Разделенная механическая клавиатура Cherry Pi: 45 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Проекты Fusion 360 »

Я много лет пользуюсь клавиатурой Microsoft Natural Elite. И после почти 20 лет верной службы срок его службы подошел к концу. Во время поиска замены я также смотрел на разные механические клавиатуры. А поскольку я регулярно делаю проекты своими руками, я подумал, что сделать такую клавиатуру самому будет отличным опытом.

Это мой первый проект с механической клавиатурой. И это будет для повседневного использования. Хотя возможности практически безграничны, я ограничиваюсь базовыми функциями: эргономичной клавиатурой с функциями мыши. В поисках запчастей наткнулся на переключатель нового типа. Низкопрофильная версия Cherry MX Red. Это дает возможность сделать тонкую механическую клавиатуру. И я постарался сделать эту клавиатуру как можно более тонкой.

Весь дизайн был выполнен с помощью Autodesk Eagle и Fusion 360. Таким образом, я использовал возможность загрузить печатную плату прямо в программу 3D-рисования. В дополнение к этим программам для поддержки различных шагов используется код Python. Таким образом, эта инструкция содержит множество примеров Python.

Я не добавил никаких полезных функций, которые добавляют сложности. Нет фоновых светодиодов, дополнительных USB-портов, динамиков и / или дисплеев. Есть несколько запасных портов GPIO для дополнительных функций, но они еще не используются.

Запасы

Эта клавиатура состоит из следующих частей:

• Raspberry Pi Zero WH (Киви Электроника)
• Cherry MX низкопрофильный красный (Cherry MX, Reichelt)
• Клавиатуры UHK (Ultimate Hacking Keyboard)
• IDC 16-контактный плоский кабель (Aliexpress)
• Разъем DC3 2x8 (Aliexpress)
• 40-контактный разъем GPIO (Kiwi Electronics)
• Ключевые демпферы (Aliexpress)
• Клейкая фетровая прокладка 200 х 150 (Action, Amazon)
• 1N4148 диоды (Алиэкспресс)
• Пользовательские печатные платы (Jlcpcb)
• DIN965 M2, 5 x 5 болтов (Microschroeven)
• DIN439 M2, 5 гаек (Microschroeven)

Было использовано следующее программное обеспечение:

• Fusion 360 (Autodesk)
• Орел (Autodesk)
• Raspbian (Raspberry Pi)
• Клиент SSH (Putty)
• Текстовый редактор (Ultraedit)

Шаг 1. Дизайн клавиатуры

Первоначальная идея заключалась в том, чтобы восстановить Microsoft Natural Keyboard Elite с механическими переключателями. Но разборка клавиатуры показала, что все не так просто. Используемые колпачки клавиш несовместимы с механическими переключателями. Это означало, что мне нужно было найти другой дизайн.

Есть несколько проектов с механическими клавиатурами, но мало с эргономичным дизайном. Я наткнулся на двух возможных кандидатов: Ergodox и Ultimate Hacking Keyboard (UHK). Это обе клавиатуры с открытым исходным кодом. Вся документация UHK размещена на Github, и поэтому она послужила отличным источником вдохновения для моего собственного дизайна клавиатуры.

Самая большая разница между Ergodox и UHK - это расположение клавиш. У Ergodox клавиши расположены прямо друг над другом. А у UHK более традиционная компоновка.

Шаг 2: переключатели Cherry MX

Одним из наиболее важных вариантов при создании механической клавиатуры являются переключатели. Есть несколько производителей этих переключателей, и я выбрал наиболее известного и мирового лидера производителя: Cherry MX. Эти переключатели общедоступны и хорошо документированы. Кроме того, этот тип переключателей является одним из наиболее часто используемых на механических клавиатурах, сделанных своими руками. И страница разработчика на сайте Cherry - хорошее начало.

Есть несколько вариантов, и я купил тестер переключателей с ключом Cherry MX 9, чтобы протестировать переключатели разных типов. Каждый переключатель имеет свой цвет, и этот цвет указывает на характеристики переключателя:

Cherry MX Red Low Сила срабатывания 45 г, бесшумный, плавный.

Cherry MX Black High Сила срабатывания 60 г, бесшумный, плавный. Cherry MX Blue Medium 50g усилие срабатывания, щелчок, громко. Cherry MX Brown Низкое усилие срабатывания 55 г, тихий тактильный удар. Cherry MX Green Tactile & Clicky Сила срабатывания 80 г - Твердый тактильный и щелкающий переключатель. Cherry MX Серо-коричневый Firm Linear 60g усилие срабатывания - тактильный удар, без щелчка. Cherry MX Серо-черный Тактильное усилие срабатывания 80 г - Твердый тактильный удар, без щелчка. Cherry MX clear Тактильное усилие срабатывания 55 г - Тактильный удар, без щелчка. Cherry MX white Tactile & Clicky Сила срабатывания 65 г - тактильный и более легкий переключатель.

Моя клавиатура не должна издавать много шума. Это уменьшает количество возможных переключателей до красного, коричневого, черного, серого или прозрачного. И после некоторого тестирования я предпочитаю коричневые или красные переключатели.

Шаг 3. Низкопрофильный Cherry MX

Финалист Raspberry Pi Contest 2020