Мини-клавиатура (GTK Keyboard) своими руками

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
Многие современные гаджеты (смартфоны и планшеты) не оснащаются физической клавиатурой, и для удобства управления в различных играх используют внешние урезанные версии механических клавиатур. Также эти мини-клавиатуры применяются и для управления компьютерами и ноутбуками.
В данной статье автор YouTube канала «Gotchau» расскажет Вам, как можно сделать мини-клавиатуру для компьютера, смартфона или планшета.
Заводские аналоги такой клавиатуры SimPad стоят в несколько раз дороже предлагаемой самоделки.
Эта самоделка весьма проста в изготовлении, и легко повторяется в домашних условиях.
При этом потребуется 3D принтер, а если такового у Вас нет, то готовые модели можно распечатать у друзей или знакомых.
Материалы, необходимые для самоделки.
— Плата Digispark TINY85
— Механические переключатели для клавиатур Cherry
— Переключатели для клавиатур (дешевые)
— Светодиодные чипы WS2812 SMD
— Кабель USB
— Филамент для 3D печати
— Припой, провода, эмалированная проволока
— Термоусадочная трубка, двухсторонний скотч.
— Болты из нержавейки с головкой под шестигранник.
Инструменты, использованные автором.
— Паяльник TS100
— Пинцет-мультиметр DT71
— 3D принтер
— Кусачки из нержавеющей стали, набор надфилей
— Турбированная газовая зажигалка.
Процесс изготовления.
Итак, автор спроектировал двухкнопочную версию клавиатуры, и распечатал детали корпуса на 3D принтере.
Конечно, можно будет сделать и устройство с большим количеством клавиш.
Все 3D модели для печати и прошивку платы можно скачать по следующей ссылке, любезно предоставленной автором.
Для этой клавиатуры потребуются следующие механические переключатели.
В комплекте с переключателями идет съемник и одна кнопка.
Мастер также сделал модели кнопок, и напечатал их. Модели лучше печатать вверх ногами.
Вот такие детали корпуса получились. Для всех моделей желательно использовать филамент PETg.
В процессе проектирования пришлось сделать прототип крышки, чтобы проверить правильность посадки кнопок, и работу фиксаторов.
Ушки фиксаторов рассчитаны на толщину пластины в 1 мм.
В модели крышки предусмотрены пазы для защелок.
Для того, чтобы кнопки плотно садились на штоки переключателей, модели сделаны без зазоров. Перед установкой нужно разогреть крепления турбированной зажигалкой (или феном паяльной станции), и надеть на шток переключателя.
В итоге, после остывания, пластик примет нужную форму и кнопка будет отлично держаться на своем месте.
Для подключения к плате потребуется кабель с разъемом USB. Второй разъем (если он есть) нужно срезать, и залудить концы проводов.
Перед припаиванием провода к плате желательно прозвонить его. Автор делает это с помощью вот такого пинцета-мультиметра DT71 (весьма интересный и многофункциональный инструмент).
Главным электронным модулем клавиатуры послужит Digispark на базе TINY85.
В стенке корпуса мастер сделал отверстие для провода. Отверстие специально смоделировано меньшим диаметром, чтобы его можно было подогнать под провод (расширив треугольным надфилем), и он плотно сидел на своем месте.
При пайке площадки USB разъема на плате не используются — линии DATA+ и DATA- выведены на контакты P3 и P4 соответственно. Так что штатный разъем можно будет использовать по назначению.
Теперь нужно подключить плату к компьютеру, и записать в нее прошивку.
Общий провод от двух кнопок подключается к выводу GND на плате digispark. А сигнальные провода — к выводам P0 и P2. Подробная схема приведена ближе к концу статьи.
Открытые контакты защищаются термоусадочной трубкой.
Плата дополнительно фиксируется в корпусе на двухсторонний скотч.
Теперь можно закрывать крышку, и прикручивать ее четырьмя болтиками M4 из нержавейки.
Собственно говоря, клавиатура готова. Каждой из клавиш можно присвоить индивидуальную функцию.
Однако мастер не остановился на этом, и решил дополнить ее RGB светодиодной подсветкой.
В корпусах кнопок предусмотрены монтажные отверстия для светодиодов, что позволяет поставить обычный одноцветный светодиод.
Может быть кому-то будет достаточно монохромной подсветки, а автор будет устанавливать современные адресные светодиодные чипы WS2812 SMD.
Эти чипы являются уменьшенными аналогами светодиодов, применяемых вот в таких модулях или лентах.
Для проверки работоспособности чипов и программы, автор припаял к одному из них два провода питания и один сигнальный (вывод DI).
К другой плате digispark автор припаял штырьки, а на концы проводов обжал разъемы и заизолировал их термоусадочной трубкой.
Плата прошита примером от Adafruit Neopixel, и видно что все работает правильно.
Обычный провод в изоляции не проходит сквозь отверстия в корпусе кнопки, поэтому нужно использовать обмоточную эмалированную проволоку.
Провод сечением 0,5 мм пойдет на линии питания, а 0,1 мм — для сигнальной.
На первой кнопке слева выведены питание и вход сигнала, а справа — земля и выход.
Остается аккуратно подпаять второй светодиод, и подключить провода к плате. Сигнальный провод подключается к выводу P1.
Схема подключения кнопок и светодиодов к плате представлена ниже.
В прошивке реализовано два режима подсветки — «радужный» и плавное затухание после нажатия кнопки.
Если светодиоды подключены к плате во время прошивки — то она не загрузится в контроллер, пока не отключить линию передачи данных P1.
Автор предусмотрительно сделал отверстие в дне корпуса клавиатуры, чтобы можно было установить в него джампер. Перед началом процесса программирования его нужно будет снять, а по завершении — установить на место. Данная перемычка, как Вы уже догадались, прерывает линию данных от вывода P1 к светодиодам.
Точно так же, сняв джампер, можно выключить подсветку.
Конечно, такую клавиатуру можно подключать к смартфонам или планшетам, имеющим разъем с поддержкой OTG. Эта клавиатура отлично подходит для игры «OSU!».
Благодарю автора за модели, прошивку и советы по изготовлению мини-клавиатуры.
Те, кто предпочитает готовый продукт, могут купить клавиатуру SimPad.
Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!
Подписывайтесь на телеграм-канал сайта, чтобы не пропустить новые статьи.
Авторское видео можно посмотреть здесь.