Teclado con sus manos Bashny.Net

Para mí todo empezó con el tema de los teclados mecánicos, el deseo de aprender a escribir más rápido (para mi vergüenza, hasta hace poco, escribiendo con dos dedos, a pesar de la programación longitud 25letny), y un reciente sensaciones desagradables en las manos después del trabajo (y de hecho el tiempo gastado en ordenador).
Pasó un pequeño estudio sobre qué, en general, es de los teclados para los programadores informáticos y los que imprimen mucho, y escribió este tema de un resumen. Compré una de Hacking Lite feliz (interruptores de membrana teclado minimalista), pero escribir sobre ella era aún menos conveniente que un portátil, principalmente debido a la disposición aún más compacto de las llaves.
Pronto, el tema, en la que habló sobre novopriobitёnnoy que verdaderamente ergonómico teclado, tal vez casi perfecto en mi opinión, pero en los comentarios, el autor también señaló que después de dos meses de uso y no podía realmente cambiar en él, y la posición de la mano no es y conveniente como se anuncia.
Un poco más adelante había un tema en el Advantage Kinesis, opinión de la autora a la que también no es tan fácil de acostumbrarse, pero el precio y simplemente aterrador.





Investigaciones

El enlace desde el primer tema que fui a los sitios de fans de los amantes de los teclados, americanos y europeos, en los que las personas están siendo terminadas, alterados e hicieron el teclado desde cero. Yo zashtudiroval aprendieron todo (te voy a decir mucho en este tema), es necesario construir desde cero teclado, ordenó todas las piezas y herramientas necesarias, y esperó.
Lista de verificación -. Más adelante, pero ahora para la semilla discutirá dos de los proyectos más interesantes de los teclados ergonómicos que encontré y que y martillado en mi cabeza la idea de "yo también puedo»

BlueCube



ErgoDox

El teclado ha pasado la evolución de Key64, a través DoxKB, ​​y que llegó a la etapa de producción en serie (aunque, con el auto-ensamblaje de las partes) a un precio de $ 200.



Diseño

Tanto el teclado de la sección anterior difieren de los teclados típicos que un número significativamente menor llaves. Esto se hace a expensas de teclado no numérico, una flecha de bloque y bloquear las teclas de función. Vale la pena considerar si lo que se utilizan a menudo, y si es posible, en lugar de presionar Fn-F1 1 o alguna otra combinación de teclas.
Claves en BlueCube, Ergodox dispuestos en columnas ordenadas, no en filas ordenadas. La misma disposición de teclas que se utilizan en el auténticamente ergonómico, TypeMatrix y varios teclados. Esto se hace por dos razones: en primer lugar - la diferencia en la longitud de los dedos, la media suele ser más largo que los otros, y el dedo meñique - en fin, a todos ellos, y no muy cómodo para estar en la misma fila. En segundo lugar, cuando se utiliza la impresión desyatipaltsevym rápido poniendo teclas direccionales serif, F y J, y las llaves restantes a cada lado de ellos tratar de controlar el dedo anular de la mano izquierda para presionar X, sin mover los otros dedos o centro izquierda Manos arriba llave C. clave de las columnas ordenadas resuelve ambos problemas.
Otro punto importante que se utilizará en BlueCube, es la combinación de teclas modificadoras con claves, tales como la barra espaciadora, Tab, etc. de la siguiente manera: si se pulsa la tecla por separado, el símbolo resultante - el espacio, y si se sujeta la llave, y en este punto se presiona y luego puesto en libertad, otra de las claves, como 'q', entonces la primera clave se interpreta como un modificador, por ejemplo, Mayús y la resultante símbolo gira P.
También debe tenerse en cuenta que el dedo pulgar, que casi nunca se utiliza para imprimir en un teclado convencional, aquí participaron más similar a los teclados en Maltron y Kinesis. Sin embargo, el elemento clave bajo el pulgar no parece tan cómodo que ErgoDox (y similar a Maltron y Kinesis Advantage), y el BlueCube, donde tienen que doblar a la derecha hasta la base del dedo meñique.
Puesto que nada me disuadió de que se vería como un teclado, me decidí a poner sus manos sobre el papel y averiguar dónde iba a ser cómodo para conseguir sus dedos, no demasiado moviendo las manos. Como resultado, he vuelto aquí es un boceto:



Inmediatamente que sufrí en editor de vectores, pero con teclas que se golpean y los personajes, colocándolos más o menos tradicional:



Total tengo los dedos llegan a las 50 teclas, y al igual que todas las teclas correctas en el campo (aunque no necesariamente por sí mismo, cuando se ve desde la perspectiva de los diseños tradicionales). ¿Es suficiente para ser claves 50ti, dado que los 104 teclados tradicionales clave (en el caso extremo, el 87, en la versión sin el teclado numérico)? Con el uso del modificador Fn esto es posible, ya que la combinación de letras y Fn no son de uso común, y es posible que cuelgan todo lo que no se subió, pero por alguna razón usted necesita, por ejemplo, la flecha, Inicio, Fin, Re Pág y Av Pág.
Cuadrados Brown representan reposa muñecas suaves.
Indicadores? Yo no uso de mayúsculas Lock'om, no hay bloque numérico separado, de modo que no es necesario y Bloq Num, y ScrollLock por eso que necesitamos muchos, probablemente ni siquiera saben. Así que despedir a los indicadores.
Un poco confundido por el bloque de llave debajo del dedo meñique, cuando de repente alguien decide usar mi teclado, su dedo meñique puede ser más corto que mi semioktavnogo, por lo que la unidad bajo el meñique me decidí a hacer vueltas en esto, como se muestra, en paralelo las otras columnas de la clave.
Otro aspecto - es la posición natural de las manos, que está más cerca de la posición vertical de las manos, en lugar de a la posición, las palmas hacia abajo, a la que nos tiene acostumbrados. Esta es una de las razones por las que no me compro el teclado verdaderamente ergonómico y relajado. Se inclinó para que el teclado se divide en dos mitades, como el Kinesis Freestyle y Ergodox con BlueCube'om e inclinó.

Así, el teclado en el plan obtenido bifurcada, con un número reducido de teclas con el bloque desplazado bajo los pulgares, con columnas lisas verticales verticalmente desplazado con respecto al otro, los bloques izquierdo y derecho inclinadas (ajustable debido a diferentes fuentes aconsejan pendiente del 15 al 90 grados con respecto a la superficie vertical, y se deslizan potencia ajustable bajo deditos, sin indicadores.

Detalles

Una breve lista de lo que necesita:

- Interruptores clave;
- Tapas de los interruptores;
- Diodos (lo que necesitan - un poco más tarde);
- Microcontrolador, que permite al teclado ser unidades USB, y leer el estado de los interruptores;

Cuota

Desde la posibilidad de diseño de PCB sin errores desde el primer intento de evaluar a sí mismos como muy bajo, con el botín y la experiencia fotoprotector no sabe el precio de la producción bajo el orden en un solo volumen - alto, entonces decidimos hacer el cableado con bisagras. Materiales - PCB, que se utiliza en las tarjetas de circuitos impresos convencionales. Tener un amigo, por suerte, un par de placas de fibra de vidrio rancios, que me había prestado. Cosas con clase, para facilitar su uso es sólo comparable con cinta azul.




Microcontroladores
A pesar de su entusiasmo juvenil sobre los futuros ARM-controladores brillantes, que, sin embargo, elegí el dispositivo basado en un AVR más tradicional. Entre los más adecuados para esta aplicación ha sido identificado Atmega32u4, con 32 KB de ROM, un número suficiente de puertos de entrada-salida, trabajando en modo esclavo, dispositivos USB, y sabe cómo comunicarse en el I2C. El hecho de que el teclado no podrá contar con el consejo tradicional de circuito impreso, llevó a la necesidad de tomar el mando a distancia en el tablero, y elegí el más compacto - Teensy. Las opciones son muchas, incluso desde el mismo fabricante, e incluso tienen un homólogos nacionales, a pesar de que de alguna manera son más caros.



Interruptores

Selección de los interruptores de llave entre mentiras solamente mecánicos por Cherry, la marca conocida por muchos en el teclado, y ahora muchos clones chinos no se emiten cambia Alpes.
Cereza produce dos interruptores principales de línea, bajo el perfil de Cherry ML, y más de uso frecuente MX, fabricado en las siguientes modificaciones principales:
- Negro (Linear Velocity, la elasticidad promedio sin romperse);
- Rojo (Lienen, luz sin romperse), popular en el teclado para juegos;
- Gray (táctil, elástica, sin romperse);
- Transparente (táctil, elasticidad media, sin romperse);
- Verde (táctil, elasticidad media, rompiendo);
- Azul (táctil, luz, rompiendo);
- Brown (táctil, la luz, rompiendo);
- Blanco (táctil, elasticidad media, moderadamente romperse)
.
Sobre la base de la preferencia personal, me gusta transparente.
Manera diferente para instalar más interruptores. Hay una opción para el montaje en una placa de circuito impreso y la placa de montaje adicional. Al principio hay dos columna adicional para una mayor estabilidad, y el segundo para la estabilidad necesaria placa adicional. Esta placa adicional es complemento de la primera opción.
Todavía hay muchas modificaciones MX, pero es una de esas piezas que no son tan fáciles de comprar, o no tan barato, sobre todo en pequeñas cantidades, pero no modificaciones demasiado populares - más aún. Vender en Ebay por casi $ 4 por acción, desde los proveedores de componentes electrónicos elección bastante pequeña. Cabe destacar que el teclado en los foros organizados compras en grupo, en uno de los cuales he escrito. Por desgracia, tuvimos que esperar o tomar, es decir, y yo tomamos golubenky (picking de rojo, marrón y azul), en la versión con la instalación de PCB.



Caps

Al principio, yo quería comprar algún viejo vypayat teclado mecánico de ella y se apaga tapas, pero nada bueno, y no lo encontré.
Desde la compra de nuevo - así que elige. Buenas opciones WASD Teclados, yo decidimos tomar una clave diferente, y tomaron un conjunto de 39 teclas de bloque Alfa, y dos juegos de color en la muestra, que incluyó también son teclados amortiguadores para reducir el efecto de rotura (rotura efecto de tapas en el tablero, y no efecto de rotura interna del interruptor). También necesitamos teclas de gran tamaño, y yo tomamos unas cuantas teclas, generalmente utilizados como Tab (1.5x), Alt (1.25x) y el bloqueo de mayúsculas (1,75x), diferentes colores.
Ahora utilizado principalmente forma cilíndrica kolbachki, en el que cada fila de teclas tiene su propio perfil. Yo no estaba en conjuntos de cualquier número de claves desde el E digitales:



...



"Lego para adultos»

Piezas y Herramientas.




Layout

Hierro
Para no perder tiempo, decidí recoger la disposición y tocarlo, ¿qué significa todo esto se puede conseguir, y no perder el tiempo si de repente no te gusta este resultado intermedio. Aquí es lo que tengo:



Mano (izquierda, me decidí a actuar sobre el principio de la trata de zapatos) es cómodo, que llegue a todas las teclas. Decidió continuar
.

Microcontroladores
Teensy viene con el firmware por cable llamado "luz intermitente". Sorprendentemente, cuando se conecta a su PC por cable USB, pequeña diodik realmente comienza a parpadear. El sitio es un ejemplo más Proshika llamada "luz Mihran rápida", lo descargué, y llené al dispositivo, y la luz empezó a parpadear muy rápido. Lleno originales - de nuevo más lentamente. Bueno, es una buena idea, es ya posible hacer un estroboscopio.
Pequeño enjambre con ejemplo de código fuente de un sitio llamado «teclado USB" y una vez cada 8 segundos, el carácter de espacio se imprime, y el cierre de GND con cualquiera de las entradas en la pantalla aparecen los dos personajes, que indica el número y las piernas del puerto, por ejemplo B1. Corriente miserables - 135mkA. Más suerte.


Teoría
Cómo conectar 50 (como en un teclado convencional con más de dos veces más) claves para el microcontrolador 25 IO puertos, dejando algo en cosas como el ratón?
Todo es muy simple, es necesario distribuir las claves en filas y columnas para formar una matriz. La aplicación de tensión a la columna A, y la eliminación de esta tensión a las filas 2 y 3, se puede entender que ahora la clave en la intersección de filas y columnas que se presiona. La energía se alimenta a la columna alternativamente. Por lo tanto, en términos generales, no es necesario el número de puertos de entrada-salida igual a las teclas numéricas y suficiente de la raíz cuadrada de este número, en mi caso -. 8x7, es decir, 8 salidas y 7 entradas (o viceversa)

Sin embargo, este método tiene un inconveniente grave, que se manifiesta en el bloqueo y la pérdida de clicks:



Esta figura muestra que al presionar las teclas W, E & D, y la tensión aplicada a la columna B, una falsa alarma se produce la tecla S. combatir este fenómeno son llamados diodos:



Además, el estándar USB trae una seria limitación para los dispositivos conectados entrada escrita, 6 pulsa simultáneamente las teclas (no-modificadores). Algunos fabricantes de eludir esta limitación mediante la emulación de la conexión de varios dispositivos USB. Francamente, ante esta limitación sólo en la juventud, cuando el dinero no tenía un teclado MIDI, y quería tocar un acorde de grasa. Pero, como interesante.

Una breve pausa para la reflexión



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Tengo en varios momentos comenzaron a pensar que demasiadas teclas (sí, como si puede sonar gracioso en todo 50ti llaves!). Cuando pedí un total de 50 interruptores sin reservas, y cuando trató de llegar a los pequeños dedos hasta el extremo de cuatro teclas en el modelo, y cuando empecé a pensar que la séptima columna de claves dará lugar a la necesidad de tirar entre las mitades del teclado, además del lazo adicional de alambre. Además de todas estas teclas planeadas originalmente nos tuvimos que quedar Escape, Tab, Retroceso y Enter, que ya está en las llaves bajo los pulgares. Duplicar no tiene mucho sentido. Y si tiene que acostumbrarse a un nuevo teclado, por lo que de inmediato, sin ningún tipo de rutas de escape.

Conducir

El esquema es tan simple que incluso no es de mucha utilidad para dibujar.



Las columnas y filas de la matriz corresponden a las teclas, bloque de oro - la cuarta fila.
Servimos a la tensión de la columna en la pierna de entrada de esta columna interruptores. Al salir de las piernas del interruptor - al ánodo del diodo. Las salidas de los cátodos de todos los interruptores en la línea de conexión, y conectado a la línea de entrada.
Para se requiere la mitad derecha del teclado 6 salidas y 4 entradas a la izquierda - otros 6 salidas y las entradas se pueden utilizar son los mismos. Una matriz de 12x4, con un total de hasta 18 entradas y salidas, que es algo poco rentable. Voy a utilizar la matriz de 6 a 8, que es fácil imaginar cómo la mitad del teclado, no se encuentra a la izquierda y por debajo de la otra, se convierte en total 14 puertos de entrada-salida.
Resulta que la mitad izquierda del teclado necesitará para llevar a cabo 10 en vivo. Compré pin conector sólo el 10 vivió, y exactamente, exactamente suficiente.

Pies del controlador pueden estar en dos modos: entrada o salida. La entrada puede ser abierto, en cuyo caso, si no se cierra, se puede hacer un ruido, y mejor traducirlo en un built-habilitado pull-up para que en caso de que si no está en cortocircuito a tierra, que siempre había sido en el estado 1. Las salidas establecidas la condición predeterminada de 5V y durante la lectura de una columna en particular cae a 0 V, de modo que cuando está cerrado, con la entrada de la última transición a 0, lo que significa pulsando el botón. Esta opción resulta en la conexión de nadie en la forma de una mala interpretación de lo que los actuales "flujos" de las entradas a las salidas.
Hay otras opciones de conectividad, que es más o menos lógico, pero proporcionan elementos externos adicionales, como una para todas las salidas o las resistencias más externos (para salvar a los puertos por la lectura a través ADC), pero me parece que si hay un controlador con suficiente número de puertos, él mismo tiene que lidiar con la forma en la pierna donde algunos han cerrado, por lo que el - la opción más fácil, aunque a primera vista no es el más intuitivo
. Pies microcontrolador Teensy retirado, no todos, y los que se derivan - son poco a poco. Desde el "conjunto" de los puertos no sólo se derivan en parte B. - F (sin piernas F2, F3), D (dos piernas en el tablero inferior, no tienen sus propias piernas, y dos se combinan con I2C, C (sólo C6 y C7 piernas más ).

En el microcontrolador utilizando PF0 tallo, PF1, PC6, PC7, uso PF4-PF7 en puntos de venta, PB0-PB5 por las entradas (con resistencia pull-up). Nos reservamos las piernas PD0 y PD1 para I2C, que serán útiles más adelante para conectar un ratón / trackpoint. Piernas PD6 no tocan porque está conectado con el LED se coloca en el tablero, que puede alimentar actual presentada en esta etapa, y bajar la tensión de 5V a 1.7V aproximadamente.


Hierro
Cuota

PCB está diseñado para el grabado de pistas conductoras en él. Debido a que es en mi caso no es necesario, la lámina tendrá que retirarse del mismo. No es tan fácil, ya que es mucho más grueso y más fuerte que el que todos nos acostumbramos a disparar con chocolates. Es difícil desde el principio - coger la esquina de esta lámina, entonces, si usted tira sus rayas gruesas, una gran fuerza es necesario aplicar, y si delgada - intenta romper, y tiene zona para volver a mirar. Yo era capaz de identificar una forma bastante simple: el gancho de la esquina y la tira espiral de salarios 1-1.5sm hacia el centro del tablero.



En el PCB son patrones de diversión nos permite entender cómo se retira el papel de aluminio.



Se recomienda usar guantes y retire el papel de lo contrario pasatizhami arañazos inevitables.


Perforación





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PS




Fuente: