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客制化左手无线机械键盘(制图用)

画图打工人 01-19 18:17 关注

创作立场声明:键盘客制化中度玩家,一个平凡的画图工

利用罗技K375S主控自制的左手机械画图键盘

前言

本人结构仔一枚,工作5年,日常重度使用CAD/SOLIDWORKS等设计软件,键鼠结合操作极多。而常规键盘的数字键和方向键在右侧,操作时极其不便。

为解决这个问题,我尝试了多种办法:

一、大键盘旁边放了1个小数字键盘,但桌面凌乱,而且经常窜动不能盲打,放弃;

二、两年前在淘宝上找到一家做这种左手布局的薄膜键盘,惊为天人,引为知己,立刻下单,当时无线版没货,为了这个配列只好暂时忍耐桌面多1根线(处女座),毕竟才一百多块。然并卵,一上手就发现好几个键位不灵敏,再敲几下发现某个键直接卡死无限输入,小牌子品控太差了,无奈退回。

三、前年IKBC推出了两款左手键盘,L108和L87,因为我一直在关注这个东西,所以产品一上架就买了回来(后悔没多买1个),一直用到现在。大厂出品果然不同,品质极好,整个键盘3斤多重,用起来很稳很爽。而且红轴办公完全不扰民,手感也比普通薄膜键盘强上天,虽然是有线的也只好忍了,毕竟只此一家。然鹅,只过了不久,他就停产了。。。停产了。。。停产了。。。

四、在用惯了左手键盘之后,家里自己的电脑也完全不习惯普通键盘了,但IKBC-L108的已经停产,闲鱼上二手卖的比当时新的还贵,目前我能找到在售的左手机械键盘只有美国的DSI/left-handed,也是有线的,代购价1000左右,忍无可忍之下,决定求人不如求己,自己搞一个左手无线机械键盘出来!

开发历程

整个开发过程历时2周,具体过程如下:

一、选主控

之前在社区里见过别的小伙伴自己DIY键盘,好像大家普遍喜欢用罗技K375S做主控方案,觉得存在即合理,直接在某宝买了回来,后面发现也有点坑。其一这个主控比较贵,某宝上卖85元;其二这个主控本身不带指示灯,也没有定义普通键盘的大写、数字键锁定的指示引脚,原理图上定义的3个LED是不同连接模式的指示灯(2.4G、蓝牙一、蓝牙二),然而这有什么用?大写指示灯才是最有必要的;其三这个主控用的是27P间距1mm的FPC连接器,这个型号的软排线很不常见,某宝上都是26/28的,最后费了好大劲才找到一家,单价比28P的贵10倍,还不单卖。。。只好买了1包回来。。。

好处是这个主控配的U联接收器,一个接收器配多个输入设备,键盘还能同时连接多个设备,算是心理安慰了。

主控长这个样子

客制化左手无线机械键盘(制图用)


二、设计PCB

网上所谓的客制化键盘,大都是在轴体类型、外壳、键帽、背光灯上做文章,没有找到现成的这种左手配列的PCB

客制化左手无线机械键盘(制图用)

所以只能自己画了,PCB设计分为两个步骤,原理图设计和布局设计:

1、原理图设计

网上找到K375S的矩阵原理图,在kicad或者嘉立创EDA中创建原理图文件,放置1个27P的FPC连接器、101个五脚轴、101个二极管、3个指示灯、1个开关,这些元器件的符号和封装在立创EDA里都能找到现成的,直接放置到画布里就可以。然后按照主控原理图连线即可,这一步网上有很多教程指导,而且本身不涉及电路设计的复杂知识,即使小白也能轻松完成,画完后原理图长这样:

客制化左手无线机械键盘(制图用)

补充一下,选用5脚轴封装可以省去定位板,做成无钢设计手感更柔和,为了增大电池电量,方案中我使用了1个3000mah的3.7V锂电池供电,而K375S主控最高支持3.3V供电电压,所以还加了1个降压芯片和1个type-c充电模块。

2、布局设计

keyboard-layout-editor.com/

builder.swillkb.com/

利用上面这两个工具画出自己想要的键盘配列,具体步骤不再赘述,网上有详细教程。完成后可以得到符合标准键位宽度的左手布局定位板CAD图,前文中我讲到五脚轴可以省去定位板,这里的定位板是用来当做参考布局PCB键位的。得到的定位板CAD图如下:

客制化左手无线机械键盘(制图用)

这个图的作用就是给轴体封装定位,为了在PCB中更方便的放置封装,在图中加上每个键的名称、键位中心孔、PCB安装孔、开关位置框等信息,补充后的参考图如下:

客制化左手无线机械键盘(制图用)

有了这张图,就可以清晰得看到每个键应该放在哪里,卫星轴的过孔等等。把这张图另存为DXF,然后导入立创EDA中绘制PCB,这一步看着复杂其实很简单。因为画原理图的时候,每个键位都定义好了名称,只要把封装拖动到相应的位置上去就行了。完成后的PCB如下:

客制化左手无线机械键盘(制图用)

然后设置导线宽度、间距,运行自动布线(建议下载本地布线器),布线完成后做一下DRC检测和网络检测,确定没问题的PCB如下:

客制化左手无线机械键盘(制图用)

到这里PCB就设计好了。

三、设计外壳

因为省去了定位板,外壳的设计也节省了很多工作,只需要做1个底壳和1个上壳即可,PCB和上壳都固定在底壳上。绘制的结构方案如下:

客制化左手无线机械键盘(制图用)

客制化左手无线机械键盘(制图用)

底壳镶嵌铜螺母,底部做锥形沉孔

客制化左手无线机械键盘(制图用)

客制化左手无线机械键盘(制图用)

这里提醒一下想入坑的朋友,轴体、键帽、灯光等都是标准物料,一分钱一分货,PCB也有成熟的平台可以直接定做,价格也不高,唯独外壳是非标产品,价格差异极大。如果是标准的60/87/104配列,都能在某宝上找到现货,但这种自定义的配列,就只能自己设计外壳了,我用的是ABS材料3D打印工艺,也可以用亚克力板切割堆叠,后者成本更低,但外壳上能看到层板界限。

四、下单生产

1、锂电池、轴体、键帽、FPC软排线直接在某宝下单,轴体我用的是佳达隆红轴,办公静音,键帽用的普通PBT镭雕键帽;

2、PCB在嘉立创平台下单,50cm以内都可以打样,元器件贴片商家只贴一面,我是自己贴的;

3、指示灯、开光、二极管、稳压芯片在立创商城下单;

4、3D打印某宝有的是商家,ABS材料大概1.5元一克,打磨喷漆还要另算,出于结构仔的谨慎,样品验证之前先不做表面处理,所以我图片上是材料本色;

5、螺丝、焊枪、焊锡等辅材公司有现成;

五、组装测试

下单的东西回来后,首先检查物料的种类、数量,确认无误后开始焊接元器件。

先焊二极管、指示灯、FPC连接器、开关,然后焊轴体,最后焊充电模块和电池,然后按上键帽,半成品如图:

客制化左手无线机械键盘(制图用)

完成后测试键位,此处再次吐槽K375S主控,和接收器居然不是自动配对的,要先打到2.4G配对模式,然后用罗技官方提供的配对软件连接,折腾了20分钟才连上。然后再测试一下蓝牙连接,也正常。

客制化左手无线机械键盘(制图用)

最后组装上壳,3D打印的尺寸精度在0.2mm以内,只是要注意薄壁件多加几道筋,喷漆的话冷喷不烤,不然容易变形。最后成品如下图

客制化左手无线机械键盘(制图用)

外壳颜色是材料本色,没有喷漆,打算用一段时间稳定了再喷漆丝印。

总结

1、整个键盘客制化共耗时两周,BOM成本大概600多一点,做这个东西就是为了办公画图,所以没有加背光灯,也没有选炫酷的键帽,就是为了这个配列;

2、使用几周下来,性能还算稳定,蓝牙和2.4G连接都很稳定,配置的3000mah大电池几乎不用关开关;

3、PCB打样嘉立创上最少做5片,所以还有4片裸板

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全部评论 (21)
linanana
1
01-21 11:04

膜拜ing,大佬缺不缺小助手[小眼睛]

画图打工人
1
01-20 18:56
Mao桃子啊: 好厉害啊,佩服楼主,好想自己也做一个啊,然而看完还是做不到[喜极而泣] 1

真喜欢我可以给你做一个

画图打工人
0
02-04 23:05
shenyshu: 请问你说的键盘修改器是可以改了以后,键盘插在在不同电脑上也还是自设的键位吗?我以前用过键位修改的软件,但是换个电脑就要重新设置下。忽略键位互换的要求,我在某宝上找到的一种没有小键盘,单卖的小键盘也不是像你的连enter也在左边的。一种有数字键但是其他有的键被省略了,句号逗号引号啥的都没。而且这2种也只是卖客制化套件,还要自己组。看来想要有满意的还是得自己学习弄,买现成的难😅 1
画图打工人: 键盘修改器只能在一台电脑上生效,换电脑还需再设置一次,某宝上有刚出的左手双模无线机械键盘,配列跟我做的这个一样 2
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shenyshu: 谢谢哦,我搜到了,标题LXW那个吧,不过我工作的单位不允许用无线设备,都是内网台式机,有线的键盘才适合我,而且我希望能不管在哪台电脑都不用重置。我是因为是左撇子,所以想那样的键盘。准备还是学点基础知识,去咨询下客制化键盘的某宝店主哈哈。如果能行,我要做个粉色的键盘😄感谢你的热心回答 3

不客气,有线的方案比无线简单多了,省去了电池,充电电路,稳压电路,只要找到合适的主控板,PCB设计没啥工作量了,相信你一定能做出喜欢的配列,外壳用3D打印什么颜色的漆都能喷,技术上有困难可以联系我。

shenyshu
0
02-04 22:17
shenyshu: 请问你说的键盘修改器是可以改了以后,键盘插在在不同电脑上也还是自设的键位吗?我以前用过键位修改的软件,但是换个电脑就要重新设置下。忽略键位互换的要求,我在某宝上找到的一种没有小键盘,单卖的小键盘也不是像你的连enter也在左边的。一种有数字键但是其他有的键被省略了,句号逗号引号啥的都没。而且这2种也只是卖客制化套件,还要自己组。看来想要有满意的还是得自己学习弄,买现成的难😅 1
画图打工人: 键盘修改器只能在一台电脑上生效,换电脑还需再设置一次,某宝上有刚出的左手双模无线机械键盘,配列跟我做的这个一样 2

谢谢哦,我搜到了,标题LXW那个吧,不过我工作的单位不允许用无线设备,都是内网台式机,有线的键盘才适合我,而且我希望能不管在哪台电脑都不用重置。我是因为是左撇子,所以想那样的键盘。准备还是学点基础知识,去咨询下客制化键盘的某宝店主哈哈。如果能行,我要做个粉色的键盘😄感谢你的热心回答

Hoper007
0
02-03 13:07

太有才了,我猛一看感觉是pcb打印反了,将错就错做出来的键盘,

画图打工人
0
02-02 19:53
shenyshu: 请问你说的键盘修改器是可以改了以后,键盘插在在不同电脑上也还是自设的键位吗?我以前用过键位修改的软件,但是换个电脑就要重新设置下。忽略键位互换的要求,我在某宝上找到的一种没有小键盘,单卖的小键盘也不是像你的连enter也在左边的。一种有数字键但是其他有的键被省略了,句号逗号引号啥的都没。而且这2种也只是卖客制化套件,还要自己组。看来想要有满意的还是得自己学习弄,买现成的难😅 1

键盘修改器只能在一台电脑上生效,换电脑还需再设置一次,某宝上有刚出的左手双模无线机械键盘,配列跟我做的这个一样

shenyshu
0
02-02 08:39

请问你说的键盘修改器是可以改了以后,键盘插在在不同电脑上也还是自设的键位吗?我以前用过键位修改的软件,但是换个电脑就要重新设置下。忽略键位互换的要求,我在某宝上找到的一种没有小键盘,单卖的小键盘也不是像你的连enter也在左边的。一种有数字键但是其他有的键被省略了,句号逗号引号啥的都没。而且这2种也只是卖客制化套件,还要自己组。看来想要有满意的还是得自己学习弄,买现成的难😅

画图打工人
0
02-01 13:28
shenyshu: 好厉害,以前就想买左手键盘,没看到合适的,现在原来可以定制了!但是好复杂的样子,要学很多,还要自己焊接啊……您的小键盘布局我也喜欢。我理想的键盘是在这个基础上回车键和大写键互换,还有退格键也放到左边(可和tab互换),有线键盘就行,然而就只是停留在想想阶段😂 1

某宝

画图打工人
0
02-01 11:28
shenyshu: 好厉害,以前就想买左手键盘,没看到合适的,现在原来可以定制了!但是好复杂的样子,要学很多,还要自己焊接啊……您的小键盘布局我也喜欢。我理想的键盘是在这个基础上回车键和大写键互换,还有退格键也放到左边(可和~或者tab互换),有线键盘就行,然而就只是停留在想想阶段😂 1

按键功能可以用键盘修改器互换一下,非常简单。这个布局的键盘淘宝也有,

shenyshu
0
02-01 10:32

好厉害,以前就想买左手键盘,没看到合适的,现在原来可以定制了!但是好复杂的样子,要学很多,还要自己焊接啊……您的小键盘布局我也喜欢。我理想的键盘是在这个基础上回车键和大写键互换,还有退格键也放到左边(可和~或者tab互换),有线键盘就行,然而就只是停留在想想阶段😂

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