Como construir um teclado personalizado com interruptores mecânicos: um guia completo

Como construir um teclado personalizado com interruptores mecânicos: um guia completo

Os teclados personalizados são fáceis de construir. Você só precisa de cinco partes:





  • Uma placa de circuito impresso (PCB)
  • Um caso para segurar o conselho
  • Keycaps
  • Estabilizadores
  • Interruptores mecânicos

Recomendo também comprar uma placa traseira, o que aumenta a durabilidade e estabilidade de digitação. Se você apenas deseja deixar seu teclado bonito, tenho algumas dicas no final deste artigo para enfeitar as coisas. Mas primeiro, vamos explorar como você pode construir seu próprio teclado mecânico personalizado.





Ferramentas necessárias para montagem de teclado

No mínimo, você precisa de duas ferramentas para soldar um teclado: a ferro de solda de baixa potência e alguns Solda de núcleo de colofônia .





Se você quer apenas uma maneira rápida, barata e suja de começar, veja um negócio combo de solda isso inclui quase tudo que você precisa para começar:

  • Ferro de solda de baixa potência : Se você for um novato, sinta-se à vontade para comprar um ferro de baixa voltagem barato. Ferros mais quentes podem derreter mais rápido, mas não são para novatos. Para quem quer um pouco mais, compre um ferro de voltagem ajustável. Tenho um modelo Aoyue compatível com ponteiras 900M e nunca me falhou.
  • Solda com núcleo de colofónia : A solda é basicamente uma liga de estanho-chumbo que derrete a baixas temperaturas. A resina dentro da solda é um composto orgânico projetado para remover impurezas que degradam a condutividade. Ele se liquefaz quando aquecido, o que faz com que se espalhe sobre a junta de solda.

Algumas ferramentas opcionais - mas altamente recomendadas - incluem um sugador de solda, lã de aço, cotonetes e álcool 90% :



  • Sugador de solda : Se você cometer um erro, um sugador de solda pode puxar a solda aquecida.
  • Lã de aço : Uma almofada de lã de aço é usada para limpar a ponta de um ferro de solda sem causar danos. Os mais baratos são abrasivos, mas se você estiver usando um ferro de solda descartável, eles são uma boa escolha. Caso contrário, invista em um almofada de limpeza de latão que é projetado para um ferro quente.
  • Cotonetes : Um cotonete é usado para aplicar álcool na placa.
  • Álcool 90% : Álcool de alta resistência sem aditivos é ótimo para remover resíduos de fluxo Rosen.
  • Extrator de tecla : Embora seja muito fácil colocar as chaves, removê-las não é. Existem dois tipos de extratores de chave: extratores de fio e de plástico. Eu recomendo usar um puxador de fio. O modelo acima, porém, está no mesmo pacote.

Você também pode querer uma superfície não condutiva na qual possa trabalhar. Prefiro usar uma tábua de madeira. A madeira é resistiva, o que significa que não conduz eletricidade facilmente.

Comprando as peças do teclado mecânico

Todo mundo precisa de algo diferente em seu teclado. Um datilógrafo pode querer uma experiência semelhante a uma máquina de escrever analógica barulhenta. Um designer de interiores pode preferir uma estética colorida.





Com infinitas opções de personalização, construir um teclado permite ao usuário criar algo que nenhum fabricante produz. O único truque é encontrar as peças para construir uma máquina de forjar palavras.

Existem cinco (ou sete) componentes que você pode escolher:





  1. Uma placa de circuito impresso (PCB)
  2. (Opcional) Um prato
  3. Estojo do teclado
  4. Interruptores mecânicos
  5. Keycaps
  6. Estabilizadores
  7. (Opcional) LEDs

A opção fácil: kits de teclado mecânico DIY

Se você deseja principalmente aprender a soldar, e não se preocupa com personalização, adquira um kit de teclado mecânico desmontado. Um kit desmontado inclui todos os componentes básicos para que haja menos complicações. Um excelente negócio agora é o Kit de teclado mecânico YMDK71 . Ele também inclui uma bateria para operação sem fio por Bluetooth.

A maneira mais fácil de começar a usar um teclado mecânico DIY é comprar um kit. Cada kit de teclado DIY varia, mas eles incluem uma placa de circuito impresso (PCB), às vezes uma placa traseira, uma caixa e interruptores mecânicos. Aqueles que sabem exatamente quais peças desejam, devem adquirir os componentes separadamente. Pode custar mais, mas as opções de personalização são consideráveis.

Observação: Eu não gosto Teclados somente Bluetooth , mas o YMDK71 parece oferecer conectividade com e sem fio.

1. Placa de circuito impresso do teclado

Dos cinco componentes principais, o mais importante é a placa de circuito impresso (PCB). O PCB determina o layout e as camadas de função do teclado. De modo geral, os PCBs vêm em vários tipos de fatores de forma - a maioria dos quais se baseia no número de chaves que pode acomodar.

O mais popular desses PCBs de teclado DIY é o fator de forma de 60%. Como o nome sugere, um teclado de 60% inclui 60 teclas. Mas existem outros tipos de teclado lá fora, incluindo o 40%, 75%, 87% e muito mais.

No AliExpress, você pode comprar uma variedade de PCBs, incluindo GH60, YYD75, DX64 e outros. (Destes, prefiro o DX64 porque inclui um teclado direcional do lado direito e usa a mesma caixa que a maioria das variantes de 60 teclas.)

Entre os PCBs mais exóticos, está o Teclado Mecânico ErgoDox , que é projetado para ergonomia. Existem também placas com orifícios de cabeça para baixo para luzes LED , que permite compatibilidade com teclas impressas na frente.

Alguns PCBs (como o totalmente montado ErgoDox EZ ) oferecem designs plug-and-play sem solda que facilitam a troca de interruptores. A maioria das opções disponíveis, no entanto, não oferece esse luxo. Não recomendo montar um ErgoDox como seu primeiro teclado. Embora seja ótimo, não é adequado para um projeto de solda de nível básico.

Pontos importantes a serem observados :

  • O PCB deve combinar com o caso!
  • O PCB determina se você tem retroiluminação por LED.
  • Se você tiver LEDs, o PCB determinará se você usará teclas impressas na frente ou na parte superior.

2. Placa de teclado

A placa do teclado ajuda a ancorar interruptores e fornece estabilidade e confiabilidade adicionais. Embora existam estabilizadores de plástico (e não há nada de errado com eles), os mais comuns são aço e alumínio.

Na minha experiência, as placas de alumínio tendem a entortar e dobrar durante o transporte, enquanto o aço é extremamente durável, mas pesado. Eu recomendo aço, se você puder encontrar. Mas o alumínio é uma boa escolha se você prefere mobilidade.

As placas também vêm em cores diferentes. Eu sugiro que você pense cuidadosamente sobre a estética de sua construção antes de comprar qualquer peça.

3. Capas de teclado

É uma boa ideia comprar o gabinete junto com o PCB. A maioria dos fornecedores oferece um caso como um negócio combinado. No geral, os acordos combinados custam menos e comprar os dois do mesmo fornecedor também garante a compatibilidade. Na maioria das vezes, os gabinetes GH60 se encaixam na maioria dos outros 60% de PCBs de teclado.

O indicador revelador de se o gabinete caberá ou não no PCB é olhar os orifícios dos parafusos. Se os orifícios dos parafusos corresponderem ao PCB, é provável que você tenha o gabinete certo.

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4. Chave Mecânica

Depois de um PCB, o interruptores mecânicos são o segundo componente mais importante. Mas existem muitos tipos de escolha.

Um interruptor mecânico dá a um teclado mecânico sua sensação e som distintos. Quando pressionado, cada tipo de interruptor tem uma sensação diferente (ou feedback tátil), som e elasticidade (medido em gramas necessários para acionar uma tecla). A atuação leve e suave é ótima para jogadores, como a maioria dos interruptores vermelhos. Outros são projetados para emular uma máquina de escrever. Meu favorito é o switch mais leve, mais suave e mais silencioso (Gateron Clear).

Há alguma história aqui. Os primeiros pequenos interruptores mecânicos vieram da Cherry GmbH. Mas desde 1982 patente do interruptor mecânico expirou em 2014, a competição surgiu. Agora, dezenas de empresas fazem interruptores de teclado. Alguns desses interruptores são clones desavergonhados do design original de Cherry. Outros melhoraram ou modificaram o design original do Cherry.

Os switches de hoje incluem algumas marcas. Destes, Gateron está no topo da lista em preço acessível e qualidade. No entanto, existem alguns tipos de switch exóticos por aí.

Por exemplo, algumas das tecnologias mais radicais que existem incluem os interruptores sem contato eletrocapacitivos Sakura da Varmilo, que dispensam o acionamento de chave mecânica - uma maneira sofisticada de dizer que o interruptor depende de menos componentes mecânicos.

Caso você esteja interessado em aprender mais, alguns outros exemplos incluem Kailh , Razer , Outemu , Greetech , e Zealio . Todos esses switches podem ser encontrados com algo chamado testador de switch. Dos testadores (ou amostradores) lá fora, verifique o Gateron 9-switch tester . Ao juntar uma série de diferentes tipos de interruptores, você pode descobrir o que combina com seu estilo de digitação individual.

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Para obter uma explicação mais completa sobre as opções, consulte nossa análise em que tipo de teclado mecânico é certo para você .

5. Teclas do teclado

As teclas variam em relação ao local onde as letras são impressas na chave, como as letras são impressas e os materiais usados ​​na chave. Esses recursos contribuem para a durabilidade e visibilidade da chave (especialmente quando luzes LED são usadas).

LEDs : Se o seu PCB tiver os terminais de LED na frente da tecla, isso significa que você quer as teclas digitadas na frente. Se os orifícios do LED estiverem na parte traseira, você deseja as teclas impressas na parte superior.

Letras : Se você não tem iluminação LED, você quer teclas com sublimação de tinta. Letras com sublimação de tinta não vão desaparecer por muitos anos de digitação hardcore. Letras de duplo disparo, em que os símbolos são feitos de plástico, são mais duráveis ​​- mas são projetadas para teclados iluminados.

Materiais : Em geral, os materiais usados ​​para construir as chaves são PBT, ABS e, ocasionalmente, silicone, metal ou borracha. Embora o PBT seja mais durável e não fique brilhante após anos de uso, também é mais caro. No entanto, comprei um conjunto de PBT keycaps de disparo duplo que custou $ 10 para um conjunto completo de 104 chaves.

6. Estabilizador: Cherry vs. Costar

Teclas mais longas, como a barra de espaço, as teclas shift e enter irão oscilar quando pressionadas, a menos que você tenha um estabilizador. Um estabilizador se conecta aos lados esquerdo e direito da tampa da tecla.

Existem dois tipos de estabilizadores: Custo , que executa uma barra estabilizadora acima da placa (se você tiver uma placa), e cereja , que corre a barra estabilizadora sob a placa. Por exemplo, aqui está uma comparação entre Cherry (superior) e Costar (inferior):

Dos dois tipos, prefiro estabilizadores Costar. Costar é mais simples de se trabalhar, embora soe um pouco mais chocante em comparação com Cherry. Os estabilizadores de cereja são uma droga se o seu teclado tiver uma placa. Para mudar a barra estabilizadora, você deve dessoldar a chave.

Além disso, existem duas variedades para lidar: o tipo que funciona com interruptores montados em placa e o tipo que funciona com interruptores montados em PCB. Se você está montando um teclado pela primeira vez, é um erro fácil comprar o estabilizador errado.

Costar tem seus defeitos. Além de produzir mais ruído, também não funciona com alguns tipos de teclas. No entanto, a maioria das pessoas provavelmente fica melhor com Costar. Aqui está um vídeo sobre como instalá-los:

7. Diodos emissores de luz (LEDs)

Se você adquirir uma placa de circuito impresso compatível com LED, considere comprar LEDs. Pode dobrar o tempo necessário para montar sua prancha, mas eles estão incríveis!

Os LEDs vêm em uma variedade de cores. Existem até LEDs que mudam de cor (embora exijam três pinos). Eu recomendo comprar no eBay. Você pode esperar algumas semanas, mas comprar de um vendedor de Hong Kong custa cerca de US $ 5 por 100 LEDs.

Fabricante: S, Data: 2017-9-13, Ver: 6, Lens: Kan03, Act: Lar02, E-Y

As especificações necessárias para a maioria das placas são sem flange e 3 mm. Existem LEDs brancos com filtros de cor e LEDs transparentes que produzem o matiz desejado. Não importa o tipo que você escolher. Os PCBs são projetados para funcionar com diferentes tipos de LEDs, então não se preocupe com as diferenças de voltagem entre as diferentes cores.

Há também Soquetes SIP , que permitem trocar seus LEDs sem ter que soldá-los. Se você planeja mudar as cores com frequência, um soquete SIP é uma boa ideia. Além disso, se sua placa não indicar claramente as polaridades negativa e positiva, um soquete SIP permite que você evite ter que desoldar se você cometer um erro.

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Como construir um teclado mecânico

Antes de começar, considere aprender habilidades básicas de eletrônica. Para aqueles interessados ​​em aprender habilidades mais básicas, aqui estão alguns projetos de solda DIY para começar.

O objetivo principal deste artigo não é construir um teclado, mas irei abordar algumas instruções essenciais de montagem. Em geral, a construção deve ocorrer na seguinte ordem:

  1. Inspeção e layout
  2. Preparando o PCB
  3. Prepare o prato
  4. Prepare os estabilizadores
  5. Insira os interruptores
  6. Insira e dobre os LEDs
  7. Comece a soldar
  8. Limpar
  9. Inspeção e teste

1. Inspeção e Layout de Seu PCB

A primeira etapa básica é inspecionar a placa-mãe, os interruptores e as luzes de LED (se houver luzes de LED) em busca de sinais de danos. Em seguida, imagine mentalmente percorrer as próximas cinco etapas. Ao preparar uma imagem mental do que as próximas etapas exigem, você reduzirá os erros e as perdas de solda (um passatempo tedioso).

2. Prepare o PCB

Nesta etapa, você deseja examinar o PCB em busca de sinais de curtos ou outras marcas bizarras. Se você vir resíduos ou outras marcas na placa-mãe, você pode limpá-la usando um cotonete e um álcool de alta resistência projetado para eletrônicos . Conheço pessoas que usam álcool medicinal, mas isso tem a chance de criar um curta.

3. Placa (opcional)

Se você tiver uma placa, ela precisa ser colocada diretamente sobre o PCB para que possa acomodar os interruptores. Haverá um espaço entre a placa e o PCB.

Os interruptores fixam o PCB no lugar. No geral, as placas tornam a montagem do teclado muito mais fácil em comparação com a soldagem dos LEDs e interruptores diretamente na placa-mãe.

4. Estabilizadores

Os estabilizadores precisarão ser inseridos na posição neste ponto. Existem estabilizadores de estilo Cherry e Costar. Como notado acima, a diferença básica entre os dois é que os estabilizadores Costar são mais fáceis de instalar, mas causam algum ruído durante a digitação. Cherry produz menos ruído, mas requer um processo de instalação um tanto difícil em algumas placas.

Você notará que os estabilizadores Costar vêm com pedaços de plástico que se encaixam nas teclas. Esses bits engancham na barra estabilizadora.

O fio estabilizador então se encaixa nos estabilizadores que estão presos à placa.

5. Switches

É aqui que as coisas se tornam um pouco mais complexas. Para reduzir o quanto a placa de circuito flexiona durante a instalação, ajuda primeiro a instalar um switch em cada canto da placa. Você deve pressionar totalmente a chave na placa para que os pinos da chave apareçam do outro lado da placa. Se os pinos não se estendem totalmente, você terá problemas para obter condutividade elétrica.

Se os pinos do switch forem dobrados antes da inserção, eles não se estenderão para fora da parte traseira do PCB. Você deve se certificar de que os pinos estão retos antes de inserir o switch no PCB. Conforme você coloca mais interruptores, distribua-os uniformemente pelo teclado. Ao fazer isso, você reduz a quantidade de força exercida na placa de circuito.

Se você optou por ancorar os interruptores diretamente na placa de circuito impresso, esta etapa é menos difícil, pois os interruptores pressionam a placa com pouco esforço.

6. Insira e dobre os LEDs

Luzes LED de uma cor incluem dois pinos. O pino mais longo é positivo e o mais curto é negativo. Na maioria dos PCBs, você notará que os orifícios para LEDs na placa são marcados com símbolos negativos ou positivos. Ao inserir o LED nos orifícios, certifique-se de que a perna mais longa do LED seja inserida no orifício marcado como positivo.

A parte complicada aqui é que muitas vezes os orifícios de LED para as teclas da linha inferior (como barra de espaço, Alt e Ctrl) são invertidos, o que significa que os terminais estão no lado oposto. Cometi o erro de soldar os LEDs da linha inferior no lugar incorretamente e tive que retirá-los.

Após inserir cada LED, certifique-se de que esteja totalmente inserido e dobre as pernas. Dobrar as pernas impedirá que o LED deslize de volta para a placa. Mesmo um leve deslize pode fazer com que o LED se projete o suficiente para evitar que uma tecla seja totalmente pressionada.

Agora vire o tabuleiro. É hora de soldar.

7. Comece a soldar

Uma boa maneira de soldar é mover-se da mesma forma que você lê um livro. Comece pelos pinos no lado esquerdo superior e mova da esquerda para a direita. Se você fizer pausas, certifique-se de usar um cotonete e álcool para remover os resíduos orgânicos deixados pelo fluxo de Rosen. Se você deixá-lo secando durante a noite, o Rosen endurece e exige um raspador para removê-lo.

Aqui está um vídeo sobre como começar a soldar:

Tenho um aviso sobre o vídeo acima. Tirar a solda pode ser perigoso. Eu recomendo usar --- no mínimo --- lã de aço projetada para remoção de solda.

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8. Limpar

Como a solda de núcleo Rosen é potencialmente levemente condutiva uma vez caramelizada, você precisa fazer uma limpeza. Lembre-se de que Rosen vai endurecer se for deixado exposto ao ar por muito tempo, então você vai querer limpar imediatamente após terminar de soldar. Caso contrário, você precisará raspá-lo.

9. Inspeção

Finalmente, você desejará inspecionar cada ponto de solda em busca de sinais de fraqueza. Uma boa junta de solda durará toda a vida útil do produto. Uma junta defeituosa pode rachar e rachar eventualmente. Uma 'solda fria' pode não conduzir eletricidade adequadamente.

A maioria das juntas de solda ruins, no entanto, pode simplesmente ser refluída (ou reaquecida) para corrigir os problemas. Portanto, não se preocupe muito em cometer erros. O objetivo deste projeto é aprender, não ser perfeito.

Outras dicas para teclados mecânicos personalizados

Você pode continuar personalizando seu teclado com outros recursos, como alterações de amortecimento de ruído, filtros de LED que mudam de cor e muito mais.

Envoltório de vinil : A maneira mais fácil de personalizar um teclado é envolto em vinil. O envoltório de vinil é uma camada fina de vinil adesivo. Ele vem em uma variedade de cores, padrões e texturas. Em geral, a aplicação de vinil requer um secador de cabelo, água e sabão e um instrumento de corte

Filtro de cor: os filtros de cor podem saltar sobre o LED de um interruptor mecânico Cherry (mas não sobre a maioria das outras marcas). Eles são mais úteis para luzes brancas, embora possam ultrapassar qualquer LED colorido.

Amortecedores de ruído : Você pode encontrar Amortecedores de estilo O-ring ou modelos mais caros, como os clipes QMX. Descobri que ambos reduzem o som em um pequeno, mas não insubstancial. Clipes QMX entram PCB e variedades montadas em placa .

Seu teclado mecânico personalizado está concluído!

Qualquer pessoa que usa um teclado na maior parte do dia precisa de um teclado mecânico. Quer você seja um taquígrafo, jogador, codificador, escritor ou qualquer pessoa que gaste muito tempo digitando, o teclado certo pode funcionar ou tocar um pouco mais confortável e produtivamente.

Decidiu que não quer construir um? Dê uma olhada em os melhores teclados mecânicos que você pode comprar em vez de. E se você precisar de um dispositivo de backup, verifique os melhores teclados multifuncionais sem fio também.

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Sobre o autor Kannon Yamada(337 Artigos Publicados)

Kannon é Tech Journalist (BA) com experiência em relações internacionais (MA), com ênfase em desenvolvimento econômico e comércio internacional. Suas paixões estão em gadgets chineses, tecnologias de informação (como RSS) e dicas e truques de produtividade.

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