W ramach rozwoju mojej pasji związanej z ergonomicznymi klawiaturami i założeniem swojego mikro sklepu zacząłem dostawać zapytania o to jak zbudowane są moje klawiatury. Ten wpis to odpowiedź na te pytania, konkretnie będzie to build log klawiatury Ferris Sweep. Opiszę w nim proces tworzenia klawiatury (build log) tak aby każdy zainteresowany będzie mógł zagłębić się w lekturze i mieć świadomość jak jego klawiatura została zbudowana.
Build log zrealizowany na przykładzie budowy Ferris Sweep Compact, o której więcej przeczytacie tu. Klawiatury budowanej na moje prywatne potrzeby mianowicie okazjonalne wizyty w biurze.
Lista części do zbudowania Ferris Sweep
Każdy szanujący się build log rozpoczyna się listą części, zatem i w tym przypadku nie może być inaczej
Składowe klawiatury
Od górnego lewego rogu:
- Przełączniki: 34 przełączniki Khali Choc v1
- Nasadki klawiszy (Keycapy): 34 kompatybilne z przełączkami Khail Choc
- Płytki Pcb: 2 sztuki (dwustonnej) płytki PCB do Ferris Sweep Compact v1
- Gniazda TRRS: PJ320A
- Guziki do resetowania: 2 sztuki: Dwupinowy mikro przełącznik resetujący DIP o wymiarach 3x6x5mm
- Kontrolery: Dwa kontrolery zgodne z Arduino Pro Micro
- Obudowa: Dedykowana konkretnej PCB budowa wykonana z PLA+
- Pianka pod PCB: Docięta na wymiar obudowy 2mm pianka samoprzylepna
- Kabel TRRS
- Kabel USB: Zgodny z wybranym Pro Micro, osobiście preferuje kable z końcówkami magnetycznymi
Dodatkowo wymagane
Dodatkowo potrzebna będzie:
- Stacja Lutownicza
- Cyna: Osobiście preferuje 0,56 mm
- Mocna taśma dwustronna: Preferuje te do dywanów, są grube i trzymają bardzo mocno.
Build log – Krok 1: Lutowanie komponentów
W kroku pierwszym skupiamy się na lutowaniu komponentów.
Lutowanie listwy goldpin do Arduino
Pierwszym krokiem jakim zwyczajowo robię jest lutowanie Goldpinów do samego Arduino Pro Micro
HINT: Polecam użyć płytki PCB, w którą wsadzacie goldpiny a następnie Pro Micro. Dzięki temu wszystko będzie proste i na pewno będzie pasować.
Lutowanie Gniazda TRRS i przycisków Resetu
Następnie lutujemy do Płytki PCB przyciski resetu oraz gniazdo TRRS
Wlutowanie Arduino do PCB
Ostatnim krokiem w lutowaniu komponentów jest przylutowanie Arduino Pro Micro do PCB
Po wlutowaniu odcinam wystające goldpiny.
Krok 2 w Build Log: Programowanie i testowanie
Programowanie kontrolerów klawiatury QMK
Swoje klawiatury programuje z poziomu wiersza poleceń, jednak nie jest to wymóg. Można dokonać konfiguracji na stronie internetowej, a następnie wgrać go narzędziem QMK Toolbox
Testowanie kontrolerów
Niby ten podpunkt nie jest obowiązkowy. Ja jednak nauczony doświadczeniem odlutowywania przełączników, które są po prostu drogie, wolę poświęcić 5 minut na przetestowanie każdego klawisza aby mieć pewność że po wlutowaniu switchy klawiatura będzie działać.
Lutowanie przełączników do klawiatury Ferris Sweep
Po zweryfikowaniu poprawności działania płytki PCB wraz z kontrolerami i gniazdami TRRS, pora na wlutowanie przełączników.
Ponowny test przełączników
Po wlutowaniu przełączników raz jeszcze testuje klawiaturę aby się upewnić że wszystkie luty przełączników są wykonane poprawnie oraz wszystkie przełączniki sprawne.
Składanie klawiatury
Złożenie klawiatury jest bardzo proste, mamy tu 3 elementy na każdą ze stron.
- Obudowę
- Piankę
- Płytkę PCB z wlutowanymi częściami
Krok 1
W kroku pierwszym wnętrze obudowy wyklejam mocną taśmą dwustronną. Osobiście używam tej do dywanów, gdyż jest gruba, mocna i piekielnie mocno trzyma.
Krok 2
Wklejam 2 mm piankę w obudowę za pomocą wyłożonej wcześniej taśmy. Piankę przyklejam tak aby jej strona klejąca był na górze.
Krok 3
Wklejam PCB z wlutowanymi komponentami i przełącznikami do obudowy wyłożonej pianką.
Dzięki zastosowaniu pianki wszelakie luty, nierówności zostają zniwelowane a sama PCB kończy się idealnie wraz z końcem obudowy.
Krok 4
Montuje przełączniki i o to finalny produkt:
Porady
Na zakończenie chciałbym się podzielić kilkoma poradami i obserwacjami, które mi ułatwiają lutowanie i składanie klawiatur. Uważni zapewne już wyczytali je z tego build loga, nie mniej jednak chciałbym je zebrać w jednym miejscu:
- Lutowanie goldpin do Arduino: Złóż dwie PCB i osadź w gnieździe goldpiny i Arduino, dzięki czemu kontroler Arduino Pro Micro będzie idealnie pasował pasował do gniazda w PCB po zlutowaniu.
- Gniazda TRRS: Przed przulutowaniem gniazd TRRS do PCB upewnijcie się czy gniazdo działa, tj czy Jack wchodzi to tego gniazda. Kilkukrotnie musiałem odlutowywać gniazdo gdyż blaszki były pozaginane wewnątrz i wtyk nie działał poprawnie.
- Test lutowania Arduino: Przetestujcie czy Arduino jest przylutowane i zaprogramowane odpowiednio wcześnie. Każdemu może przytrafić się błąd w lutowaniu a im mniej złożone tym lepiej.
- Wklejanie taśmy do obudowy: Zalecam cięcie taśmy w odrębnym miejscu stołu. Kilkukrotnie zdarzyło mi się iż ścinki z taśmy przyczepiły się do obudowy. Taśmę tą z racji swojej mocy jest ciężko usunąć a wygląda to brzydko szczególnie na białej obudowie. W moim przypadku skończyło się wymianą obudowy.
- Po wklejeniu taśmy i wycięciu pianki sprzątnij stół: Analogicznie jak powyżej.
- Gdy po zlutowaniu kontrolera, każda z połówek osobno działa, natomiast nie działają połączone: Nie musi to być wina złego lutowania, niektóre kontrolery potrzebują aby dodać w pliku ferris/sweep/config.h
#define SPLIT_USB_DETECT
#define SPLIT_USB_TIMEOUT 2000
Zakończenie
To już wszystko! Mam cichą nadzieję, eż uznacie ten build log za przydatny, a umieszczone na końcu porady pomogą Wam podjęciu decyzji o budowie własnej klawiatury. Podzielcie się proszę feedbackiem na temat tego, tutoriala abym mógł go udoskonalić.
Pozdrawiam,
Bartosz
