En el camino hacia el teclado perfecto

Soy programador y, como te puedes imaginar, paso algún tiempo escribiendo código. Esta actividad generalmente consiste en transferir pensamientos desde el espacio entre los arcos de las gafas al espacio detrás del monitor. Si bien las interfaces neuronales son raras, los requisitos heredados dificultan la impresión, ya que involucran el cerebro, los ojos, las manos, el teclado, la computadora y el monitor. Me gustaría mirar solo el monitor y no mirar el teclado. Al mismo tiempo, presione la tecla deseada, imprima más rápido y selle menos, muévase menos con la muñeca y los dedos.

La respuesta es un teclado ergonómico. Debajo del corte, el proceso de dar a luz a dos. Aleja a los niños de las pantallas, hay escenas de tecnoporno.

Al programar, imprime el código y no se queja de la velocidad, esto no es un cuello de botella. Se pasa más tiempo pensando. Lo que es molesto son los errores tipográficos: cuando los corrige, el pensamiento se pierde. Y mirar los botones en lugar de la pantalla no contribuye a su regreso.

Parece que puedo escribir a ciegas, pero quiero mirar dónde están las teclas. Y es una distracción. Parece estar escribiendo con los diez dedos. Pero ahora Y y B presionaron con su mano izquierda, luego con la derecha. ¿Ahora qué cosechar? Y esto también es una distracción. Además, los observadores notaron que generalmente imprimen con nueve dedos: un gran espacio y lo presionan con un pulgar. Incluso si se alternan, entonces hay poco beneficio / información de tal pulgar.

No solo llegué a la conclusión de que los teclados convencionales tienen problemas y comencé a resolverlos.

• Las filas se desplazan entre sí la mitad o la cuarta parte del tamaño de la clave. Este es un legado de máquinas de escribir de palanca. Por lo tanto, se les ocurrieron ortoclaves en una estricta caja cartesiana.
• La misma altura de columna, pero diferentes longitudes de dedo. Entonces las columnas para los dedos largos se movieron hacia arriba.
• Los espacios grandes usan los pulgares de manera ineficiente. Lo dividimos en botones separados y lo llamamos un grupo de tamb.
• El bloque digital interfiere con el mouse. Llevar Y se convirtió en Tenkeyless.
• Muchos botones sobre un área grande hacen que el pincel se mueva. En respuesta, se cortaron los botones, que no se pueden alcanzar desde la posición inicial (ASDF JKL;). Y aparecieron 60%, 40%, 20%, teclados abreviados y teclados de dos botones.
• Los teclados de membrana proporcionan una respuesta táctil y audible débil. Por lo tanto, no está claro si es necesario presionar más la tecla o si es posible pasar a la siguiente. Regresamos a la vieja mecánica de la lámpara, a veces con un fuerte clic.
• El diseño está lejos de ser óptimo y lejos de alcanzar los botones frecuentes con un dedo débil. A medida que el archivador comprime el archivo, los nuevos diseños han sofocado el movimiento de los dedos según las estadísticas.
• Las manos crecen desde los hombros, no desde el pecho, y debes doblar las manos. Mitades aserradas para rotar o poner el ancho de los hombros. Lo llamaron una división.
• Las teclas están marcadas, lo que provoca un pío. Aquí todo es simple: ¡no etiquetar!
• Todas las personas son diferentes y cada una tiene su propio teclado perfecto. Comenzaron a hacer su teclado ergonómico. Y empecé a hacer.

Episodio 1

Comenzó con estas condiciones adicionales:

• Sin luz de fondo. Más fácil y menos molesto.
• Instalación con bisagras, sin placa de circuito impreso. Esto elimina la etapa tecnológica adicional, que lleva mucho tiempo dominar o una larga espera para la entrega.
• Es decir, las mitades están separadas por espacio, pero en un caso. Luego, si una mano descansa sobre el teclado, la segunda se puede poner sin mirar. Y en la división no está claro cómo apuntar en la segunda mitad. Y cuestionada es la necesidad de brazos al ancho de los hombros en detrimento de la simplicidad.
• Reposamuñecas incorporado. Parecía conveniente.
• Tamaño pequeño no más de 30 cm x 20 cm para caber en mi fresadora CNC de escritorio.
• 44 teclas, solo para empezar, y el diseño ruso no cabe en el más pequeño.
• El paso entre las teclas es estándar de 19 mm, tamaño 18 mm y espacio de 1 mm.
• El material es madera. Se ve original, hermoso, es agradable al tacto y el polvo y las virutas de madera en la casa son mejores que cualquier otro.

En primer lugar, puso los dedos en una hoja de papel y marcó las puntas. Hizo lo mismo con plastilina. Dibujó los botones con un lápiz y midió las distancias. Transferí el dibujo a un editor de vectores, lo recorté e imprimí allí. Repetí el procedimiento varias veces de otras maneras que me vinieron a la mente. Pedí interruptores y tapas, y mientras estaban encendidos, comencé a transferirlos a CAD. Probé varios programas y me di cuenta de que son buenos, pero en realidad no; debes arrastrar todo con el mouse. Al final resultó que, el guión es más fácil. Desde CAD, solo necesito visualizar el guión, medir distancias y generar gcode (ruta de vector 3D a lo largo de la cual volará el extremo de la fresadora CNC). Realmente me gustó la ideología de ImplicitCAD , pero en términos de gcode está húmedo. Y es difícil obtener otros CAD para generar gcode, que no volará durante mucho tiempo en el mismo lugar varias veces.

Describiré brevemente cómo gcode se convierte en movimientos de corte. La fresa se inserta en la pinza de la fresa, que se encuentra en el portal, y se mueve con carros en nuestro propio espacio cartesiano tridimensional. Los carros se mueven girando los tornillos. Los tornillos son rotados por motores paso a paso. El motor paso a paso gira, siendo atraído por sus polos a las bobinas, a lo largo de las cuales la corriente corre en una dirección y empuja lejos de las bobinas con corriente en la otra dirección. La corriente es grande, un microcircuito pequeño no puede hacer frente a su control. Esto lo realiza el conductor del motor paso a paso, que recibe 2 bits de PASO (si es necesario dar un paso) y DIR (izquierda o derecha) a una corriente baja en la entrada cada vez, y en la salida proporciona una gran corriente de la dirección deseada en los devanados del motor. Resulta que para tres motores necesitas 6 bits 30,000 veces por segundo, sácalo y ponlo en tiempo real. Si no tiene tiempo, saldrá el desincronizador y, en lugar de la trayectoria prevista, el cortador irá al bosque, es decir, al árbol donde no es necesario. Para una computadora de escritorio, el control en tiempo real es un problema real. Pero no por la falta de potencia del procesador, sino por su exceso, que el sistema operativo se dedica a reciclar, cambiando 1000 veces por segundo entre tareas. Cuando cambia, no se sabe exactamente cómo quiere el programador. Por lo tanto, la señal STEP / DIR es generada por el microcontrolador en Arduinka bajo el control del firmware grbl , y el mismo gcode recibe la entrada. Pero aquí hay otro problema: gcode puede ser megabytes, y la memoria en Arduin es de unos pocos kilobytes. Tenemos que alimentarlo en pequeñas porciones a través de USB, cómo comer una pieza, dar una nueva. Lo bueno es que ya no necesita alimentarse en tiempo real, sino en software suave, y una computadora portátil bCNC normal hace un gran trabajo.

Un poco sobre cómo la pieza de trabajo se convierte en un producto. Una mesa de sacrificio de madera está atornillada a la mesa de metal de la máquina, porque no es una pena. La pieza de trabajo está unida a ella. El material se elimina primero con un molino de extremo de gran diámetro, luego en las esquinas y en un molino de extremo pequeño. Pero los contornos atraviesan el chaflán con un molino de esquina o una forma redondeada. Las superficies curvas lisas están hechas con un molino esférico. Después de cada cambio del molino, debe establecer el origen en altura. El comienzo de cada pasaje es un momento muy crucial. Es necesario reducir la velocidad y controlar cuidadosamente la cortadora. Si ella comenzó a estropear algo o se comportó de una manera inusual, es urgente detener el proceso hasta que la pieza de trabajo o el cortador estén irreversiblemente dañados. Por ejemplo, una fresa puede ir más profundo, arrancar una pieza de trabajo, no rotar, fumar, dar polvo en lugar de virutas, volar por un camino diferente, tener un diámetro o perfil incorrecto. Luego, la pieza de trabajo se da vuelta y se procesa de la misma manera desde el segundo lado. En total, el instrumento cambia diez veces. El momento más crucial al final del procesamiento, cuando el producto casi terminado descansa sobre soportes delgados y es fácil de extraer. Tendremos que comenzar de nuevo, ya que la parte posterior está firme y definitivamente no está pegada ni terminada. El proceso de fresado es muy similar a la depuración en el producto, cuando los errores se corrigen sobre la marcha y su precio es alto.

El primer prototipo de depuración del estuche estaba hecho de pino porque sabía que lo estropearía. El segundo ya estaba hecho de haya. Hay un par de errores menores: no levanté el cortador después del reemplazo y voló un poco, arruinando la pieza de trabajo, y al establecer la altura inicial, perforé la pieza de trabajo con el cortador. El cuerpo molió el día. Luego medio día para terminar el archivo.

El siguiente paso es soldar mediante montaje. Solía ​​pensar que no puedo soldar. Pero resultó que el soldador no sabe cómo soldar. Una estación de soldadura con control de temperatura hace maravillas y solda. Solo necesita mantener la picadura en el lugar correcto, untar con fundente y traer soldadura. La tarea es adjuntar los botones al chip. Pero los botones son 44, y los pines administrados del Pro Micro son solo 18. Al mismo tiempo, el conductor tiene dos extremos, donde la corriente entra y sale. Algunos los dejan ser filas, y otros columnas, un total de no más de 18. Estos extremos se pueden controlar por separado. El voltaje se aplica a toda la fila y se lee a su vez desde cada columna. Un botón presionado lo saltará y lo leeremos, si no lo presiona no se saltará. Y el número de sus combinaciones es a través de la multiplicación, es decir, nuestro Pro Micro puede servir un máximo de 9 9 = 81 botones. Necesitas 44 botones. Puedes 11 4, pero 6 columnas 8 filas (4 a la izquierda y 4 a la derecha) son más adecuadas para mí. El esquema es simple, nuevamente hola a Descartes, esta vez en 2D. El truco aparece cuando se presionan 3 botones al mismo tiempo. La corriente comenzará a caminar de fila a columna y viceversa y parecerá que también se presiona el cuarto botón, que es un cuadrado con tres presionados. A la corriente que fluye de filas a columnas, pero no de regreso, se agregan diodos. Como el bus para la fila, se usa el conductor del diodo en sí, y para las columnas necesita un cable aislado para que no haya cortocircuito con las filas. La parte más difícil es unir las filas y columnas al Pro Micro, ya que no hay suficiente espacio.

Puse las tapas esféricas compradas en los botones, pero no me gustaron, me cortaron los dedos con un borde afilado. Dibujó durante varios días y bebió el suyo en un día. Hizo la pierna redonda de 5,5 mm. Tenía miedo de que se rompiera, pero se aferran con fuerza.

Fue el turno del firmware. He estado escribiendo el mío desde cero durante mucho tiempo, así que tomé QMK . Para configurarlo, debe especificar cuántas filas y columnas hay en el teclado, a qué clavijas están conectadas, cómo giran los diodos (de filas a columnas o viceversa), cómo se muestran las filas eléctricas (8 piezas) y las columnas (6 piezas) en las filas (4 piezas ) y columnas (14 piezas) del diseño, así como el diseño en sí. El proceso de configuración del diseño puede continuar para siempre, comencé con QWERTY. Se adapta a 3 capas. Las capas rara vez se ven en los teclados normales. Muy a menudo, las capas Fn combinan un número con teclas multimedia en los teclados de las computadoras portátiles. Pero cuando solo hay 44 teclas, no puede prescindir de las capas. Además de las capas, hay otras formas de asignar diferentes valores al mismo botón.

En Linux, para completar el firmware, debe deshabilitar un servicio y ensamblar el proyecto, especificando su configuración.

sudo systemctl disable ModemManager.service
sudo make gor:default:avrdude

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• Cherry — .
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• Kailh.
• Gateron Clear , .
• Gateron Blue Silent Brown .

70 , 44, . Pro Micro - .

QWERTY, Colemak .

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