Моддинг компьютера внутри и снаружи своими руками


Об устройстве механической клавиатуры

Как изготавливают клавиатуру компьютера? Как удается создать такое надежное и долговечное устройство с множеством кнопочек? Ведь у кнопок должен быть большой ресурс. Тогда они будут служить верой и правдой, не западать, не выпадать, не вибрировать, не заклинивать и прочее. И как нажатия на эти кнопочки приводят к тому, что в компьютер попадают соответствующие сигналы?

Чтобы лучше понять устройство клавиатуры, следует сначала обратить внимание на маленькую микросхему или микрочип размером не более зёрнышка. Этот компонент находится в центре печатной платы (рис. 1), установленной внутри клавиатуры, и передающей поток информации от клавиатуры к компьютеру.

чип в центре клавиатуры

Несмотря на свой предельно маленький размер, каждый такой микрочип имеет встроенную микросхему. Микросхема следит за каждым нажатием клавиши или комбинации клавиш. И следом логическая цепь внутри микросхемы определяет, какую команду требуется передать компьютеру.

Такие команды передаются в компьютер либо по проводу, соединяющую клавиатуру с компьютером через порты USB или (что встречается реже) через порты PS-2. Либо сигналы с клавиатуры на компьютер передаются с помощью радиосвязи, если клавиатура беспроводная: клавиатура BlueTooth или клавиатура с устройством приема сигнала, подключаемым к порту USB компьютера.

Необычные фоторамки своими руками из клавиатуры

Сделайте необычные фоторамки своими руками. Если у вас в наличии есть старая клавиатура, и вы хотите превратить ее в умопомрачительную рамку для фотографий или просто стать обладателем крутой рамки, воспользуйтесь этой инструкцией для создания прекрасного предмета интерьера из старых компьютерных клавиш всего за один час. Я справилась самое большее за полчаса.

фоторамки своими руками

Создание фоторамок своими руками

Шаг 1. Необходимые материалы

Вам потребуется:

• Старые компьютерные клавиши (заостренные концы на задней стороне сохраните)

• Пистолет для горячего склеивания

• Картон

• Фото

• Отвертка

фоторамки своими руками

Шаг 2. Определение размеров
рамки
Без рамки размер фотографии должен составлять 13 на 18 см, в этом случае для вертикальной стороны вам потребуется 10 клавиш, а для горизонтальной – 9.

фоторамки своими руками

Шаг 3

Вырежьте из картона форму, по размеру точно совпадающую с вашей фотографией.

фоторамки своими руками

Шаг 4. Склеивание вертикальных сторон рамки

С помощью пистолета склейте клавиши друг с другом в вертикальном порядке, выравнивая до тех пор, пока не получится две прямых линии с десятью кнопками.

фоторамки своими руками

Клавиши можно склеивать в любом порядке.

фоторамки своими руками

Шаг 5. Склеивание горизонтальных сторон рамки

По аналогии склейте клавиши для горизонтальных сторон рамки. Убедитесь, что буквы выровнены по горизонтали.

фоторамки своими руками

Шаг 6. Приклеивание фото к картону

Приклейте фото к картону. Постарайтесь не наносить клея в слишком большом количестве, так как он будет вытекать из-за краев или пузыриться под фотографией.

фоторамки своими руками

Шаг 7. И снова клеем…

Возьмите фотографию и одну из вертикальных сторон и встряхните вертикальную сторону так, чтобы маленькие заостренные концы клавиш сровнялись. Далее возьмите фотографию, приклеенную к картону, и расположите вертикальную сторону этой фотографии напротив заостренных концов клавиш таким образом, чтобы кнопки шли внахлест с фотографией. Приклейте кнопки. Проделайте то же самое с вертикальными сторонами рамки.

фоторамки своими руками

Шаг 8. Приклеивание вертикальных сторон к горизонтальным

Приклейте горизонтальные клавиши к вертикальным, уже прикрепленным к фотографии. Для этого просто приклейте две концевые клавиши к концам вертикальной стороны.

фоторамки своими руками

Шаг 9. Подставка для рамки

Надеюсь, вы не выбросили клавишу пробела! Возьмите эту клавишу и поставьте под углом к задней поверхности рамки.

фоторамки своими руками

Закрепите пистолетом.

фоторамки своими руками

Шаг 10. Готово!

Итак, теперь у вас есть действительно крутая рамка для фотографий, изготовленная из компьютерных клавиш.

фоторамки своими руками

Если вы еще не сделали такую рамку, я надеюсь, что обязательно попробуйте, ведь ее действительно легко смастерить. И еще: если вам понравилась моя заметка на сайте doit-yourself.ru, пожалуйста, оставьте комментарий.

Сборка компонентов на печатных платах клавиатуры

Теперь поговорим о сборке клавиатуры в заводских условиях. Когда микро-чип установлен на печатной плате клавиатуры, этот чип должны быть присоединен к другим более крупным схемам на платах. Для этого с помощью микросварки присоединяют микрочип к плате с крошечными алюминиевыми проводами толщиной в 1 мм.

После установки всех чипов на плату, соединения микро-чипов с проводками проверяют, чтобы сигналы от клавиш обязательно доходили через алюминиевый провод до чипа и обратно. Если плата проходит такой тест, далее чип покрывается чёрным клеем (рис. 2). Это необходимо для того, чтобы изолировать места соединений и одновременно несколько упрочить всю конструкцию. Ведь потом такие соединения должны будут служить долго и безупречно.

чип залили клеем после установки на плату клавиатуры

Рабочие, собирающие клавиатуры на производстве, добавляют электронные компоненты на обратную сторону платы (рис. 3). Компоненты контролируют поток электрических сигналов на плате. Затем добавляют резисторы, предназначенные для создания сопротивления протекающему электричеству. Следом устанавливают конденсаторы, которые служат для временного накопления электричества, чтобы выравнивать уровни сигналов от клавиш клавиатуры к чипу.

Установка электронных компонентов на плату клавиатуры

После установки компонентов, на каждую плату монтируют по 3 светодиода (рис. 4). Они нужны для сигнализации пользователю клавиатуры о режимах работы клавиатуры. Например, чтобы показывать включение:

  • клавиши NumLock (включение цифровой клавиатуры),
  • CapsLock (постоянное включение регистра для печати только большими заглавными буквами) и
  • ScrollLock (запрет прокрутки экрана монитора – режим «замирания» экрана).

установка светодиодов на плату клавиатуры

Образно описанные выше соединения микро-чипов, резисторов, конденсаторов, светодиодов и других радиоэлектронных компонентов позволяют реализовать такую схему работы клавиатуры, когда нажатие на ту или иную клавишу клавиатуры приводит к порождению одного единственного уникального сигнала (или серии сигналов, если речь идет, например, о переключении режимов работы ноутбука с помощью функциональных клавиш).

Кто разрабатывает и кто производит клавиатуры

Схемы работы клавиатуры разрабатывают радио инженеры, разбирающиеся в особенностях цифровой радиоэлектроники. Они-то точно знают, как нужно соединить между собой те или иные радиоэлементы, чтобы в своей работе они порождали только те сигналы, что нужны для передачи точной и однозначной информации из клавиатуры на компьютеры и ноутбуки.

Производственники, инженеры от производства, разрабатывают, глядя на схемы радиоинженеров, печатные платы с тем, чтобы на них воспроизвести один в один замысел радиоинженеров. В общем, всем работы хватает! Само же производство, рабочие на производстве, их начальники следят за тем, чтобы собираемые ими клавиатуры были именно такими, как их задумали радиоинженеры и инженеры (конструкторы, технологи) от производства.

Пайка электронных компонентов на плате и нанесение символов на клавиши

Когда все электронные компоненты установлены на плате, они проходят через печь с нагретым расплавленным оловом,точнее с припоем (рис. 5). Припой в большей части состоит из олова, но есть в нем и другие добавки, например, флюс, позволяющий обезжиривать спаиваемые между собой поверхности. Припой после застывания в результате охлаждения платы, прошедшей через печь, намертво закрепляет и удерживает крошечные провода на плате, завершая таким образом сборку электрических цепей, соединений между отдельными элементами (чипами, резисторами, конденсаторами, проводниками) печатной платы.

oтправка платы в печь для пайки компонентов

Далее, пока припой остывает, на пластмассовые клавиши будущей клавиатуры наносят буквы, цифры и символы, обозначающие функции каждой будущей клавиши. Обозначения символов вырезаются на клавишах с помощью лазера. Невидимый глазом, но реально существующий и имеющий требуемую для расплавления пластмассы температуру луч лазера испаряет покрытие на клавише и обнажает под ним пластмассу другого цвета. Процесс рисования символов выполняется довольно быстро (рис. 6).

нанесение символов на клавиши клавиатуры

Например, покрытие может быть черным, а пластмасса под ним – белая, или наоборот. Также возможны сочетания других цветов: современная пластмасса может быть самых различных цветов. Нанесённые таким способом обозначения, никогда не сотрутся, в отличие от нанесённых краской. Хотя, конечно, портится даже то, что не может портиться – об этом нам говорят шуточные законы Мерфи, «законы бутерброда», о которых всегда приходится вспоминать, когда речь идет о какой-либо пусть даже самой надежнейшей технике.

Все зависит от сроков эксплуатации клавиатуры, от условий, в которых клавиатура находилась. Да и от качества самой пластмассы покрытия и самих клавиш многое зависит. Тем не менее, лазерные технологии нанесения символов на клавиши дают пока самый долговечный результат.

SavePearlHarbor

Поскольку корпоративная служба безопасности очень чувствительно относится к передаче данных во внешние сервисы, мы задумались о разработке ассистента на основе решений с открытым исходным кодом, позволяющих обрабатывать информацию локально.

Структурно наш помощник состоит из следующих модулей: ● Распознавание речи (Automatic Speech Recognition, ASR) ● Выделение смысловых объектов (Natural Language Understanding, NLU) ● Исполнение команд ● Синтез речи (Text-to-Speech, TTS)

Выход каждого модуля служит входной точкой для следующего компонента системы. Так, речь пользователя преобразуется в текст и отправляется на обработку алгоритмам машинного обучения для определения намерения пользователя. В зависимости от этого намерения активируется нужный класс в модуле исполнения команд, который выполняет требование пользователя. По завершении операции модуль исполнения команд передает информацию о статусе выполнения команды модулю синтеза речи, который, в свою очередь, оповещает пользователя.

Каждый модуль помощника представляет собой микросервис. Так, при желании пользователь может обойтись и вовсе без речевых технологий и обратиться напрямую к «мозгу» ассистента – к модулю выделения смысловых объектов – через форму чат-бота.

Распознавание речи

Первый этап распознавания речи – обработка речевого сигнала и извлечение признаков. Самым простым представлением звукового сигнала может служить осциллограмма. Она отражает количество энергии в каждый момент времени. Однако для определения произносимого звука этой информации недостаточно. Нам важно знать, какое количество энергии содержится в различных частотных диапазонах. Для этого с помощью преобразования Фурье производится переход от осциллограммы к спектру.

Здесь нужно уточнить, что речь образуется при прохождении вибрирующего воздушного потока через гортань (источник) и голосовой тракт (фильтр). Для классификации фонем нам важна лишь информация о конфигурации фильтра, то есть о положении губ и языка. Выделить такую информацию позволяет переход от спектра к кепстру (cepstrum – анаграмма слова spectrum), выполняемый с помощью обратного преобразования Фурье от логарифма спектра. По оси x вновь откладывается не частота, а время. Для проведения различия между временными областями кепстра и исходного звукового сигнала используют термин «сачтота» (Оппенгейм, Шафер. Цифровая обработка сигналов, 2018).

Информация о положении голосового тракта находится в 12 первых коэффициентах кепстра. Эти 12 кепстральных коэффициентов дополняются динамическими признаками (дельта и дельта-дельта), описывающими изменения звукового сигнала. (Jurafsky, Martin. Speech and Language Processing, 2008). Полученный вектор значений носит название MFCC вектор (Mel-frequency cepstral coefficients) и является наиболее распространенным акустическим признаком, используемым в распознавании речи.

Что же происходит с признаками дальше? Они используются в качестве входных данных для акустической модели. Она показывает, какая лингвистическая единица, скорее всего, «породила» подобный MFCC вектор. В разных системах такими лингвистическими единицами могут служить части фонем, фонемы или даже слова. Таким образом, акустическая модель позволяет преобразовать последовательность MFCC векторов в последовательность наиболее вероятных фонем.

Далее для последовательности фонем необходимо подобрать соответствующую последовательность слов. Здесь в дело вступает словарь языка, содержащий транскрипцию всех распознаваемых системой слов. Составление подобных словарей трудоемкий процесс, требующий экспертных знаний в фонетики и фонологии конкретного языка. Пример строки из словаря транскрипций:

скважина s k v aa zh y n ay

На следующем этапе языковая модель определяет априорную вероятность предложения в языке. Другими словами, модель даёт оценку, насколько правдоподобно появление такого предложения в языке. Хорошая языковая модель определит, что фраза «Построй график дебита нефти»

более вероятна, чем предложение «Построй график девять нефти».

Комбинация акустической модели, языковой модели и словаря произношений создает «решетку» гипотез – все возможные последовательности слов, из которых с помощью алгоритма динамического программирования можно найти наиболее вероятную. Её система и предложит в качестве распознанного текста.

Изобретать велосипед и писать с нуля библиотеку для распознавания речи было бы нецелесообразно, поэтому наш выбор пал на фреймворк kaldi. Несомненным плюсом библиотеки является её гибкость, позволяющая при необходимости создавать и модифицировать все компоненты системы. Кроме того, лицензия Apache License 2.0 позволяет свободно использовать библиотеку в коммерческой разработке.

В качестве данных для обучения акустической модели использовался свободно распространяемый аудио датасет VoxForge. Для преобразования последовательности фонем в слова мы использовали словарь русского языка, предоставляемый библиотекой CMU Sphinx. Поскольку в словаре отсутствовало произношение терминов специфичных для нефтяной отрасли, на его основе с помощью утилиты g2p-seq2seq была обучена модель графемно-фонемного преобразования (grapheme-to-phoneme), позволяющая быстро создавать транскрипции для новых слов. Языковая модель обучалась как на транскриптах аудио с VoxForge, так и на созданном нами датасете, содержащим термины нефтегазовой отрасли, названия месторождений и добывающих обществ.

Выделение смысловых объектов

Итак, речь пользователя мы распознали, но ведь это всего лишь строчка текста. Как объяснить компьютеру, что необходимо выполнить? Самые первые системы голосового управления использовали жестко ограниченный набор команд. Распознав одну из таких фраз можно было вызвать соответствующую ей операцию. С тех пор технологии в сфере обработки и понимания естественного языка (NLP и NLU соответственно) шагнули далеко вперед. Уже сегодня модели, обученные на больших объемах данных, способны неплохо понимать смысл, заключенный в том или ином высказывании.

Чтобы выделить смысл из текста распознанной фразы, необходимо решить две задачи машинного обучения: 1. Классификация команды пользователя (Intent Classification). 2. Выделение именованных сущностей (Named Entity Recognition). При разработке моделей мы использовали библиотеку с открытым исходным кодом Rasa, распространяемую под лицензией Apache License 2.0.

Чтобы решить первую задачу, необходимо представить текст в виде числового вектора, который может быть обработан машиной. Для подобного преобразования использована нейронная модель StarSpace, позволяющая «вложить» текст запроса и класс запроса в общее пространство.

Во время обучения нейронная сеть учится сравнивать сущности, так чтобы минимизировать расстояние между вектором запроса и вектором верного класса и максимизировать расстояние до векторов отличных классов. Во время тестирования для запроса х выбирается класс у, так чтобы: В качестве меры схожести векторов используется косинусное расстояние: , где х – запрос пользователя, у – категория запроса.

Для обучения классификатора намерений пользователя было размечено 3000 запросов. Всего у нас вышло 8 классов. Выборку мы разделили на обучающую и тестовую выборки в соотношении 70/30 с помощью метода стратификации по целевой переменной. Стратификация позволила сохранить исходное распределение классов в трейне и тесте. Качество обученной модели оценивалось сразу по нескольким критериям: ● Полнота (Recall) – доля верно классифицированных запросов относительно всех запросов данного класса. ● Доля верно классифицированных запросов (Accuracy). ● Точность (Precision) – доля верно классифицированных запросов относительно всех запросов, которые система отнесла к данному классу. ● Мера F1 – гармоническое среднее между точностью и полнотой.

Также для оценки качества модели классификации используется матрица ошибок системы. По оси y проставлен истинный класс высказывания, по оси x – класс, предсказанный алгоритмом. На контрольной выборке модель показала следующие результаты:

Вторая задача – выделение именованных сущностей – заключается в идентификации слов и словосочетаний, обозначающих конкретный предмет или явление. Такими сущностями могут быть, например, название месторождения или добывающего общества.

Для решения задачи использовался алгоритм условных вероятностных полей (Conditional Random Fields), представляющих собой разновидность Марковских полей. CRF является дискриминативной моделью, то есть моделирует условную вероятность P

(Y|X) скрытого состояния
Y
(класс слова) от наблюдения
X
(слово). Чтобы выполнять просьбы пользователей, нашему ассистенту необходимо выделять три типа именованных сущностей: название месторождения, имя скважины и наименование объекта разработки. Для обучения модели мы подготовили датасет и произвели аннотацию: каждому слову в выборке был присвоен соответствующий класс.

Пример из обучающей выборки для задачи Named Entity Recognition.
Однако всё оказалось не так просто. У разработчиков месторождений и геологов довольно распространены профессиональные жаргонизмы. Людям не составляет труда понять, что «нагнеталка» – это нагнетательная скважина, а «Самотлор», скорее всего, обозначает Самотлорское месторождение. Для модели же, обученной на ограниченном объеме данных, провести такую параллель пока трудно. Справиться с этим ограничением помогает такая замечательная фича библиотеки Rasa, как создание словаря синонимов. ## synonym: Самотлор — Самотлор — Самотлорское — самое большое месторождении нефти в России

Добавление синонимов также позволило немного расширить выборку. Объем всего датасета составил 2000 запросов, которые мы разделили на трейн и тест в соотношении 70/30. Качество модели оценивалось с помощью метрики F1 и составило 98% при тестировании на контрольной выборке.

Исполнение команд

В зависимости от класса запроса пользователя, определенного на предыдущем шаге, система активирует соответствующий класс в ядре программного обеспечения. Каждый класс обладает как минимум двумя методами: методом, непосредственно выполняющим запрос, и методом генерации ответа для пользователя.

Например, при отнесении команды к классу “запрос_график_добычи” создается объект класса RequestOilChart, выгружающий информацию по добыче нефти из базы данных. Выделенные именованные сущности (например, название скважины и месторождения) используются для заполнения слотов в запросах для обращения к базе данных или ядру программного обеспечения. Отвечает ассистент с помощью заготовленных шаблонов, пробелы в которых заполняются значениями выгруженных данных.

Пример работы прототипа ассистента.

Синтез речи

Схема работы конкатенативного синтеза речи
Сгенерированный на предыдущем этапе текст оповещения пользователя выводится на экран, а также используется в качестве входа для модуля синтеза устной речи. Генерация речи осуществляется с использованием библиотеки RHVoice. Лицензия GNU LGPL v2.1 позволяет использовать фреймворк в качестве компонента коммерческого ПО. Основными компонентами системы синтеза речи являются лингвистический процессор, который обрабатывает подаваемый на вход текст. Производится нормализация текста: цифры приводятся к письменному представлению, аббревиатуры расшифровываются и т. п. Далее с помощью словаря произношений происходит создание транскрипции для текста, которая далее передается на вход акустического процессора. Данный компонент отвечает за выбор звуковых элементов из речевой базы данных, конкатенацию выбранных элементов и обработку звукового сигнала.

Собираем всё воедино

Итак, все компоненты голосового помощника готовы. Осталось лишь «собрать» их в правильной последовательности и протестировать. Как мы упоминали ранее, каждый модуль представляет собой микросервис. В качестве шины для связки всех модулей используется фреймворк RabbitMQ. Иллюстрация наглядно демонстрирует внутреннюю работу ассистента на примере типичного запроса пользователя:

Созданное решение позволяет разместить всю инфраструктуру в сети Компании. Локальная обработка информации является главным достоинством системы. Однако платить за автономность приходится тем, что собирать данные, обучать и тестировать модели приходится самостоятельно, а не использовать мощь топовых вендоров на рынке цифровых ассистентов.

В данный момент мы занимаемся интеграцией помощника в один из разрабатываемых продуктов.

На следующем этапе планируется сбор и анализ обратной связи от пользователей. Также в планах расширение команд, распознаваемых и выполняемых ассистентом.

Описанный в статье проект – далеко не единственный пример использования методов машинного обучения в нашей Компании. Так, например, анализ данных применяется для автоматического подбора скважин-кандидатов на геолого-технические мероприятия, целью которых является интенсификации добычи нефти. В одной из ближайших статей мы расскажем, как решали эту крутую задачу. Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить!

Окончательная сборка клавиатуры и ее тестирование

Когда обозначения нанесены, рабочие «просеивают» клавиатуры в корзине с резиновыми подушечками, пока подушки в результате «взбалтывания» и произвольного перемещения не лягут в свои гнёзда на обратной стороне клавиш. Подушечки создают эффект пружины. Поэтому, после нажатия на любую клавишу, она как бы отпружинивает и возвращается на свое первоначальное место в не нажатое (отжатое, говоря техническим языком) положение.

Затем плата устанавливается в корпус клавиатуры, а следом устанавливают электрическую мембрану с чувствительным переключателем для каждой клавиши на клавиатуре(рис. 7). Переключатели выравнивают под клавишами. Когда клавиша нажата, переключатель подаёт особенный сигнал, который идет через электрическую цепь к крошечному процессору (микро-чипу, с которого мы начали описание процесса сборки клавиатуры) на плате, а затем и в компьютер.

установка мембраны с чувствительными переключателями

Когда мембрана окончательно установлена и выровнена под клавишами, клавиатура закрывается пластмассовой крышкой. Затем клавиши тестируют, отбраковывая те, которые были собраны неудачно по разным причинам (рис. 8). Проблемы могут возникать как из-за неправильной сборки клавиатуры, так и из-за неисправных радиоэлементов, которые устанавливаются на печатную плату клавиатуры.

тестирование собранной клавиатуры

Нужно отметить, что современные радиокомпоненты являются качественными, редко попадаются бракованные элементы. И технологии сборки клавиатур отработаны так, что брак будет скорее редкостью, чем частым явлением. Тем не менее, проверка клавиатуры после сборки делается. И теперь уже после проверки клавиатуру можно подключать к компьютеру. И с ее помощью можно будет долго и надежно печатать и вводить необходимые символы и команды.

Сборка 90% механической клавиатуры XD96.

Здравствуйте, товарищи! Оговорюсь в самом начале, это не обзор. В тексте не будет анализа рынка механических клавиатур, обоснования выбора и всего вот этого. Я просто хочу поделиться опытом сборки конкретного устройства, указать на некоторые не очевидные вещи что может быть полезно тому кто будет собирать клавиатуру на данной платформе. Собирать мы будем 90% механическую клавиатуру XD96 на плате от KPREPUBLIC. Коротенько приведу спецификации платы: — до 96 клавиш — поддержка 3pin или 5pin MX переключателей (либо их клонов) — для управления платой используется Kimera Core — поддерживается редактирование раскладки в Keyboard Layout Editor — прошивка с использованием TKG-TOOLS offline или TKG online — для прошивки есть ICSP интерфейс — REVB/REVQE порт расширения (для подключения дополнительных плат с клавишами) — 16 SMD RGB светодиодов на нижней стороне платы для красивой подсветки (как по мне баловство, но выглядит действительно прикольно)

Комплектующие

Как такового набора комплектующих для сборки производитель не продает. Все необходимое предлагается заказывать отдельно. Для сборки клавиатуры нам понадобятся: 1. Плата 2. Переключатели (в моем случае синие 99 шт.) 3. Стабилизаторы (набор 104 x1 Set) 4. Корпус 5. Колпачки клавиш. Я заказывал 3 набора Ru Modifier x1, Ru Base x1, Ru Numpad x1. 6. 2 (3 если нужен scroll lock) 3мм светодиода

Про клавиши сразу пару слов. Модификаторов мне не хватило, в заказанном наборе не оказалось 1,75U шифта и 1,5U ALT и Ctrl. Придется искать где-то подходящие по цвету или заказывать еще один расширенный набор модификаторов от этого же производителя. Но тут моя невнимательность.

Вот варианты раскладки поддерживаемые платой:

Вот раскладка из заводской прошивки:

Перед заказом набора клавиш очень желательно сначала определиться какую раскладку мы хотим получить и под нее уже заказывать набор. Я к этому моменту отнесся не серьезно, не делайте так )))

Сборка
Так выглядел набор комплектующих пришедший мне:

Плата отдельно:

Первое что нужно сделать, это подключить плату к компьютеру, открыть какой-нибудь клавиатурный тестер (например этот) и замыкая контакты клавиш пинцетом проверить все ли клавиши работают. Этап этот очень важный т.к. может сохранить кучу времени и нервов при дальнейшем поиске неисправностей.

Я на данном этапе оказался не достаточно внимателен и не обнаружил что одна из клавиш не работает, как оказалось на плате был оторван диод. Подходят 4148 диоды, в корпусе 0805 или обычные

Следующий этап — установка на плату стабилизаторов.

У продавца было несколько типов стабилизаторов. Я выбрал с фиксацией на плате винтиками. Так мне показалось надежнее. В наборе есть все необходимые стабы, стабилизировать нужно клавиши длиннее 1,75U. Т.е. в моем случае: левый Shift, пробел, Backspace, Ентер и «+/ентер» на нумпаде.

Свидетели секты механических клавиатур меня возможно сейчас заклеймят, но стабилизаторы я не смазывал, хотя во многих гайдах рекомендуют смазать тефлоновой смазкой. У меня такой под рукой не оказалось и решил что если что, то потом смажу. Однако подлезть потом может оказаться затруднительно, так что смазывать стабилизаторы лучше сразу.

Пришло время устанавливать переключатели.

Переключатели бывают двух видов: для монтажа в монтажную пластину (такая была в комплекте с корпусом) и для монтажа непосредственно на плату. Отличаются они наличием двух дополнительных пластиковых пинов у переключателей предназначенных для монтажа сразу на плату. Они позволяют точно позиционировать переключатель на плате что даст потом ровные ряды клавиш без смещения в зазорах, но только в том случае если в плате предусмотрены отверстия под эти пины. Так вот у данной конкретной платы отверстия под пины есть, по этому я заказал переключатели под монтаж на плату. Сделал я это потому, что монтажная пластина из комплектного корпуса — универсальная, т.е. позволяет устанавливать клавиши в нескольких вариантах размещения от этого не во всех гнездах пластины переключатели фиксируются жестко и ровно. Таким образом я получил точное позиционирование переключателя на плате.

Для начала стоит вставить в монтажную пластину 4 переключателя в заведомо правильные места. Например Esc, Ctrl слева и парочку с права поближе к краю клавиатуры. Затем совместить монтажную пластину и плату стараясь не загнуть контакты переключателей, после чего припаять контакты переключателей. Все, теперь плата верно позиционирована относительно монтажной пластины и можно начинать устанавливать остальные переключатели.

Я бы рекомендовал ставить переключатели по одному, сверяясь при этом с раскладкой и припаивать. Я же сначала вставил все переключатели, а потом сел их паять. На выходе я получил: три не припаянных переключателя и еще три не верно припаянных переключателя.

Теперь нужно припаять светодиоды для Caps Lock и Num Lock.

В старой версии корпуса монтажная пластина не крепилась к корпусу по бокам, от чего клавиатура могла прогибаться при нажатии на клавиши в этих местах. У нового корпуса там есть винты, но печатные проставки я на всякий случай все равно установил.

Вообще, корпус можно совсем не покупать. На основе имеющейся раскладки можно сгенерировать детали для корпуса и монтажную пластину и нарезать все это из акрила (или другого материала по вкусу). Все это делается в сервисе Plate & Case Builder. Правда не факт что это окажется дешевле готового корпуса.

В принципе все, сейчас клавиатура уже работает. Ее можно подключать к компьютеру и пользоваться. Но что если мы хотим поменять местами клавиши или еще как-то изменить раскладку?

Прошивка

— Для начала открываем редактор раскладок с базовой раскладкой для этой платы. — Редактируем раскладку и сохраняем свой вариант. Для этого понадобится авторизация, подходит учетка гитхаба. — Подключаем клавиатуру к компьютеру, нажимаем сочетание клавиш Fn+Backspace — это переведет клавиатуру в режим прошивки (в диспетчере устройств она будет видна как ATm32U4DFU) — При помощи Zadig устанавливаем драйвер WinUSB

В конфигурации по умолчанию, LED 1 это scroll lock, но я данную клавишу не использую. LED 3 это Num Lock, я инвертировал индикатор для того что бы он не горел постоянно, а загорался когда на клавиатуре выключен нумпад. После самой прошивки может появиться сообщение об ошибке, на него можно не обращать внимания. Клавиатуру лучше отключить от компьютера и подключить снова, все должно работать как Вы настроили в редакторе раскладок.

На этом у меня все, надеюсь кому-то этот материал будет полезен. Написать его меня сподвигло то, что по данной плате практически отсутствуют гайды на Английском и полностью отсутствуют на Русском языке.
Что до самой клавиатуры то есть два момента которые мне не понравились: 1. Интерфейсный разъем mini USB

, ну правда… в 2020 году это не серьезно. 2. Цена всего комплекта. Для клавиатуры от китайского производителя ИМХО дороговато.
Бонус, работа подсветки и итоговый вид:

Электроника с механикой «в одном флаконе»

Компьютерная клавиатура является довольно сложным устройством. Прежде всего это связано с большим количеством механических движущихся частей: кнопки, резиночки, чувствительные к перемещениям радиоэлементы, принимающие сигналы нажатия клавиш. В технике известно, что чем больше механики в изделии, тем оно сложнее и менее надежно.

Добиться высокой надежности и долговечности таких устройств с большим количеством «механики» можно только путем строжайшего соблюдения всех конструкторских и технологических требований. А также за счет высокой надежности всех исходных компонентов, из которых данное изделие собирают. Так что компьютерная клавиатура – яркий пример того, как можно сделать надежное механическое устройство в наше компьютерное время. Просто более надежная электроника выходит на первый план и заменяет собой менее надежную механику.

И все-таки клавиатура работает. Работает на радость пользователям компьютеров долго, хоть в ней совсем не по-современному так много механики!

Кстати, иногда лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Особенно если речь идет о мало известных «материях», таких как цифровая электроника, радио инженерия, производство изделий радиоэлектроники. А потому ниже можно посмотреть видео об изготовлении компьютерных клавиатур:

Видео: Компьютерные клавиатуры. Как их делают?

Почему клавиатура не любит грязь и жидкости

Теперь мы представляем себе, как устроена компьютерная клавиатура, что называется, изнутри. Там много разных элементов. Одни из них «намертво» установлены, закреплены и припаяны на печатной плате. Другие же имеют довольно много степеней свободы, чтобы двигаться. Как же иначе, если нужно дать возможность пользователям клавиатуры нажимать на клавиши и получать от них соответствующие отклики?!

Попробуем себе представить, что внутрь клавиатуры попадает, скажем, пыль, грязь, а то и вода или иная жидкость, парфюмерия, сладкие газированные напитки и прочее. Пыль, грязь, жидкость обязательно полностью или частично останутся на внутренних элементах клавиатуры. Посторонние предметы и жидкости загрязнят внутренние элементы. Также они могут лишить их возможности полноценно двигаться в такт нажатиям на клавиши.

Что и говорить про некоторые составы. Некоторые из них вообще в состоянии растворить лак, которым покрывают печатные платы. Такие составы могут испортить соединение микро-чипа с печатной платой, лишить эластичности «резинки» и подушечки. И тогда уже никто не даст никаких гарантий того, что клавиатура дальше будет работать, как надо.

Так чаще всего и ломаются клавиатуры: из-за попадания внутрь пыли и грязи, которой предостаточно в домах и офисах или, тем более, на улицах. Иногда на клавиатуры банально проливают напитки. Такие клавиатуры называют на языке ремонтников «утопленниками». Мало что помогает таким клавиатурам, далеко не всегда спасает чистка. В итоге загрязненная или залитая клавиатура идет в утиль.

Особенно уязвимы в этом отношении клавиатуры в ноутбуках. Ведь под клавиатурами переносных компьютеров – ноутбуков находятся все остальные его компоненты. Значит пыль, грязь и жидкости будут попадать внутрь не только клавиатуры, но на все остальные детали компьютера. Ноутбуки часто ломаются именно из-за попадания внутрь посторонних предметов и жидкостей через клавиатуру. Увы, проливаем напитки и воду прямо на нее!

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: