузырьки полиэтилена, но увы.

И даже здесь будут далеко не все типы свитчей, имеющихся на рынке: Aliaz, Zealio, Sakurio, Rosélio…я если честно и понятия не имею ни о чем из этого, а уж всякие Kailh Box цвета ‘Выжженного апельсина’ или ‘Нефрита’ уж и подавно, тут без 100 грамм и свидетелей секты механических клавиатур не разобраться точно.

Свитчи могут быть трехконтактные и пятиконтактные. На самом деле контактов только два, остальные контакты просто пластиковые ножки, но принято называть так. С помощью кусачек пяти контактный свитч легко переделывается в трех контактный, на тот случай если в вашей PCB нет дырочек под пяти контактные свитчи.

Кейкапы, они же красивые кнопочки

Так же кейкапы отличаются методом нанесения на них символов – лазером, сублимация, даблшоты. Не вижу смысла здесь сильно тормрозить, так как в этом моменте я еще меньший ‘эксперт’ чем в других местах этого поста, лучше прочтите статью, где это действительно подробно расписано.

От себя скажу лишь то, что только DOUBLESHOT тип кейкапов позволяет сделать просвечиваемые символы. Но большинство даблшот кейкапов делаются из ABS пластика. Еще труднее если вы планируете не стандартную раскладку, как например у меня, тогда выбор кейкапов резко сужается, у вас будет три варианта:

1. Вам повезло и есть набор кейкапов именно под эту раскладку, но тут такой момент – не смотря на тысячи различных кейкапов под мою Minila раскладку подойдут с Ali имеется ну может штук 10-15 сетов (по крайней мере PBT кейкапов).

2. Собрать свой сет из разных сетов.

3. Купить большой сет, в котором будет очень много кнопок под все нужды, например такой, влетит это в копеечку (тысяч 5-10), особенно обидно что половина этих прекрасных кнопочек просто будет пылиться в тумбочке:

Еще кейкапы различаются профилями, то есть своей формой:

Тут уже на любителя, у меня сложилось такое мнение что большинству людей удобней CHERRY профиль. Я же себе взял OEM, ибо он стоил в два раза дешевле, поменять их всегда можно.

Как можно заметить по картинке у некоторых профилей форма всех рядов одинакова, у других же разная. Да, на CHERRY или OEM у вас вряд ли получится переместить клавишу четвертого ряда скажем во второй, по крайней мере не убив эстетику. На DSA профиле это можно сделать без проблем.

Еще немного о разном

Основная часть теории пройдена, поговорим о том, что осталось. Например, нам нужны будут стабилизаторы. Стабилизаторы нужны для нормального нажатия длинных клавиш (2u и шире), чем качественней будут стабилизаторы, тем меньше будут греметь такие клавишу как SPACE и SHIFT. Рекомендуется брать стабилизаторы CHERRY, с последующей их доработкой. Я брал PCB, плейт и стабилизатором комплектом, так что не знаю какие у меня, но мне кажется, что не CHERRY, есть отличительные черты, чуть позвякивают 🙁

Стабилизаторы и свитчи для более гладкой и тихой работы лучше смазать, свидетели секты механических клавиатур говорят, что лучше смазка KRYTOX. Смазка/масло может быть разной степени вязкости, стабилизаторы в любом случае лучше смазать, со свитчами сложнее, если, например переусердствовать со смазкой BLUE свитчей то пропадет щелчок и фактически они превратятся в BRAWN. Так как у меня линейные свичи, то я не парился, смазал от души. Смазка так же позволяет подавить “эффект песка”, коим обладает, например мой DEXP RAPIER. Заключается он в том, что когда нажимаешь на клавишу, то чувствуешь небольшую шероховатость и не только чувствуешь, но также слышишь. Как небольшой наждачкой водишь. Проблема на самом деле стоит внимания, так как раздражает очень сильно, но думаю в моем случае проблема было больше в дешевых OUTEMU RED, у CHERRY MX SILENT BLACK и до смазки не ощущал ничего подобного.

Ну и еще немного про PCB. Помимо того, что различные PCB поддерживают разные слои установки клавиш, у них имеются и другие различия. Например, YD60MQ и DZ60 имеют RGB светодиоды на обратной стороне платы (на дне), что подталкивают к наличию прозрачных элементов в корпусе и может быть в дальнейшем быть запрограммировано для индикации различных событий. PCB может поддерживать Bluetooth либо из коробки либо вы в дальнейшем сами можете сами припаять Bluetooth модель и подключить аккумулятор. PCB может быть запрограммирована открытыми стандартами, такими как QMK, либо проприетарными. Если вы хотите RGB светодиоды под клавишами, то нужно найти ту на которой таковы уже распаяны на плате, я лично нашел либо дорогущие варианты из США, либо не поддерживающие нужные мне раскладки, либо QMK. А если вы все-таки приобрели такую PCB, то стоит позаботиться о том, чтобы ваши свитчи поддерживали их, то есть имели прозрачный корпус. Так же PCB может быть из коробки оснащена HOT SWAP, то есть поддерживали установку свитчей без паяльника, при желании HOT SWAP элементы можно установить самому. Лично я посчитал что припаять надежней (Но во время пайки я раз 100 подумал о том почему не взял HOT SWAP). Выглядят HOT SWAP элементы примерно так:

Ну и последнее что осталось это корпус. Самый большой выбор корпусов представлен для 60% клавиатур. Выбор материалов так же обширен – пластик, акрил, дерево, метал, метал с акриловыми вставками. Цены, кстати, на них не самые маленькие, я взял не самый дорогой, но и не самый дешевый акриловый корпус. Если совсем жаба душит всегда можно изготовить свой, например вырезав фрезером углубление в мебельном щите, а можно врезать клавиатуру прямо в стол, только двигать её и переносить тогда не очень удобно будет…в общем тут на что вашей фантазии хватит.

Следующий пост будет посвящен практической части сборки клавиатуры.

Источник

Нужна небольшая клавиатура – сделайте её сами

Если вам нужна клавиатура, вы можете её приобрести. Если вам нужна небольшая клавиатура, то тут всё сложнее. Кроме вариантов с переделкой клавиатуры от Blackberry или возни с крохотными тактильными переключателями, нормальных решений для получения небольших, тонких и специализированных клавиатур нет. Однако есть один вариант: силиконовые клавиатуры. Пока этого никто не делал, поэтому я решил – почему бы и не попробовать.

К сожалению, готовой информации по проектированию, созданию или производству собственных силиконовых клавиатур не существует. Документации крайне мало, и все изготавливающие их фабрики, судя по всему, копируют информацию друг у друга. Спрашивать у китайской компании, как это делается – всё равно, что играть в «испорченный телефон». Но, несмотря на всё это, я сумел сделать собственную силиконовую клавиатуру, и теперь делюсь информацией о том, как это делается.

Цель проекта – создать очень маленькую компьютерную клавиатуру для носимых устройств, электронных бейджей, игры в Fortnite на переносном компьютере, или просто для использования в качестве USB-клавиатуры. Такое уже делали раньше. Бейджик для конференции 2018 Hackaday Belgrade Conference использовал 55 стандартных тактильных переключателей, выстроенных в виде клавиатуры. Ещё один проект с Hackaday.io под названием (Pi)QWERTY тоже использовал несколько десятков стандартных тактовых переключателей. Однако у подобных устройств есть свои недостатки.

PiMiniQWERTY – наилучшая из самодельных миниатюрных клавиатур

Во-вторых, тактильные кнопки надо собирать вместе. Количество отказов может быть не очень большим, но если вы собираете целые платы из переключателей, оно будет больше, чем если бы это были единые устройства. По сравнению с SMD-резисторами и колпачками кнопки большие и толстые, что увеличивает количество брака при их размещении. Также, поскольку на сборку такой клавиатуры тратится много времени, приходится платить за сборку из кнопок больше, чем за установку готового устройства. Это увеличивает стоимость клавиатуры на основе тактильных переключателей.

Наконец, на кнопках нет маркировки. Если вы будете собирать клавиатуру из 4 мм кнопок, вам придётся делать маркировку на плате. На белградской конференции это было сделано довольно неплохо, а у mini (Pi)QWERTY – блестяще, поскольку там использовали две платы, одну для электроники, вторую для подписей. Можно представить нанесение надписей на кнопки, однако их поверхность и так весьма мала.

Решение: использовать силиконовые клавиатуры, изготовленные методом литья под давлением [injection molding]. Такие клавиатуры есть почти во всех пультах дистанционного управления, они использовались в старых телефонах Nokia типа «кирпич». Силиконовые клавиатуры повсюду, и есть фабрики, изготавливающие их на заказ.

Силиконовые клавиатуры с TaoBao и AliExpress. Продающие их компании изготавливают их и на заказ.

В использовании силиконовых клавиатур есть много преимуществ. Во-первых, большинство из них используют метки на кнопках. Во-вторых, вы не ограничены 4 мм кнопками. Кнопки могут быть любого размера и любой формы. Собирать их легко; чтобы использовать такую клавиатуру с платой, нужно просто поместить её на плату; всё остальное уже сделано за вас. Наконец, силиконовая клавиатура выглядит круче чем любые кнопки. Так почему же их не используют? В основном, из-за стоимости, однако есть и некоторые проблемы инженерного характера.

Различные типы силиконовых и мембранных переключателей

Мембранная клавиатура ZX Spectrum

Перед тем, как углубиться в проектирование силиконовых клавиатур, нужно обсудить схемы небольших клавиатур и наборов клавиш. Первые – это клавиатуры Metal Dome, или мембранные. Лучшими примерами таких тактильных мембранных кнопок будут клавиатуры от популярных домашних компьютеров 1980-х, ZX Spectrum или Atari 400. Если посмотреть в других местах квартиры, возможно, такая клавиатура стоит у вас на микроволновке.

Такие клавиатуры располагают кнопки матрицей. Электрическая схема состоит из дорожек, нарисованных токопроводящими чернилами на двух листах полиэстера. Купол из нержавейки располагается под каждой кнопкой. Нажатие на кнопку сжимает купол, и замыкает два слоя полиэстера.

Лучшие изображения мембранной клавиатуры можно взять с одного из своих проектов. Таким мембранам всё равно, как был нажат металлический купол. Простейший вариант – расположить кнопки и буквы прямо поверх мембраны. Кусочек пластика можно наклеить на массив тактильных переключателей. Именно так сделаны клавиатуры в игрушках Speak N Spell и Big Trak [в СССР был аналог такой игрушки, «Луноход» / прим. перев.]. Именно так можно сделать клавиатуру для трёхлетнего малыша, защищённую от арахисового масла.

Однако чистые мембранные переключатели на ощупь очень дешёвые и не дают обратной тактильной связи. Один из вариантов – расположить пластиковые кнопки над мембранным переключателем. Клавиатуры Metal Dome (с металлическим куполом) используют клавиши из жёсткого пластика, нажимающие на небольшие металлические купола, зажатые между двумя слоями полиэстера с проводящими чернилами:

Но мембранным клавиатурам не обязательны жёсткие пластиковые кнопки. Можно использовать мягкие силиконовые, поверх мембранной клавиатуры, как сделано на ZX Spectrum. Вместо жёстких пластиковых прямоугольников, как у меня в проекте Metal Dome, Speccy использовали единое полотно из силиконовых кнопок. ZX Spectrum использовал силиконовые кнопки на своей клавиатуре, но это всё равно была мембранная клавиатура. Нет разницы, как нажимать металлический купол – через лист пластика с напечатанными символами, или силиконовыми прямоугольниками.

Другой тип клавиатуры – такая, которую я сделал для этой статьи – это силиконовая, или резиновая клавиатура.

Вездесущий мембранный кейпад для Arduino

Резиновая клавиатура использует силиконовые кнопки, изготовленные методом литья под давлением, нажимающие на контакты. Углеродный контакт («таблетка») встроен в силиконовую кнопку, а контакты для клавиатурной матрицы создаются из дорожек на печатной плате. Контакты можно интегрировать в плату (рекомендуется технология ENIG) или напечатать поверх токопроводящими чернилами. В любом случае, клавиатура состоит из печатной платы, силиконовых кнопок с проводящими контактами под каждой кнопкой, маленьких проводящих углеродных контактов в каждой кнопке, и гнёзд для закрепления силикона на плате.

Выбирая между мембранной и резиновой клавиатурой, стоит рассмотреть несколько моментов, и многие из них способны перевесить чашу весов в пользу мембранной. Хотя резиновые клавиатуры можно делать многих цветов, символы на мембранной клавиатуре, по сути, печатаются; на мембраной клавиатуре можно сделать любые символы любых цветов. Мембранные клавиатуры дешевле, поскольку им не нужна форма для литья. Резиновым клавиатурам требуется полоска, содержащая монолитный блок силиконовых клавиш, что означает дополнительная стоимость второй формы для литья. И выигрывает резиновая клавиатура только по тактильным ощущениям. Если вы когда-нибудь пробовали использовать Atari 400, вы согласитесь: на резиновых клавиатурах гораздо проще печатать. А ещё они более стильные, чем мембранные.

Текущие проекты

Не специализированная резиновая клавиатура, которую можно использовать хоть сейчас

На сегодня мне неизвестны случаи использования специализированных резиновых клавиатур малыми тиражами. Они, конечно, существуют в DIY-сообществе: Adafruit продаёт клавиатуры 4х4 (у Sparkfun есть то же самое), и подобные кнопки можно заказать на AliExpress и eBay. Да, конечно, Sparkfun и Adafruit потратились на разработку плат, но сами кнопки, скорее всего, делают где-то далеко-далеко. Это не специализированные клавиатуры; это стандартные готовые клавиатуры для специализированных проектов.

И эти резиновые кнопки использовались много где: для создания клона Monome, шагового секвенсора, MIDI-устройства. Именно для этого силиконовые кнопки с подсветкой и были разработаны: из них получаются крутые MIDI-контроллеры. Но поскольку на них нет меток, они мало для чего ещё подходят.

И это единственные, насколько мне известно, DIY-проекты, в которых используются силиконовые клавиатуры 4х4. Люди, конечно, пытаются делать что-то ещё. Некоторые из них ищут на форумах резиновые клавиатуры, а кое-кто экспериментирует с алюминиевыми формами для литья, но пока что никому не удалось достичь успеха. Дэйв Джонс отверг идею резиновых клавиатур для своего проекта uSupply и перешёл на специализированные мембранные переключатели.

Разработка клавиатуры, бобышки и отверстия для воздуха

Так из чего же строится создание резиновой клавиатуры? По сути, мы разрабатываем стальную или алюминиевую форму для литья. Форма отправляется в машину для литья под давлением, где её заполняют углеродными шариками, заливают горячим силиконом, который потом вулканизируют. Возможна дальнейшая обработка кнопок – лазерное нанесение меток, шелкография или нанесение эпоксидного покрытия. Проектирование резиновой клавиатуры – это проектирование формы для литья, но базовые компоненты довольно просты. Ниже приведён пример – клавиатура из единственной клавиши – которую я за несколько минут сделал в Fusion360.

Внешняя форма клавиатуры зависит от назначения, а базой служит слой силикона. На углах основы есть четыре бобышки, для крепления на плате. Они нужны для выравнивания кнопки и предотвращения её скольжения.

Внутренняя структура клавиши состоит из большой углеродной таблетки, того контакта, который будет нажимать на плату. На клавиатуре просто расположено больше клавиш, но форма одной клавиши, по сути, одна и та же. Отметьте промежутки снизу клавиши, позволяющие воздуху проходить под ней. Если их не сделать, клавиатура будет подпукивать при нажатии.

Силиконовая клавиша в разрезе. Чёрный объект – углеродная таблетка, служащая мостиком между двумя контактами на плате.

Размеры моей клавиатуры, в мм.

После того, как проект клавиатуры был готов, а файлы отправлены на фабрику для изготовления формы и производства нескольких пробных образцов, настало время разработать печатную плату. Для моего проекта схема особого значения не имела – главное, чтобы на плате были близко расположены две дорожки, соединённые с противоположными сторонами клавиатурной матрицы. Для этого рекомендуется технология ENIG. Имеют значение и производственные ограничения: стандартный минимум ширины дорожки и расстояния между ними составляет 0,15 — 0,20 мм, и я разработал плату с дорожками в 0,25 мм и таким же расстоянием между ними.

Закончив клавиатуру и плату, можно переходить к крепёжной полоске. Это перфорированный пластик, прикручивающийся к плате. Резиновая клавиатура зажимается между ним и платой. Я сделал следующий прототип, просто затем, чтобы протестировать клавиатуру. Электроника – просто Teensy LC (была у меня под рукой), с вырезом, дающим доступ к плате для прототипирования:

Я отправил эту модель в Shapeways, и клавиатура была собрана. Прошивка на Teensy использует стандартную библиотеку Keypad и представляется компьютеру, как устройство USB HID. Получилась специализированная резиновая клавиатура именно той формы, что мне надо. Это не окончательный вариант, поскольку USB-клавиатура – это просто рабочая концепция для проверки резиновых клавиш, однако она реально работает.

Раскрою стоимость проекта; стоит учитывать, что выборка тут очень маленькая – я обращался лишь к одному производителю только с одной моделью. Однако из-за сильной конкуренции на рынке, я думаю, что эти цены будут достаточно репрезентативными для средней стоимости специализированной резиновой клавиатуры.

Стоимость получилась следующей:

Изготовление	$2 219
Проектирование	$600
Банковская комиссия	$58
ИТОГО	$2 877

С экономической точки зрения всё это имеет смысл при тиражах порядка 10 000

Резиновые клавиатуры подходят для крупных производителей: Samsung продаёт миллионы телевизоров, и у всех них один пульт д/у. Вопрос изготовления резиновой клавиатуры для DIY-проекта всегда оставался открытым. Проекты мелкого масштаба не используют эту технологию, поэтому некого было спросить, имеют ли смысл специализированные силиконовые переключатели. Я говорю, что смысл есть, если вы делаете тысячу клавиатур. На тираже в пять тысяч стоимость резиновой клавиатуры и пластикового крепежа может опуститься меньше стоимости микроконтроллера.

Источник