組裝一把 ExDactyl外表 與 Ergodox內在 的鍵盤

這次因為申請ExDactyl鍵盤測試,跟開發者李松錡先生聊了一下,由於目前該鍵盤還在開發中,但可以先購買目前版本的鍵盤外殼,因此就先購買了鍵盤外殼、鍵帽、鍵軸與相關材料,由於韌體部分還在開發,他另外提供了一些配置上的建議,讓我省了不少的研究時間,由於該鍵盤的按鍵配置,主要是參考Ergodox的配置,因此他推薦使用Teensy 2.0跟MCP23018來搭配,這樣就可以無痛使用Ergodox的相關程式來進行設置,另外也推薦ErgoDone的配置方式,使用Arduino Pro Micro與MCP23017,除了材料好買外,價錢也省了許多,由於墨西哥工作處有之前購買的Teensy晶片,所以就以Ergodox的配置為目標,但以防萬一,也順便買了Arduino Pro Micro控制器,晶片的部分要自己另外買,後來我上露天訂購了17與18兩種晶片,對方說需要12個工作天,也就等下去,但直到目前做好鍵盤了,晶片還沒到貨。

鍵盤外殼到了一陣子後,我查了一下,當初在美國買的Teensy是買3.2的版本,後來就鐵了心,直接在買一套2.0+23018來用,避免不必要的麻煩,後來透過ErgoTaiwan的線上購物進行購買,雖然貴了點,但返回墨西哥工作的時間繼續延後了,先買來試著做做看,先有個底,順便消磨一下時間。

由於本身不是電子相關科系出身,僅有自已更換滑鼠微動開關以及維修主機板電容的經驗,雖然看了很久的鍵盤論壇,但實際製作還是第一次。

目標: 把鍵盤先做出可以用,控制器與晶片先接到麵包板,接線到麵包板上進行測試,等確認都可以使用後,也確定控制器與晶片不更換,再移入鍵盤內使用。

研究的過程發現了這個網誌: Building a Dactyl Keyboard, Running QMK

 剛好符合我的需求,因此就此網站的教學為基底來打造鍵盤。


拿到了ErgoTaiwan寄來的Teensy 2.0跟MCP23018後,先安置到麵包板上。




然後接上USB,直接燒錄由Ergodox EZ Configurator建立的鍵盤設定.hex檔案,然後試著以短接的方式觸發,確認控制器正常。




試著將鍵軸組到鍵盤上,然後上阿米巴電路板,這個可以省下許多的時間,也能夠更穩固的固定住鍵軸,不會拆鍵帽時把鍵軸也拆了,另外接線上也更加的牢固。


工欲善其事,必先利其器,後來發現還是要去買剝皮器來用,否則用斜口鉗撥線實在不是辦法。









阿米巴電路板間,使用4mm單芯帶皮線來連接,後來發現實在很麻煩,應該用不帶皮即可,不然每個短線都要剝皮,實在也很費工。接了Row的部分。



4mm單芯帶皮接線,只買了3色,很國旗的配色。


做到一半,把拇指區也完成了!

 

完成了Column的部分,把線路外接出去。


之後有確定要把控制器與晶片放到鍵盤內,再把線路替換掉。


完成了右手的部分,逐一測試,把沒有焊接好的部分修正,測試完成!


測試LED燈,接上後發現,燈號跟一般鍵盤上觸發ScrLock、大寫、NumLock不同,似乎要另外撰寫,似乎要手動處理,就暫時不研究。


左手的部分,試著不用阿米巴電路板來處理,看一下一般手動接線的方式會遇到什麼問題。使用直接接線方式處理,這部分剛開始還蠻快速的,因為接Row的部分不需要處理二極體,把皮拉開接上即可。處理Column的部分,因為要接二極體,因此需要花費較多心思,原本還接錯,導致最後一排按鈕無法被觸發,後來仔細研究了一下才發現,跟我想像的不同,修改後就可以正常地被觸發,而我盡可能不另外再接線,直接用二極體的腳線來短接,真的長度不夠的才另外拉線。

與阿米巴電路板的配置相比,穩定性真的比較差一些,因為線材纏繞,有時會意外壓迫到二極體,造成焊接的部分脫落, 不過在幾次的重焊後,已經有些心得,知道線路要怎麼走會好一些,避免壓迫脫落。

另外剛開始的時候,有試著用導電銅箔膠帶來接Row的部分,接了第一排後就放棄了,因為貼完後還是要焊接才能導電,改用4mm接線後處理上好多了,而且也漂亮多了。



完成後樣貌,目前腸胃外露中,之後有確定了再裝到身體內。 

另外鍵盤外殼也不是針對Teensy 2.0 與 MCP23018 配置來設計,之後要把晶片放入時,要再把凹槽擴大或鋸開,控制器Teensy的部分,要靠按下按鈕的方式來燒錄,因此外殼還要開孔才能讓此設備易於燒錄。


話說,2.2K的電阻,之前買錯,買成2.2的電阻,花了一整天的時間找錯誤,原本還以為晶片壞了,後仔細對照才發現買錯電阻,還好控制器與晶片沒故障!

目前就先這樣用了,之後MCP23017晶片到後,再來看是否測試使用ErgoDone的方式測試,這個搭配就需要使用QMK Configurator來設定鍵盤了。

工具與材料購買註記:

ErgoKB:
列印ExDactyl外殼一組含TRRS座:2800
Gateron MX紅軸一套76個:500
無印鍵帽黑色:840
Arduino Pro Micro:150
TRRS線:200
阿米巴PCB板:4*100
運費60

ErgoTaiwan:
Teensy 2.0控制器:700
MCP23018晶片:100
TRRS 線 - 3英尺:150
TRRS 座:42*2
運費100

露天拍賣:
MCP23017晶片:66
MCP23018晶片:81
運費150

電子材料行:
3mm LED燈 *3
220 電阻 *3
2.2K 電阻 *3
1N4148  二極體 *40
麵包板
跳線
焊槍
焊錫
助焊膏
導電銅箔膠帶
三用電表

寶家五金百貨:
撥線器230

Yahoo拍賣:
三卷不同顏色 內芯0.4mm 外徑1.0mm 26AWG 單芯線50m 89*3

後記:
這篇文章就是用這把組裝的鍵盤打的,使用上與之前借測ExDactyl差異不大,但不知道是組裝的方式有問題,還是設定的部分不同,有時刪除一字元時,會刪除到2個,但後來又正常,可能要再用一陣子看有什麼問題再來研究。



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