Персонализирана макромеханична клавиатура: 12 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

В тази инструкция ще ви преведа през основите на създаването на ваш собствен макропад с 6 клавиша, контролиран от Arduino. Ще ви преведа през това, от което се нуждаете, как да го сглобите, как да го програмирате и как да го подобрите или да го направите свой собствен.

След дълго проучване не можах да намеря страхотно ръководство за това как да направя макро клавиатура или въобще ръчна клавиатура. Затова реших да го направя сам, по възможно най -простия начин, без диоди, резистори или нещо друго. Исках също да имам уникална модулна клавиатура, където да хващам всички необходими части, това е първата от много други части. Вдъхновението на този модул беше от клавишите със стрелки на клавиатурата, възможността да го поставите в джоба си и да го вземете навсякъде, ако имате нужда от няколко допълнителни бутона в движение.

Поради начина, по който е направена тази клавиатура, силно препоръчвам да прочетете всички инструкции, преди да вземете каквито и да било решения за покупка.

Аз също се опитах да направя Instructable в логически ред, но не изграждам логически, така че може да е по -добре да пропуснете по реда на стъпките в зависимост от това как изграждате.

Стъпка 1: Получаване на частите

Най -дългата стъпка е точно тук, като купувате частите и чакате да бъдат изпратени. Връзките на Amazon ще бъдат канадски Amazon. Частите, от които ще се нуждаете, са:

1. Механични ключове

   • Избирам превключвателите Gateron с ясни върхове от тук (Ясните върхове правят следващата стъпка по -лесна, там са обхванати и най -често срещаните видове превключватели)

   • Други места за закупуване могат да бъдат намерени тук под любимия ви раздел за превключване

     Също така силно препоръчвам да направите проучване тук за това кой превключвател бихте искали тук в раздела „Чувства“

2. Механични ключодържатели

   • Уверете се, че те са съвместими с избрания от вас превключвател!

     Уверете се също, че са съвместими със задното осветление, за да можете да промените цвета

   • Доставчиците могат да бъдат намерени тук в раздела „Нови ключове (стандартно производство)“, освен ако не искате пълен набор от ключове

3. Адресни RGB LED ленти (по избор, но силно препоръчително)

   • Купих нещо подобно на тези от Amazon

     • Уверете се, че светодиодите са светодиоди WS2812B, те могат да приемат по -ниско напрежение.
     • Можете също така да си купите 3 мм обикновени светодиоди с любимия си цвят, които да използвате, но ще ви трябват резистори

4. HID съвместим микроконтролер (използвах Pro Micro)

   • Купих ги от Amazon за най -добрата сделка

     Можете да си купите други микроконтролери, но се уверете, че те са съвместими с Arduino и HID (устройство за въвеждане на човек)

5. 128x32 I2C OLED дисплей

   Купих това от Amazon

6. Достъп до 3D принтер

   • Опитайте с местни библиотеки или училища около вас и вижте дали имат 3D принтер
   • Аз лично никога не съм използвал онлайн услуга, но и вие бихте могли да използвате тези (нещо подобно)
7. Тънка тел

8. Необходими са общи инструменти

   • Поялник и спойка
   • Странични клещи за рязане
   • Малки файлове (малко по избор)
   • Пистолет за горещо лепило и лепило
   • Отвертка и винтове по ваш избор

Стъпка 2: Промени на клавишите

Започнете да разглобявате ключовете, които сте купили. Правим това, за да позволим на светлината да прониква по -добре, за да достигне до ключовете ни. Ако сте избрали клавиши, които не поддържат RGB, пропуснете тази стъпка.

Вземете 2 малки клина (използвах 2 бита с плоска отвертка) и натиснете под езичетата отстрани на превключвателя. След това поставете нещо между горната и долната част, така че да не се затваря. Продължете да натискате разделите от другата страна, така че никакви раздели все още не трябва да държат горната част. След това завършете и отлепете горната част на превключвателя. Обикновено има четири части, горната и долната част на корпуса, пружината и стъблото (плъзгаща се част на превключвателя, която държи капачката на ключа).

Започнете да изрязвате малки парченца от дъното на кутията, за да пропуснете повече светлина. Изрежете първо езичето, което държи превключвателя на плочата. След това изрежете малко от оригиналния светодиод, който преминава, (частта с 4 -те отвора, те са за краката на светодиодите). Бавно намалете този раздел вътре, за да стигнете до дъното. След това продължете да изрязвате до цилиндричния център на превключвателя, който държи пружината. Не е нужно да отиваме по -далеч от това. След това отворът се разширява малко, като бавно се отрязват двете страни с предварително формованите опори. Друга незадължителна стъпка е да го запишете, да го направите по -хубав и по -малко назъбен. Уверете се, че вътре в корпуса няма почти никакви пластмасови битове, тъй като не искате превключвателят да се забие. Уверете се, че правите тези разфасовки бавно и малко, тъй като съм счупил няколко случая от ширината на страничните фрези, принуждавайки кутията да се отдели.

Ако и горната половина на превключвателя ви не е ясна, опитайте се да я промените, за да позволи на светлината да просветва. Опитайте малко по малко, без да счупите превключвателя, защото не искате стеблото да изпадне. Възможно решение може да бъде изрязването на парчето пластмаса, което да държи нормален светодиод, и оставянето на пластмасата, която държи стеблото затворено, и само поставянето му надолу.

Стъпка 3: 3D печат

Ще трябва да изтеглите един от zip файловете по -долу и да ги отпечатате 3D. Ще има различни версии в зависимост от това какво искате. Ще има папка с всички нормални stl файлове в нея (KeybArrowSTLFiles) и една с файловете на изобретателя на Autodesk (KeybArrowSourceFiles), за да можете да променяте файловете и да ги променяте според вашите собствени нужди. Файловете са малко по -различни от това, което отпечатах, защото имаше някои недостатъци в дизайна и почувствах, че мога да ги подобря. Пример биха били страните на кутията, моите бяха малко твърде високи, така че клавишите на клавиатурата нямаше да се натискат докрай, новите файлове трябва да поправят това.

Дизайнът им беше доста сложен, с над 30+ стъпки. Всичко, което ще кажа, е, че ако искате да проектирате калъф с различен размер, трябва да се уверите, че имате опит с донякъде сложни 3D дизайни. Това всъщност не е за хора, които са нови в 3D дизайна.

Обърнете внимание, че и двата файла на корпуса са под ъгъл от 3 градуса и трябва да ги поставите плоско върху леглото

Стъпка 4: Сглобяване на това, което имате досега

Сега, когато имаме всички наши части и имаме 3D отпечатани части, време е да го съберем малко!

Поставете всички 6 превключвателя в плочата и ги залепете на място. Трябва да ги залепим, защото отрязахме фиксаторите, които го държат на място. Предлагам да изчакате да поставите OLED, защото не искате да е наклонен.

След това изрежете 6 светодиода и ги поставете върху LED плочата. Квадратите на плочата ще ви помогнат да подравните светодиодите. Квадратните светодиоди ще се поберат в тях, така че можете да отпечатате 3D, за да помогнете за подравняването, или просто да го подредите отзад. Уверете се, че стрелките сочат към другите светодиоди, тъй като DO ще бъде запоен към DI. Използвайте тези квадратчета, за да залепите светодиодите с горещо лепило и ги задръжте на място и изчакайте лепилото да се задържи.

Използвах прототипна пластина за превключвателите за задържане на светодиодите (в изображенията), защото не обичам да хабя нишки и реших да използвам повторно. Новият файл няма да повлияе на нищо, просто го улеснете в подравняването.

Стъпка 5: Настройване на OLED

Препоръчвам да използвате този Instructable за задълбочено разглеждане. Те се справиха много добре с обяснението.

Ще трябва да изтеглите и импортирате тази библиотека и тази библиотека, за да работи кодът.

Първо го свържете. Свържете VCC към VCC и GND към GND. След това свържете щифтовете SDA и SCL. Щифтовете SDA и SCL могат да се различават при всеки Arduino, но на професионалния микрофон SDA е свързан към пин 2, а SCL е свързан към пин 3. Потърсете разклонение на вашия микроконтролер, ако не сте сигурни какви щифтове SDA и SCL са свързани към.

Следва да го накарате да показва и прави изображения. По -долу ще има файлове как да го накарате да работи. Първата стъпка е да използвате кода на ScreenScan (първоначално предоставен от Arduino тук). Качете кода в Pro Micro и отворете серийния четец (под раздела инструменти в горната част). Той ще ви прочете обратно и адреса на OLED. Ако вашият адрес е 0x3C, не е нужно да променяте нищо. Ако не е, тогава трябва да отидете и да промените адреса в кода ssd1306_128x32_i2c и крайния код (наречен ArrowKeypad), така че да работи правилно.

Сега тествайте примерния код, включен в библиотеката на Adafruit ssd1306, който за 128x32 i2c код (наречен ssd1306_128x32_i2c)

След това дръжте Arduino включен и се опитайте да подредите OLED на пластината на превключвателя, след това го изключете и се опитайте да го залепите на място. Най -вероятно няма да получите този първи опит, но продължете да се настройвате, за да се опитате да го подравните, така че да не бъде под ъгъл, когато приключи. Предлагам да залепите малко едната страна и да проверите, преди да залепите другата страна, за да се уверите, че не е наклонена.

Изтеглете кода сега и използвайте другите файлове с код в Стъпка 8 по -късно в тази инструкция

Стъпка 6: Запояване

По -долу ще бъде наличен файл Fritzing. Това ще ви позволи да взаимодействате със схемата и ако щракнете с левия бутон и задържите, можете да видите какви проводници са свързани (маркирани с жълти точки) файлове, които трябва да бъдат импортирани във Fritzing, преди да отворите файла, ще бъде долу (за Pro Micro и светодиодите).

Уверете се, че щифтовете с надпис „MOSI, MISO или SCLK“са НЕИЗПОЛЗВАНИ, или това ще причини проблеми с OLED

След нарязване на 6 -те светодиода на единични ленти и залепването им върху плочата. Поставете поялника върху медните подложки и добавете спойка към всяка от подложките. Нарежете малки парчета тел и отстранете половината от нея, усучете я, след това свалете другата половина и усучете жицата. Проводникът ще трябва да се държи с клещи или някакви помощни ръце за запояване, докато го държите на място от спойката. Добавете още спойка, за да я държите добре там. Запоявайте всички светодиоди в реда заедно. Нарежете проводник и го запоявайте до края на светодиода на първия ред с етикет „DO“или „D-“и го свържете към първия светодиод на втория ред с етикет „DI“или „D+ '. Можете да направите това и с 5v и GND, но е по -лесно, ако първите светодиоди 5v и GND на всеки ред са свързани заедно. Свържете 5v проводника към VCC, ПИН за данни към всеки цифров пин (кодът е зададен като 10) и GND към GND на Arduino.

За да накарат Arduino да разпознае вход, превключвателите трябва да свържат земята към щифт за данни. Така че, можете да запоите един проводник, за да свържете всички 6 превключвателя към земята. Запоявайте по един проводник към всеки превключвател и ако е възможно, опитайте се да промените цветовете на проводника, за да следите кой ключ е кой проводник. Прокарайте проводниците през LED плочата и ги свържете към щифт за данни на Arduino (използвах пинове за данни 5-9 за това)

Двата странични превключвателя имат различни функции, единият е превключвател за нулиране за програмиране, а другият е функционален превключвател, който ще превключва между слоевете на клавиатурата, за да променя бързо функциите на бутоните. Горният превключвател е свързан към нулиране (RST) и GND, когато е свързан, той причинява нулирането. Долният превключвател е свързан към щифт 18, който е означен като A0 на Pro Micro. Осигурете си малко отпускане с проводниците на превключвателя, тъй като все още трябва да се плъзгате в плочите и твърде малко проводник няма да позволи плочи за вмъкване през горната част.

Стъпка 7: Въведение в програмирането

Преди да искате да затворите кутията, искате да я тествате и да се уверите, че работи. Можете да преминете към стъпка 11, за да го сглобите сега. Просто откривам, че предварителното му тестване помага да се намали броят пъти, когато го отваряте и затваряте. Въпреки че не би трябвало да се отразява много, използвах Arduino IDE версия 1.8.3, така че ако имате проблеми, опитайте да използвате тази версия. Кодът е на Стъпка 5, това е zip файл, който ще трябва да извлечете и качите чрез Arduino.

По -долу ще има няколко парчета код. Единият ще бъде крайният код, два ще бъдат за тестване на OLED (Един за тестване, един за намиране на адреса), а един ще бъде за тестване на RGB. Използвайте крайния код, за да тествате превключвателите.

Ако искате да проектирате свой собствен код, аз го уча в следващите 3 стъпки, но е напълно добре, ако искате да използвате моя код, или да го вземете и промените.

Някои основи на програмирането на това

• В раздела „Инструменти“, след това в раздела „Борд“задайте го на Arduino Leonardo (Освен ако нямате микроконтролер, който е различен от Pro Micro)
• Използвайте ключа за нулиране всеки път, когато качвате код в Pro Micro. Открих, че след като лентата за компилиране е пълна и все още се качва, е подходящ момент да включите и изключите превключвателя, за да програмирате. (Ако не направите това, качването няма да успее да се качи.)

• Всички използвани библиотеки трябва да бъдат инсталирани и импортирани

  За да импортирате, отидете в раздела инструменти и щракнете върху включване на библиотеката. (Забележете също, че моите кодови примери на уеб страницата трябва да са около името на библиотеката, не можах да ги въведа в секцията с примерния код на следващите няколко стъпки)

• Библиотеките с LED и OLED ще бъдат инициализирани като обекти, можете да ги наименувате както и да е, но за демонстрация ще ги кръстя „лента“и „дисплей“

  Извикайте функции от обект, като въведете името на обекта, поставите точка и след това въведете функцията, която искате да използвате

След това тествайте светодиодите, качете кода и се уверете, че всички те работят. Ако никой не работи, липсва ви щифт, отидете при тях, проверете запояването на първия светодиод.

И накрая, използвайте крайния код, за да тествате ключовете си. Това би трябвало да е най -лесно да се направи. Обърнете внимание, че сега, след като качите HID код, ще трябва да нулирате Arduino всеки път, когато качвате код към него. Просто го нулирайте по средата на качването и трябва да работи.

Стъпка 8: Програмиране на превключвателите

От цялото програмиране превключвателите са най -малко сложни. За да го разпознаете като клавиатура, всичко, което трябва да използвате, е библиотеката с клавиатура Arduino и условни изявления. Уверете се, че в раздела Инструменти дъската е настроена на Arduino Leonardo, ако използвате Pro Micro като мен.

Преди да започнем с условните изявления, трябва да настроим щифтовете. Нуждаем се само от това, за да стартираме веднъж, така че поставете това в настройката на празнотата. Започнете с pinMode (PinNum, INPUT_PULLUP); Това казва на Arduino, че PinNum очаква вход и че добавя издърпващ резистор (така че не е нужно да свързваме нищо в хардуера)

Входящото издърпване има 2 състояния, НИСКО и ВИСОКО. Arduino ще чете LOW на щифт, когато е свързан към Ground (GND) и ще чете HIGH, когато е изключен. За да открием какво чете щифтът, използваме digitalRead (PinNum).

Като започнем с основите, използваме условни инструкции if, за да открием дали е натиснат клавишът. Искаме това да се повтаря отново и отново, затова искаме това да бъде поставено в цикъла на празнотата. Ако ключът е регистриран като "LOW", тогава искаме клавишът да бъде натиснат и клавишът да бъде освободен, когато входът е "HIGH". За да направим това, ние кодираме if (digitalRead (PinNum) == LOW) {[Код за натиснат бутон]} и код if (digitalRead (PinNum) == HIGH) {[Код за отпускане на бутона] }

За кода за клавиатурата импортирайте библиотеката Keyboard. Поставете keyboard.begin (); в настройката на празнотата. След това вътре в нашите условни изявления използваме keyboard.press ([key]); и keyboard.release ([ключ]); или keyboard.releaseAll (); ако сте натиснали няколко клавиша. Можете също да използвате keyboard.print ([String]); и keyboard.println ([String]) за отпечатване на низове, като парола. print и println са подобни, но println просто добавя ENTER, така че автоматично преминава към следващия ред.

Стъпка 9: Програмиране на OLED

Започвайки с програмирането на OLED, ще трябва да имате основен код за настройка. Това основно казва на компютъра къде се намира вашият OLED, размерът му и как е програмиран. След като имате кода за настройка на OLED, ако приемем, че показвате само текст, той трябва да бъде доста лесен за програмиране. Първо включват библиотеките Wire и SSD1306.

Определете OLED_RESET като 4 и включете библиотеката SSD1306 във вашия код. Поставете Adafruit_SSD1306 дисплей (OLED_RESET); във вашия код, за да започнете да използвате библиотеката Adafruit SSD1306.

Започнете със Serial.begin (9600); след това display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); за инициализиране на i2C дисплея с адреса на 0x3C (освен ако не е променен в стъпка 5). Поставете и двете в настройка за невалидно, защото те трябва да се изпълняват само веднъж.

Преди да програмирате дисплея, трябва да се уверите, че използвате display.clearDisplay. Ако не го направите, това, което е въведено, ще се припокрива и в зависимост от промененото няма да бъде четено. Вие също искате да зададете произхода, така че използвайте display.setCursor (0, 0); за да го настроите на точка на дисплея, поставете (0, 0), за да го върнете в началото. За да зададете размера на текста, използвайте display.setTextSize (1); Не бих отишъл много по -голям от 1, той е много по -голям от очакваното.

Въпреки че нашият дисплей е монохромен, трябва да зададем цвета на текста, така че да го програмираме като display.setTextColor (БЯЛ);

Сега, след като сте внесли библиотеката си и дисплея си, можете да започнете да я програмирате. За да добавите текст, използвайте display.print (); и display.println (); за отпечатване на низове. Отново, print не добавя възвръщаемост, докато println автоматично се връща към следващия ред, когато нещо се отпечата отново.

Преди да получите нещо за показване, трябва да актуализирате OLED и да му кажете да се актуализира, използвате display.display (); без параметри и ще се актуализира.

Кодът сега трябва да изглежда така:

// Код, направен от Фостър Филипс

#include Adafruit_SSD1306.h #include Wire.h #define OLED_RESET 4 Adapruit_SSD1306 дисплей (OLED_RESET); void setup () {pinMode (SWITCH, INPUT_PULLUP); Serial.begin (9600); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); display.display (); забавяне (2000); display.clearDisplay (); display.setTextSize (1); display.setTextColor (БЯЛ); } void loop () {display.display (); забавяне (2000); display.clearDisplay (); display.setTextSize (1); display.setCursor (0, 0); display.println ("Здравей, свят!"); display.println ("Здравейте, инструкции!"); }

Този Instructable и тази връзка на Github са много добри справки за отстраняване на неизправности и научаване съответно на програмиране на дисплея.

Стъпка 10: Програмиране на светодиодите

Светодиодите също са сравнително прости. Ще използваме библиотеката Adafruit Neopixel. Лично библиотеката NeoPixel е много подобна на програмирането в Processing, ако някога сте програмирали в това.

Има първи код за настройка, адресиращ библиотеката, която използваме, и настройка на масив, който основно казва колко светодиода има на щифта, кой пин е за данни и как е програмиран. Това се прави с пример като Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (6, 10, NEO_GRB + NEO_KHZ800); Това обяснява, че има 6 светодиода, щифтът е пин номер 10 и това използва типа адресируеми ленти NEO_GRB + NEO_KZH800. Обикновено последният аргумент не трябва да се докосва, LED лентите, които използвах, не се нуждаеха от промяна.

След това имате нужда от strip.begin (); функция, показваща, че сте готови да започнете да ги използвате. Нищо не трябва да бъде в скобите.

След като имате това, можете да извикате различни функции с лентата. [Функция]

Един, който ще трябва да знаете, е strip.setPixelColour. Това има 4 функции в скобите. Имате светодиода в „масива“от светодиоди (не забравяйте, че масивите започват от 0) и съответните стойности на червено, зелено и синьо от 0-255. Това ще ви позволи да смесите желаните стойности на червено зелено и синьо, за да получите цвят, който искате. Кодът трябва да изглежда така: strip.setPixelColour (0, 0, 255, 255); ако искате циан цвят на първия светодиод.

LED също трябва да изпрати тези данни, което е strip.show (); прави. Той ще актуализира пикселите, след като сте променили нещо с тях. Нищо не трябва да влиза в скобите.

Кодът трябва да изглежда така:

// Код, направен от Фостър Филипс

#include Adafruit_NeoPixel.h #define PIN 10 #define Num 6 Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (Num, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); void setup () {strip.begin (); strip.show (); } void loop () {strip.setPixelColor (0, 255, 0, 0); strip.setPixelColor (1, 255, 0, 0); strip.setPixelColor (2, 255, 0, 0); strip.setPixelColor (4, 255, 0, 0); strip.setPixelColor (3, 0, 0, 255); strip.setPixelColor (5, 0, 0, 255); strip.show (); }

Повече информация можете да намерите тук.

Стъпка 11: Сглобяване

Това е може би най -лесната и най -готината стъпка.

Започнете, като поставите и плъзнете в Pro Micro върху капака на кутията. Залепете го на място с горещо лепило.

Калъфът/затварянето е проектиран така, че да можете да поставите страната на превключвателя и LED плочата навътре. Просто го плъзнете навътре и в зависимост от начина, по който сте го отпечатали, може да се наложи да изпилите или изрежете вътрешността на диапозитивите, за да премахнете малко надвиснала пластмаса.

След това вземете винтовете си и просто ги забийте там и направете свои собствени отвори за винтове. Нямах конкретни резби на винтове, когато проектирах файловете, така че просто направих дупка с размерите приблизително с размер на винт и го завих в себе си. Нагряването му с запалка ще ви помогне да го оформите към винта, от който се нуждаете, и обикновено укрепва слоевете. Внимавайте да не натискате прекалено много винтовете или можете да съблечете главата. Използвах винтове с ключ Allen, за да намаля този риск.

След това просто натиснете капачките на ключовете върху клавишите. Тогава това е почти свършено! Моята версия на макропада със стрелки е завършена!

Стъпка 12: Вашите собствени подобрения

Сега, когато знаете как да направите моята версия, можете да направите своя собствена! Безспорно клавиатурите могат да се изразяват, така че просто да имаш чужд дизайн не е забавно, освен ако не го модифицираш, за да ти пасне! Има много подобрения, които можете да направите! Ето някои подобрения, които бих искал да добавя или да мисля за тях!

• Програмирайте тетрис и други прости игри
• Направете го Bluetooth
• Позволете му да чете данни от слайдшоута и да ги показва в OLED (Показва номера на слайда и името на слайда)

• Направете клавиатура в пълен размер или по -голям макропад, като използвате тези техники

  Трябва да научите как да направите матрица за превключване за това

• Програмирайте повече цветови опции
• Програмни макроси за игри, редактиране на видео и др.
• Използвайте изходните файлове на Autodesk Inventor, за да направите свой собствен калъф, или да го промените, за да бъде уникално ваш!
• Добавете звукова дъска, за да я направите двойна като музикален плейър

Приятно правене! Чувствайте се свободни да добавяте съвети или ме помолете да поясня!

Ако искате да видите напредъка на другите части, помислете за проверка на моя Instagram. Благодаря, че прочетохте моята инструкция!

Вицешампион в конкурса за микроконтролер