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diy keyboard from scratch (I)



KEYBOARD

Wenn man geraume Zeit mit einem MacBook Pro arbeitet, vermisst man irgendwann eine "richtige" Tastatur. Anfangs scheint man auf dem Butterfly-Keyboard schneller tippen zu können, aber schnell vermisst man einen deutlich spürbaren Tastenanschlag oder gar die ESC Taste. Was ist also die ALternative? Die Antwort ist einfach - mechanische Tastaturen sind die Alternative. Es gibt diverse Anbieter die Kits anbieten und dafür auch ihren Preis haben wollen. Nun wäre das hier nicht die NERDBUDE wenn ich mir einfach eine kaufe. Bauen wir also unser eigenes mechanisches Keyboard!


SPOILER: Das ist das größte "Rabbit-Hole" in das ich seit langer Zeit gefallen bin.

1. Size

Keyboardgrößen gibt es wie Sand am mehr. Bevor man sich überlegt, welches Case, welche Switches, welche Keycaps man haben möchte, sollte man wissen welche Größe die Tastatur haben soll:

Fullsize: Der Standard. Kennt jeder. Hatte jeder schon mal in der Hand. Das ist genau die Größe, die man in jedem Büro findet. will man aber eher nicht haben.

Copact Fullsize: Die CF hat im wesentlichen die gleichen Tasten wie die Fullsize, nur sind hier die Abstände der Tasten deutlich geringer, was das Keyboard "Compact" machen soll.


80% (TKL / Tenkeyless): Nach wie vor die normale Tastaturbelegung wie eine Fullsize nur ohne den Ziffernblock.

75%: Das Grundlayout der Fullsize bleibt erhalten. Hier sind die Cursorkeys allerdings nach links gewandert und integrieren sich unauffällig. Die F-Tasten sind nach wie vor vorhanden und ein Teil der Sondertasten finden sich in einer Spalte rechts am Rand.

65%: 10% weniger als 75% - heißt soviel wie keine F-Tasten mehr vorhanden.

60%: Was kann man also noch weglassen? Richtig Arrowkeys! Also keine Pfeiltasten mehr beim 60%.

40%: Jetzt wird es langsam spannend. Beim 40% Keyboard gibt es noch die Alphakeys (also die Buchstaben) und ein paar Modkeys wie Shift, Tab, Space, Ctrl, Alt und Del. Aber auch die Modkeys sind deutlich reduziert. Das ist auch die Größe für das ich mich entschieden habe!

2. Layout

Standard: Der Name verrät schon alles. Die oben genannte Büro-Tastatur hat exakt dieses Layout. Leicht versetzte Tasten für ein angenehmes Tippen. Trotzdem Langweilig.

Ortholinear: Hier sind die Keys ohne Versatz angeordnet - also deutlich in Spalten und Reihen geteilt. Meist sind alle Keys gleich groß (kein größerer Spacekey o.ä.) - Dafür habe ich mich entschieden.

Staggered Column: Hier sind die einzelnen Spalten in der Höhe versetzt, angepasst an die Fingerlänge. Auf den Versatz in den Zeilen wird größtenteils verzichtet.

Split Boards: Um die Ergonomie weiter voran zu bringen könnte man das Keyboard noch in der Mitte teilen und an die Ausrichtung der Hände anpassen. So wie bei den Split Boards.

3. Switches

Die Switches gibt es in unterschiedlichsten Ausführungen, Druckstärken, mit/one LED, clicky usw. Hier mal die Bauarten die angeboten werden - in das Rabbithole muss man sich selber stürzen um rauszufinden welche Switches man auf seinem Keyboard haben möchte. Es gibt diverse Tester die angeboten werden mit denen man sich ein ungefähres Bild machen kann wie sich die Switches später auf dem Keyboard beim Tippen verhalten.

Buckling Spring: Beim buckling spring Switch wird durch Druck auf die Taste eine Feder belastet, welche einknickt und dadurch einen Schalter betätigt. Diese Art Switch findet man meist noch in alten Microsoft Keyboards.

Topre / Rubberdome: Beim Rubberdome Switch kommt eine kegelförmige Feder zum Einsatz welche durch ein Gummi/Silikon geschützt wird. Beim drücken des Keys wird die Feder zusammengestaucht bis der Kontakt zwischen Key und PCB besteht und das Signal durchfliesst.

MX: Jeder kennt sie - alle lieben sie. Oder so ähnlich. MX Switches haben eine gerade Feder im inneren was einen deutlich spürbaren geraderen Weg zulässt. Geschaltet wird hier an der Seite des Stempels welcher sich zwischen zwei Kontakte schiebt und beim drücken des Keys beide Kontakte verbindet.

ALPS: Der Klassiker ist in der Funktion dem MX Switch sehr ähnlich und unterscheidet sich nur leicht im Aufbau.

Nun kann man sich ans Reisbrett setzen und anfangen zu zeichnen. Zum Glück muss man das nicht so schön es auch sein kann. Es gibt praktischerweise Tools dafür. Online und für jedes OS kompatibel.

Der Keyboard Layout Editor: LINK

Hier kann man seiner Fantasie freien Lauf lassen und sogar komplett eigene Layouts erstellen. Kleiner Tip vorab - am besten nicht auf die Farben der Keycaps versteifen da man die Keysets auch noch finden muss oder produzieren lassen muss. Da kann man ordentlich Geld lassen.
Eine weitere Funktion des Editors ist der JSON-File Export. Egal ob man das Format mag oder nicht, damit hat man die Möglichkeit sich ein CAD File zu generieren um gleich die passende Schablone für die Keyplate zu haben.

Wer hätte es gedacht auch dafür gibt es ein Tool:

Keyplate Maker: LINK

Damit ist der Großteil der Planung schon fertig. Die nächsten Schritte sind die Auswahl des Materials und der Form des Keyboards. Hier ist man allerdings auf sich allein gestellt wenn man keine vorgefertigten Cases nehmen möchte.
Bei mir wird es ein schlichtes Case aus Holz mit einer Gesamthöhe von ca. 19mm. Das einzige das man hier noch im Hinterkopf behalten sollte ist, dass im Case noch Platz für den Microcontroller sein sollte, da das Keyboard sonst ohne Funktion ist und das will ja keiner.

Im nächsten Teil wird es um den Microcontroller gehen und die Software die auf ihm laufen wird.



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