Металлические клавиши для клавиатуры
Обновлено: 05.07.2024
Ничто так не украшает клавиатуру как кейкапы. Именно о них и пойдет речь. Эти бело-оранжевые клавиши из PBT-пластика прекрасны тем, что не стираются, имеют приятный звук, яркий вид и ценник в $16 (≈1 200 рублей). Звучит отлично, не так ли?
Содержание
Что такое кейкапы и зачем их менять?
Кейкапы (англ. keycaps) — они же клавиши — очень сильно влияют на ощущения от печати, а также значительно улучшают внешний вид любой механической клавиатуры. Поэтому если вам приелся внешний вид вашей, и вы хотели бы добавить яркости и красочности, то можно просто заменить кейкапы! Это освежит внешний вид клавиатуры, и она снова начнет радовать вас как новая.
Материал кейкапов напрямую влияет на тактильные ощущения при нажатии клавиш, а также на длительность ощущения той самой всеми нами любимой шероховатости и приятный матовый вид. Стоит упомянуть и о профиле кейкапов. Он определяет форму и высоту клавиши, что в свою очередь может влиять на скорость и точность набора. Так что, если вы решитесь заменить старые кейкапы из дешевого ABS на новенькие из плотного PBT-пластика, то будете приятно удивлены, ведь это полностью изменит звук вашей клавиатуры. Все это благодаря кейкапам из плотного пластика.
Проблема кейкапов с русскими символами
Наверняка вы согласитесь, что шанс найти красивые кейкапы с русской раскладкой сравним со встречей с единорогом в лесу и так же маловероятен. Но если вам все-таки повезет отыскать стильные кейкапы с русской раскладкой, то их стоимость будет в районе 3 500 рублей, что точно не назовешь бюджетным вариантом. В основном красивые кейкапы встречаются с англоязычными символами либо же и вовсе без них (что не является особой проблемой если вы владеете навыком слепой печати).
Кейкапы с надписями на нижнем торце
Клавиатура
В моем случае будем кастомить бюджетную механическую клавиатуру Xiaomi miiiw 600k. Поверхность клавиатуры выполнена из матового сплава алюминия, что выглядит весьма стильно для бюджетной механики. Клавиши ничем не примечательны и созданы из простого ABS-пластика: шумные и не очень приятные на ощупь (но это если сравнивать с дорогими клавиатурами). Символы на клавиши нанесены по технологии «литьё под давлением» (doubleshot), что обеспечивает максимальную износостойкость и позволяет беспрепятственно пропускать свет через поверхность клавиши. И это не просто так, ведь клавиатура оснащена весьма качественной RGB-подсветкой.
Сама клавиатура поставляется с линейными свичами от фирмы Kailh, которые являются клонами всемирно известных Cherry MX Red, но в разы дешевле. Они качественно выделяют эту клавиатуру на фоне других бюджетных механик.
Почему стоит выбирать PBT-кейкапы
Самым распространенным материалом для кейкапов служит ABS-пластик. Достоинство данного материала — это его дешевизна, что и привело к такой распространённости. На этом преимущества ABS-кейкапов заканчивается, ведь эти клавиши шумные из-за низкой плотности пластика и недолговечные. Всего через несколько недель вся матовость у клавиш пропадет, и на смену ей придет малоприятный глянцевый блеск. Также вы наверняка замечали, что этот пластик желтеет от ультрафиолета. Неприятное зрелище.
Менее распространённый чем ABS, но существенно превосходящий его по характеристикам — это PBT-пластик. Более высокая стоимость кейкапов из PBT-пластика сполна оправдана его износостойкими характеристиками. Приятная шероховатость и матовость поверхности останется с вами на очень долгое время. Плотность PBT-пластика делает шум от нажатия клавиш менее громким, что в свою очередь дает неплохой бонус к износостойкости.
Еще стоит отметить кейкапы из POM-пластика, которые еще менее шумны и более долговечны в сравнении с PBT-пластиком. Но из-за своей дороговизны это очень редкий материал, и найти кейкапы из этого пластика за адекватную цену не вариант.
Исходя из всего вышесказанного оптимальным вариантом для кастомизации клавиатуры будут PBT-кейкапы. Несмотря на относительною дороговизну материала можно отыскать бюджетные варианты на том же Алиэкспрессе, но я уже проделал эту работу за вас.
Кейкапы с Алиэкспресс: что внутри коробки?
Кейкапы приходят в прозрачной коробке.
В состав входят:
Сделаны кейкапы из плотного PBT-пластика: шершавые на ощупь и матовые на вид. На выбор есть клавиши с английской раскладкой сверху или на нижнем торце и белые кейкапы абсолютно без символов.
Кейкапы из обзора на ALIEXPRESS — цена на момент публикации $16
Нюансы бессимвольного OEM-профиля
Самым распространённым профилем клавиш на данный момент считается OEM. В зависимости от фирмы производителя формат ОЕМ может немного отличаться, так как каждый хочет немного выделиться на фоне конкурентов. По форме клавиши ОЕМ-профиля сконструированы так, чтобы максимально использовать доступное пространство.
В установке бессимвольных кейкапов ОЕМ-профиля есть один неочевидный нюанс. Казалось бы: раз на клавише нет символа, то и установить ее можно в любом месте. К сожалению, это не так. Дело в том, что кейкапы ОЕМ-профиля отличаются по высоте, и менять местами кнопки можно только из одного ряда. Это стоит учесть при установке кейкапов без символов. Так как на них нет никакой маркировки, позволяющей определить ряд, вам придется предварительно рассортировать все клавиши, сравнивая их по размеру (высоте). Поэтому такая простая процедура как установка кейкапов может занять у вас более часа.
Внешний вид клавиатуры после модификации
После замены кейкапов вы получите в свое распоряжение красивую, яркую и привлекающую взгляд клавиатуру, которая в придачу еще и приятно звучит. Круто, да? И для этой нехитрой модификации вам не нужно менять вашу механику, ведь кейкапы универсальны, подходят для большинства механических клавиатур и крепятся одинаково.
О совместимости кастомных кейкапов с механическими клавиатурами
Несмотря на всю универсальность крепления кейкапов, есть некоторые особенности, касающиеся размера клавиш, которые стоит учитывать. Например, на клавиатуре Xiaomi при установке этих кейкапов Space и Alt слишком близко расположены и при нажатии задевают друг друга, из-за чего происходит трение клавиш. Чтобы избежать подобного, стоит присмотреться к более дорогим клавиатурам от той же Xiaomi, у которых эта проблема отсутствует. Также стоит упомянуть, что данные кейкапы есть только для американской ANSI-раскладки, а вот красочные кейкапы с европейской ISO-раскладкой дешевле 1 100 рублей найти крайне проблематично.
Заключение
Исходя из всего вышесказанного я однозначно советую вам к приобретению эти кейкапы для своей механической клавиатуры. Тюнинг вашей механической клавиатуры ограничен только вашей фантазией, ведь на Алиэкспрессе представлено большое множество кейкапов для покупки.
На этом у меня, пожалуй все, кастомьте свою клаву с умом и не переплачивая.
Механические клавиатуры
Все мы давно ждем массового появления всевозможных кибер-перчаток и виртуальной реальности на каждом шагу, но все равно каждый день в офисе и дома нам приходится работать за такой банальной вещью, как обычная клавиатура.
А раз уж сталкиваешься с вещью регулярно, постепенно возникает вопрос — можно ли найти для работы какие-то более удобные варианты обычных клавиатур?
Итак, некоторое время назад я озаботился сбором информации о клавиатурах, и даже начал готовить информацию для статьи, но к сожалению (к счастью?) нашлась исчерпывающая статья о всех нюансах сразу, которую я решил перевести.
Механические клавиатуры. Путеводитель.
Факт: Практически все современные клавиатуры, которые вы видите вокруг себя — это мембранные клавиатуры. Технология аналогична той, что используется в дешевых пультах от телевизора. Производители делают клавиатуры как можно более дешевыми, что бы получать большую прибыль. Да, не исключая дорогие «игровые» и «дизайнерские» клавиатуры. Но зачем же использовать то, что было сделано изначально как дешевка?
Итак, зачем же вам может понадобиться механическая клавиатура?
Большинство тех, кто попробовал работать с механической клавиатурой утверждают, что ощущения говорят сами за себя. На той клавиатуре, за которой вы сейчас сидите, вам нужно нажимать клавишу до самого конца, пока она не упрется в мембрану, что бы клавиатура зарегистрировала нажатие. Это требует определенного усилия, пальцы заметно устают и остается впечатление, что вы весь день стучали по цельному куску пластика. Механические переключатели в клавишах работают так, что нажатие на клавишу срабатывает до того, как кнопка нажата «до упора», так что вы не тратите лишние силы на долбежку. И с различными типами кнопок вы можете выбрать наиболее комфортные для себя усилия и ощущения от нажатий на клавиши. Многие из тех, кто когда-то работал за механической клавиатурой, больше никогда не захотят вернуться к обычным мембранным.
N.B. Еще стоит заметить, что механические клавиши на много надежнее мембраны, например для клавиш Cherry MX производитель заявляет 50 миллионов нажатий. Это на один-два порядка больше, чем у мембранных клавиатур.
Терминология
Блокирование клавиш (Key Blocking) и фиктивные нажатия (Ghosting)
Фиктивные нажатия — это когда вы нажимаете две клавиши на клавиатуре, а третья, которую вы не нажимали, все равно срабатывает. На современных клавиатурах такое перестало встречаться, даже на самых дешевых, потому что производители внесли исправления и заблокировали срабатывания таких комбинаций.
Блокирование клавиш (Key Blocking) — это блокирование срабатывания новых клавиш, когда вы уже нажали максимальное количество допустимое для данной модели клавиатуры. Так что если вы нажали две клавиши одновременно, и нажатие третьей не срабатывает, то вы определенно имеете клавиатуру, которая обрабатывает только 2 клавиши одновременно (2 Key RollOver = 2KRO).
Большинство механических клавиатур при подключении по USB помечены как 6KRO, означает, что шесть клавиш можно нажать одновременно. Этого должно хватать для большинства пользователей, однако в некоторых играх (особенно при игре сплитскрин) и шести клавиш может оказатся мало.
USB клавиатуры с 6KRO так же позволяют нажимать максимум до 4 клавиш-модификаторов с шестью обычными клавишами. Модификаторы это CTRL, ALT, Shift, и Win.
Дребезг клавиш (Key Bouncing)
Все типы клавиш, включая мембранные, имеют дребезг. Когда вы нажимаете клавишу и контакты начинают соприкасаться, контроллер клавиатуры начинает регистрировать множество срабатываний «нажатие/отпускание» клавиши. Для того, что бы при однократном нажатии вы не получили полный экран заполненный одной буквой в контроллерах используется небольшие паузы. Контроллер ждет несколько миллисекунд, что бы исключить дребезг и только потом отправляет нажатия в компьютер. В механических клавиатурах время необходимое для избегания дребезга заметно меньше, например, при использовании переключателей Cherry MX достаточной является задержка в 5ms, в то время как мембранные клавиатуры требуют значительно больших пауз (в зависимости от качества изготовления — чем хуже клавиатура, тем большие паузы).
Частота опроса (Polling Rates) и время реакции (Response Times)
В то время, как для мышки частота опроса является значимым показателем и напрямую влияет на плавность/точность перемещения курсора, для клавиатуры эти параметры бесполезны. Давайте представим, что все кнопки имеют 5мс задержку срабатывания (что близко к идеальным условиям). Даже если вы супермен, каждое нажатие все равно задержится минимум на 5мс. Так что реальная частота опроса больше 200 герц абсолютно бесполезна. Даже скорее вредна, т.к. вы излишне нагружаете процессор частыми и бесполезными опросами клавиатуры. В противовес USB подключению, клавиатуры, включенные в PS/2 не опрашиваются вообще, они посылают сигнал когда происходит нажатие, что создает аппаратное прерывание, и процессор замечает нажатие.
PS/2 или USB?
PS/2 выигрывает по всем пунктам: Первое — поддерживает неограниченное количество одновременных нажатий (full n-key rollover). Второе, PS/2 не требуют постоянного опроса, а используют аппаратные прерывания. Третье — нет шанса, что нажатия клавиатуры будут запаздывать из-за перегруженности USB шины другими устройствами. Существует два типа передачи данных по USB: на базе прерываний (USB контроллер постоянно опрашивает клавиатуру, когда клавиша нажата, USB контроллер оправляет прерывание), и изохронный режим передачи, когда определенная часть пропускной способности шины резервируется для гарантирования отсутствия задержек. К сожалению, второй режим требует специального контроллера, и не используется ни в одной мембранной клавиатурой как раз из-за цены.
Так что если у вас есть и PS/2 и USB, нет никаких причин, что бы не использовать PS/2 подключение.
Основные кнопки
Кнопка, а не «просто кнопка»
Многие спрашивают, какие именно кнопки лучше, не задумываясь, что конкретно хочется получить в итоге. К счастью это не проблема, поскольку большинство механических кнопок все равно дают заметно лучшие ощущения, чем любые мембранные клавиатуры. Тем не менее — окончательный выбор все равно важен, потому, что кнопка это не просто кнопка, это сердце клавиатуры, которое должно отвечать вашему личному вкусу. Если вам не понравятся ощущения от нажатия на клавишу — вам не понравится работать на клавиатуре.
Силу срабатывания кнопок обычно измеряется в граммах (g), хотя на самом деле сила измеряется в сантиньютонах (cN), но вес 1 грамм давит вниз с усилием почти равным 0.01 ньютон. Так что принято писать «55g» имея ввиду усилие в 0.55 ньютона, для простоты, хоть это и не совсем правильно.
Кнопки Cherry MX Blue считаются идеальными для набора текстов. Тактильное ощущение очень хорошо чувствуется, а сила нажатия сравнима с «обычными» клавиатурами.
«Кастомные» клавиши для механической клавиатуры
Здравствуйте, товарищи!
В новогодние каникулы дошли руки доделать кастомный набор клавиш для моей механической клавиатуры. Нанесение легенд на клавиши делалось по технологии сублимационной печати (анг. Dye-sublimation, dye-sub) и цель этой заметки - поделиться полученным опытом.
Перед тем как начать, или что нам понадобится
Придумать и нарисовать легенды.
Напечатать разработанный нами макет легенд на бумаге для сублимационной печати чернилами для сублимационной печати. Важно отзеркалить макет перед печатью. Если делать это на поток или просто упороться, то можно купить подержанный епсон с системой непрерывной подачи чернил и печатать самостоятельно. А можно заказать печать в «типографии», часто это не большие мастерские в торговых центрах. Фото на документы, печать на кружках и.т.д.
Чистые клавиши для нанесения на них легенд. Выбираем нужный нам профиль клавиш, цвета и размеры.
Полезно будет иметь перед глазами раскладку Вашей клавиатуры и размеры нужных клавиш, так как выбор набора даже пустых клавиш часто задача не тривиальная для кастомных раскладок. Думаю те кто проектирует свои клавиатуры сами, прекрасно знают keyboard-layout-editor, но пример удобного инструмента я привести обязан.
Термопресс. Видит Бог, если еще раз соберусь делать целый набор, изготовлю оснастку и буду запекать клавиши оптом. Но в том случае если нужно изготовить несколько клавиш или Вы очень терпеливый и усидчивый то можно обойтись утюжком для волос. Самое сложное тут — объяснить супруге зачем он Вам понадобился.
Силиконовый коврик. Обычный, кулинарный из фикспрайса.
Каптоновый скотч. При помощи него будем фиксировать шаблоны легенд на клавишах перед запеканием.
Приступим к процессу
1. Дизайн легенд
Рисовать легенды лучше в векторном редакторе, я выбрал Inkscape потому что он опенсорс и имеет версии под разные ОС.
Лично я вдохновлялся старыми клавиатурами IBM и не менее старыми клавиатурами MAC. Больше всего времени занимает поиск референсов в интернете в приличном разрешении что бы потом прогнать их через определитель шрифтов и собственно найти эти шрифты в открытом доступе. В итоге у меня получился такой дизайн. На вкус и цвет все фломастеры разные, но мне результат очень нравится, а это в любом кастоме главное.
2. Подготовка шаблонов
Теперь нужно аккуратно вырезать шаблоны клавиш с листа. Хорошо получается скальпелем и металлической линейкой. Может потребоваться подрезать уголки разметки ножницами. Далее отрезаем кусочек каптонового скотча, приклеиваем к нему шаблон и фиксируем на клавише так ровно как получится, рисунком к клавише. Чем ровнее будет вырезан шаблон тем проще его позиционировать на клавише. Не забываем сверяться с раскладкой клавиатуры. Повторяем эту процедуру для всех 96 (или сколько у Вас их там) клавиш ) Удобно разделять этот процесс: сначала вырезать ряд, потом закрепить шаблоны на клавишах сверяясь с раскладкой и после уже переходить к запеканию клавиш.
3. Запекание клавиш
Для начала нужно подготовить «термопресс». На оба нагревательных элемента утюжка для волос я прикрепил по полоске от силиконового коврика, с целью избежать непосредственного контакта пластика клавиш с нагревателем. Учитывая что верх клавиши слегка вогнут, из того же коврика были вырезаны несколько кусочков в размер клавиш (основных размеров).
Термопресс я прижимал к столу струбциной. На стол положил силиконовый коврик для пайки.Температуру на которую нужно ориентироваться следует спросить в том месте где Вам печатали макет, т.к. она зависит от бумаги на которой печатали и от чернил которыми печатали. Обычно это что-то около 200 градусов. Экспериментально я выяснил что краска хорошо переносится на pbt пластик клавиши если выставить на утюжке 210 градусов и запекать клавишу 6 минут. Так же важен хороший прижим, но нужно учитывать что пластик клавиши при нагреве может размягчаться и деформироваться.
Сама процедура еще более медитативна чем этап № 2. Зажал кнопку, запустил таймер, вытащил кнопку. И так все те же 96 раз.
Результат
В итоге получилось как-то так :) Есть несколько кнопок которые нужно переделать т.к. они отпечатаны еще старым вариантом дизайна. Но результат меня очень порадовал. Что касается долговечности, особенность технологии в том что краска проникает в сам пластик, если легенды и сотрутся то случится это не скоро и такие кнопки все равно пойдут под замену т.к. знатно отполируются.
В прошлом году у меня был опыт нанесения легенд запеканием тонера для лазерных принтеров лазером. Эксперимент в целом провалился, но сам процесс вышел довольно занятным, если Вам интересно об этом почитать дайте знать об этом в комментариях. Да, одна из кнопок на этой клавиатуре выполнена по той самой технологии :)
На этом у меня все, спасибо за внимание. В конце поста оставлю несколько фото результата и процесса.
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-первых, стандартные тактильные кнопки на 4 мм весьма дороги. Это не проблема, если вы используете небольшое их количество для одного проекта, но если вам требуется 60-70 кнопок на устройство, стоимость начинает расти. Самые дешёвые из тех, что я нашёл, стоят по $70 за рулон из 4000, или пару центов за штуку. Возьмём 70 штук и получим $1,25 на устройство – только за кнопки. Может получиться, что кнопки будут стоить дороже микроконтроллера.
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
Общая стоимость небольшого количества образцов получилась равной $2877. Это стоимость формы для литья и проверки инженером CAD-файлов. Десять клавиатур за три тысячи баксов.
Однако после всех этапов проектирования и подготовки фабрика способна выдавать клавиатуры пачками. После этого стоимость одной штуки становится равной от $1,3 при тираже в 1000 до $0,79 при тираже в 5000. Так что в сумме тысяча клавиатур обойдётся мне в $4 177, то есть по $4,18 за штуку. Пять тысяч клавиатур обойдутся в $6 827, или по $1,36 за штуку. Такая цена, меньше $1,5, делает эту технологию жизнеспособной для мелкомасштабного производства.
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.
Кастом Epomaker: обзор комплектующих для клавиатуры
Всем привет! Уверен, большинство пользователей механических клавиатур просто купили их в магазине и даже не думали ничего менять, но сегодня я хочу убедить вас хотя бы подумать о придании индивидуальности вашему девайсу. Сделаю я это на примере комплектующих от довольно известной китайской фирмы Epomaker, расскажу что можно брать, а что не стоит. Заранее хочу сказать, что я не являюсь клавиатурным гиком, поэтому в тексте могут быть ошибки и неточности.
Основа клавиатуры
В роли основы для клавиатуры у меня выступает GK87, обычная TKL плата в пластиковом корпусе, форма — классическая закрытая, с металлическим плейтом. Естественно, она с Hot-Swop'ом.
Приезжает она в обычной картонной коробке, в комплекте идет Type-C кабель и 2 пулера.
Дизайн клавиатуры максимально сдержанный, без каких либо логотипов и вставок, кроме одной надписи SkyLoong на боку клавиатуры. Лично мне эта деталь не очень нравится, благо держится она на клею и ее можно легко снять феном.
Индикация нажатых Caps Lock и Scroll Lock тут без подписей, просто 2 диода — синий и зеленый. Мне больше нравится индикация на самих клавишах, но пусть будет так.
Снизу можно отметить лишь 4 крупных резиновых накладки и 2 широкие ножки.
Отдельно хотелось бы отметить работу анимированной подсветки — она тут очень плавная, что несомненно плюс.
Стабилизаторы на плате установлены Cherry подобные, какие именно я к сожалению не знаю, но работают они отлично, с завода на них даже есть небольшое количество смазки.
Для этой платы также есть приложение, но либо с ними косяк у Epomaker, либо мне так сильно везет — в обзоре на NT68 я писал, что половина функций у меня не работает, а здесь не работает ничего. Ниже специально прикрепил фото, а не скрин, чтобы было видно клавиатуру. Я подключал ее и в USB 2, и в USB 3, приложение отказывается видеть клавиатуру.
Больше про плату сказать нечего, если бы не косяк с драйверами — все было бы супер. Да и вообще, про GK87 не слышал разве что ленивый, поэтому с ней все и так понятно, идем дальше.
Свитчи
Не так давно я узнал, что Epomaker делает свитчи, которые мне конечно же захотелось попробовать. Называются они Ajazz Fruit Swithes, имеют несколько версий: Peach, Kiwi и Banana, я взял Peach, что является аналогом красных черри. Они линейные, с силой нажатия в 50 г. и ходом 4 мм.
Приезжают они в баночке, внутри лежит 46 переключатель. Я думал что они будут совсем не очень, но оказался не прав, свитчи достаточно неплохие. Эффекта песка почти нет, сильно лучше чем на каилах, но хуже чем на гатеронах. Воблинг также небольшой, лучше чем на гатеронах. Можно сказать, что эти переключатели — что-то среднее между гатеронами и каилом по всем параметрам.
Печатать на них приятно, абсолютно никакого дискомфорта не вызывают, открытым остается лишь вопрос надежности, но раз из коробки все целые — значит с качеством все как минимум не очень плохо. По ощущениям они средние между каилами и гатеронами, присутствует небольшой воблинг, но меньше чем на гатах, а ход не такой четкий, но лучше чем у каил.
Кейкапы
Это то, из-за чего вступление статьи выглядит именно так. Из магазина все клавиатуры выглядят одинаково, обычные черные/белые доски, но их вид можно полностью изменить под себя, добавить уникальности всевозможными декоративными клавишами вроде таких:
Но сейчас разговор о наборе кейкапов от Epomaker. Вы только посмотрите на это разнообразие цветов:
Я же выбрал вот такое сочетание:
Я думал, что золотистые вставки будут очень даже в тему, но получилось как-то колхозно.
Поэтому остановился на красно — черном варианте
По качеству к капам нет претензий, сделаны они хорошо, выполнены по технологии double shot, но минус в том что это ABS, который по тактильным ощущениям проигрывает PBT. Выбрал я их по ошибке, на сайте есть и варианты из PBT пластика. Профиль кейкапов Cherry, гравировки для подсветки нет, причем нет ее и в большинстве других цветных вариантах. С красными кейкапами подсветка выглядит, по понятным причинам. С большинством цветных вариантов будет также, если для вас это важно — стоит присмотреться к светлым расцветкам.
Итоги
И так, перейдем к главному вопросу: что же стоит брать? Точно стоит обратить внимание на борд, если вам нужен другой формфактор или детали по типу мультимедийных клавиш — у Epomaker и его суббрендов есть другие варианты. Доска реально качественная, сделана из толстого пластика, с хорошими стабилизаторами, подсветкой и минималистичным дизайном. Если сделать шумоизоляцию — будет совсем круто, возможно когда-нибудь у меня дойдут до этого руки и я даже напишу про это статью. Стоит доска 90 долларов.
Следующий лот — свитчи, их тоже можно брать, но если честно, смысла в этом немного, проще взять готовую клавиатуру и по необходимости заменить кейкапы, но если, например, вам захотелось заменить совсем дешевые свитчи, можно присмотреться к переключателям Epomaker, но я бы переплатил и сразу взял что-то типа Cherry или Varmilo, либо же Gateron'ы, их можно заказать в России и не ждать доставки сотню лет. Набор из 46 кейкапов обойдется в 19 долларов.
Самое интересное — кейкапы. На примере своей ABS версии я убедился, что качество изготовления у них на хорошем уровне, уверен, PBT версия будет не хуже. Помимо огромного множества раскрасок, на сайте есть интересные варианты с рисунками вместо символов, декоративные клавиши вроде тех, что я показывал в середине обзора, а также прикольные «лотерейные» наборы, которые обойдутся дешевле конкретных вариантов. Покупать его — дело сомнительное, но любителям лутбоксов точно зайдет. Стоимость набора из 167 кейкапов составляет 50 долларов.
Другие кейкапы, доски, свитчи и прочие детали для клавиатур вы можете посмотреть на официальном сайте Epomaker, брать там, к примеру, свитчи Cherry имеет мало смысла, но товары собственного производства вполне.
Я попытался написать обзор немного иначе, чем предыдущие статьи, из-за этого он мог получится немного скомканным.
Спасибо всем кто дочитал до конца, задавайте свои вопросы в комментариях, с радостью на все отвечу!
Читайте также: