Como cozinhar o IBM Model M

Você provavelmente já ouviu falar sobre este teclado. O IBM Model M é chamado de "o melhor teclado para digitar", "o lendário teclado indestrutível", sem deixar de adicionar "eles não fazem mais". As postagens do Modeld no Reddit geralmente adicionam parabéns por "curtir o teclado nas próximas décadas". Por que o IBM Model M é tão bom, o que é ruim e como melhorá-lo?

A história

Um pouco de teoria. O IBM Model M, em sua modificação mais famosa sob o nome IBM Enhanced Keyboard, foi produzido de 1985 a 1999, e de uma forma ligeiramente modernizada (USB, Win-keys, posteriormente um caso reduzido) continua a ser produzido até hoje por uma pequena empresa Unicomp.

O principal destaque é o mecanismo da mola de flambagem (“mola de flexão”), ao qual devemos tato e um clique. Se você estiver interessado em detalhes, recursos de design e uma lista de modificações, leia o artigo na Wikipedia em inglês (seria necessário traduzi-lo) e na enciclopédia de Deskthority .

O brilho e a pobreza do IBM Model M

Primeiro sobre o bem. Aqui está o que o IBM Model M ama:

• O mecanismo de mola de flambagem em si. Essa é a tatilidade certa, cara ao coração de qualquer amante de teclados mecânicos. Uma mudança acentuada na força de prensagem que ocorre no momento da flexão da mola corresponde exatamente ao momento da operação. Os interruptores de clique azul Cherry MX e seus clones são um pouco semelhantes, mas diferem no ponto de resposta, a mola de flambagem não pode ser confundida com nada.
• Longevidade. Mesmo os teclados levemente simplificados da quarta geração e fabricados em equipamentos Unicomp desgastados têm uma caixa robusta, um teclado como esse que pode ser repelido em caso de apocalipse zumbi. O estojo e as teclas são feitas de plástico PBT, que, ao contrário do ABS, praticamente não ficam amarelas e não se desgastam com o tempo (as teclas usadas em um brilho são desagradáveis ​​ao toque para muitos). No entanto, esses pontos fortes e durabilidade são relativos, discutirei isso com mais detalhes abaixo.
• Um pouco mais sobre as chaves. As teclas estão localizadas em uma superfície curva para facilitar o acesso às linhas superiores. Em teclados com comutadores modulares, essa curvatura deve ser simulada criando teclas de perfis diferentes. Como resultado, o Modelo M usa as chaves do mesmo perfil - elas podem ser facilmente trocadas se você alternar para layouts alternativos (por exemplo, Dvorak ou Colemak para latim). Além de tudo na maioria do modelo M, você não pode retirar a chave inteira, mas apenas remover a parte superior. As inscrições nas teclas são feitas por sublimação térmica, na qual o corante impregna o plástico a uma profundidade de vários décimos de milímetro. Dada a alta resistência ao desgaste do plástico PBT, as inscrições são quase eternas, apenas o tiro duplo é mais confiável, usado principalmente para o plástico ABS.
  
• Peso. É improvável que você mova este teclado regularmente, as dimensões não são as mesmas. Para uso estacionário, um grande peso é uma vantagem - um teclado de 2,5 kg é difícil de mudar por movimento aleatório.
• A combinação de safra e produção em massa. Duas décadas de produção fizeram seu trabalho. Apesar do fato de muitos modelos M terem terminado suas vidas em um aterro sanitário ou em um centro de reciclagem, eles duram muito tempo para todos os necessitados. O Unicomp continua a suportar a operacionalidade das instâncias sobreviventes, bem como o número de remodeladores, que produz peças de reposição para quase todas as gerações do IBM Enhanced Keyboard.

Não há teclados perfeitos. Aqui está o que há de ruim no IBM Model M:

• O barulho. Na década de 1970, nos EUA (esse processo se arrastou para nós), as pessoas mudaram para teclados de computador de máquinas de escrever, e o volume de operação do teclado não era suficiente. Em alguns teclados, havia um solenóide que produzia um ruído adicional quando a tecla era acionada. Com o tempo, tudo mudou e, na maioria dos casos, seus colegas no escritório ou parentes no apartamento não ficarão felizes em encontrar o "feedback tátil por áudio". A vibração das molas pode ser suprimida com o chamado mod de fio dental - um pedaço de fio dental é inserido nas molas, o barulho das molas desaparece quase completamente, mas a tatilidade diminui.
  
  
  
  
  

  Mod de fio dental . Redução de ruído IBM Model M instalando segmentos de fio dental nas molas. Postado por Chris Satterfield (Deskthority wiki, domínio publick). Fonte

• Falta de modularidade. Um “sanduíche” feito de chapa de aço, junta de borracha, membranas, martelos com molas e um painel de plástico com “poços” funciona como um todo. Os teclados com interruptores mecânicos separados (Alps, Cherry e compatíveis) são muito mais convenientes a esse respeito: um comutador que não funciona pode ser soldado novamente em um minuto, existem dezenas de tipos de comutadores (táteis, com clique, linear) para todos os gostos, você pode colocá-los no teclado como quiser. No caso da mola de flambagem, o reparo leva muito tempo e a modificação do layout se torna extremamente difícil.
• Força e durabilidade são relativas. Vale lembrar que a aparência do Modelo M foi ditada pela necessidade de reduzir drasticamente o custo de produção em comparação com o predecessor, o Modelo F. Em suma: o IBM Model F também usa um mecanismo de mola de flambagem, mas, em vez de uma membrana, é usada uma placa de circuito impresso curva com sensores capacitivos. O antecessor suportado pelo NKRO (veja abaixo) era mais durável e os sensores capacitivos forneciam maior durabilidade.
  
  

  A membrana no modelo M é completamente diferente da membrana nos teclados baratos de 1000 rublos, sem "espinhas" com uma camada de grafite (editar a partir de 24/01/2017: parece que estou atrasada e não entendo o design dos teclados modernos de membrana). Consiste em duas folhas de plástico com pastilhas de contato e uma folha vazia separando-as com furos no lugar das pastilhas de contato. Quando a mola se dobra, o martelo preso a ela atinge a área de contato da folha da membrana superior através de uma junta de borracha fina, e a plataforma se fecha para a folha inferior. Eu nunca encontrei uma membrana morta em qualquer modelo M, mas ela tem um ponto fraco - um loop de contato, as faixas podem ser danificadas dobrando-o muito pelo descuido. A soldagem dessas faixas é praticamente inútil, especialmente em locais de flexão. Tudo o que resta é um marcador condutor ou uma fita de cobre auto-adesiva, mas na maioria dos casos é melhor solicitar uma nova membrana da Unicomp.
  

  
  
  
  
  

  Estratificação da montagem devido a rebites rebentados. Postado por Ripster Fonte

  
  Calcanhar de Aquiles IBM Model M - fixação de um “sanduíche” com um prato e membranas. O painel superior de plástico possui vários pinos que, quando montados na fábrica, simplesmente derretem, formando uma espécie de rebite de plástico. Obviamente, esse design torna muito difícil reparar esses rebites, mas com o tempo, à medida que o plástico envelhece e sob a influência da vibração (especialmente se o proprietário do teclado em um ataque de raiva começa a bater as teclas com todas as suas forças), esses rebites começam a desmoronar. O “sanduíche” é estratificado, algumas teclas começam a funcionar mal, levando à necessidade de forte pressão, e é por isso que os rebites vizinhos também começam a desabar. Na maioria das vezes, o reparo do IBM Model M leva esse problema.
• A principal desvantagem do design da membrana é a falta de NKRO (sem substituição de teclas), ou seja, a capacidade de perceber a pressão simultânea de um grande número de teclas. Com a digitação normal, isso não interfere, mas em jogos pode haver problemas. As faixas de cada tecla na membrana não levarão; elas devem ser largas o suficiente. Os diodos para a construção de uma matriz de teclado clássica também não podem ser soldados na membrana; portanto, os teclados do modelo M suportam apenas 2KRO , ou seja, eles aceitam pressionar simultaneamente pelo menos duas teclas. Não foi em vão que destaquei a palavra “mínimo” - de fato, nem tudo é tão ruim, pois a topologia das linhas e colunas da membrana não corresponde ao arranjo físico das chaves. Por exemplo, você pode pressionar W, A, D e R ao mesmo tempo (4 teclas), mas W + S bloqueia quase todas as teclas da linha do meio.
  
• Interface Mesmo se o seu computador tiver um conector PS / 2, o teclado IBM Model M provavelmente não funcionará devido a um consumo de energia anormalmente alto. A maioria dos adaptadores de baixo custo não ajuda. Ou você pode obter a versão do terminal, com um conector RJ-45. Este problema é fácil de corrigir. Usando uma placa de microcontrolador barata com firmware pronto, o IBM Model M receberá uma interface USB e todos os encantos dos teclados programáveis ​​modernos na forma de várias camadas e macros.
  

Reparação

Com as vantagens e desvantagens resolvidas. Se você avaliou os prós e os contras, pensou e comprou o IBM Model M, provavelmente ficará em condições imperfeitas - a produção desses teclados foi descontinuada em 1999. Se você não deseja fazer reparos, a técnica vintage não importa, mas você definitivamente precisa de um teclado mecânico com mola de flambagem, então é melhor usar um novo Unicomp. O Unicomp clássico com o nome clássico Classic (existe até o Classic 101, quase como duas gotas de água semelhantes ao IBM Enhanced Keyboard de 101 botões, com exceção da placa de identificação) ou o Ultra Classic ligeiramente menos volumoso custa apenas US $ 84. Mesmo levando em conta a entrega (cerca de US $ 40), será barato no contexto do renascimento moderno dos teclados mecânicos. A diferença na qualidade será (impressão levemente curva em algumas teclas, não com uma aparência tão elegante), mas nada fatal.

Se você precisar exatamente do “um”, examine cuidadosamente o teclado ao comprar. Quase todos os “teclados mais invencíveis do mundo” podem ser restaurados, mas isso custa tempo e dinheiro.

• É aconselhável obter todo o corpo, sem rachaduras e lascas. O novo caso Unicomp será diferente do da IBM, considerando o custo de entrega, é mais fácil comprar o Unicomp completamente.
• Chaves. Teclas ausentes (maiúsculas ou minúsculas) - um pequeno problema, mas pode levar a custos adicionais em dinheiro. Os vendedores da IBM de chaves Ebay podem não ser necessários e o Unicomp tem um custo mínimo de remessa de quase US $ 15.
  
• O desempenho do teclado imediatamente pode ser determinado longe de sempre devido à falta de uma porta PS / 2 (mesmo sua presença não garante sucesso ). Não carregue o adaptador externo com você. Tente tocar pelo menos as teclas. Todos devem disparar com o mesmo clique. A ausência de um clique pode indicar danos à mola / martelo, mas provavelmente o problema está nos "rebites" de plástico arrancados. Com a ordem das molas, a mesma história das chaves - uma ninharia com uma entrega possivelmente cara, mas você não deve se preocupar com a delaminação.
  
• Se você não conseguiu conectar o teclado durante a compra e o controlador acabou morto, isso também pode ser corrigido. Você só precisa soldar não o conversor, mas todo o controlador , tendo obtido os conectores para conectar o loop da membrana (ou usando os existentes).
  

Na verdade, para reparo, você precisará do seguinte:

1. Chave de soquete de 5,5 m (7/32 pol.) Para desaparafusar os quatro parafusos autorroscantes que prendem o corpo do teclado. Chaves de soquete de polegada não estão em todos os lares, mas, como muitas coisas agora, essa chave é mais fácil de pedir no Aliexpress. Se você não reparar o Modelo M e o Unicomp com mais ou menos regularidade, poderá salvar fazendo uma chave de ... uma caneta esferográfica! É necessário derreter a extremidade de uma alça de plástico adequada com um isqueiro e rapidamente conectá-la à cabeça do parafuso.
2. Parafusos e porcas M2 × 8 - 58 peças. Parafusos pequenos também podem ser um problema, geralmente em residências você pode encontrar M3 e mais. No Aliexpress eu consegui encontrá-los a partir de 200 peças, mas para um único reparo você pode achar isso desnecessário.
3. Peças de reposição da Unicomp . Chaves, martelos + molas (placa pivotante e conjunto de molas), inserções estabilizadoras fluoroplásticas (inserção estabilizadora), membranas. Eles até têm adesivos na janela com LEDs (o IBM clássico correspondente chamado "Pebble LEDs on Bottom"). Para referência, a cor das teclas cinza da IBM (modificadores, setas, Escape, etc.) no Unicomp é chamada de seixo . Você não deve se apressar em pedir algo até um diagnóstico completo devido à entrega no exterior cara.
   
4. Teensy 2.0 ou Arduino Pro Micro. Em ambos, você pode executar o TMK ou o conversor do Soarer. O Pro Micro é mais barato, mas é um pouco mais difícil de piscar e não vem com um cabo USB. Perseguir os originais não vale a pena, os chineses com Aliexpress agora estão trabalhando sem problemas, em qualquer caso para esses fins.
   
5. Conector USB tipo C com placa. Tal ou tal . Uma placa grande é mais fácil de consertar no caso. Não esqueça os dois resistores de 5,1 kΩ.
   
   

   Por que não usar um conector de microcontrolador ou fazer um fio fixo? Obviamente, isso pode ser feito, o que levará a economias significativas, mas o mini-USB no Teensy ou o micro-USB no Pro Micro são frágeis, e o cabo não removível nem sempre é conveniente e não parece tão esteticamente agradável, mas estamos fazendo isso por nós mesmos , filhos e netos. Se você ainda deseja economizar dinheiro e com preguiça de se preocupar com a fiação do Tipo C, pode instalar o bom e velho USB Tipo B, mas não pode colocá-lo com cuidado na última geração do Modelo M, que tinha um cabo removível, devido às dimensões. Você pode fazer um conversor externo, mas não entendo bem, já que a maior parte do Modelo M não tem valor de museu, ainda não é um tipo de cadete espacial . No entanto, se você precisar verificar regularmente o Modelo M e outros teclados com uma interface PS / 2, um conversor externo adicional será muito útil.

6. Faca de papelaria ou raspador para ladrilhos cerâmicos para cortar rebites de plástico.
   
7. Dremel ou outra ferramenta com uma broca de 2 mm. Também é aconselhável usar um bico de moagem (com uma lixa ou um cone) para cortar os restos de rebites de um painel de plástico, pois é inconveniente cortá-los com uma faca.
8. Ferro de solda.
   
9. Grampos de mola, quatro peças. Pode ser substituído por clipes de papelaria grandes. Simplifique bastante o procedimento de montagem.
   
10. Primer e tinta em metal, se algum dia tiver sido derramado líquido no teclado.

Exemplo

Meu paciente deste artigo é o IBM Model M, com o número de peça 51G8572, lançado há quase 25 anos, 21 de maio de 1993. Cabo trançado destacável SDL - DIN, logotipo cinza, etiquetas verdes das teclas Alt, direito O controle está marcado com Ctrl / Act. Um alto-falante é instalado no interior, ou seja, esse teclado foi projetado para funcionar com o IBM RS / 6000 . O teclado como um todo funciona, mas em cima dele existe uma espessa camada de sujeira, e as teclas do teclado estão meio amassadas, elas não funcionam claramente. Vale a pena agitar um pouco ao ouvir as cabeças rebitadas de rebites de plástico fluindo dentro do gabinete. Tarefa: lave, faça um parafuso, verifique se todas as teclas estão funcionando, solde o adaptador USB, coloque o conector USB Tipo C.

Vale a pena começar com a lavagem das chaves e do estojo. Desaparafusamos os quatro parafusos , levante e remova cuidadosamente a parte superior do estojo - agora será muito mais conveniente remover as chaves. Se estiver sujo lá fora, é horrível: poeira, cabelo, migalhas, clipes de papel, uma colônia de formigas cortadeiras e cadáveres de ratos .

As chaves podem ser removidas com uma ferramenta especial (você pode tirá-la do arame), mas no Modelo M será muito mais rápido pegá-las de baixo, não apenas com uma chave de fenda, mas com algo macio, por exemplo, um palito de madeira. O espaço está equipado com um estabilizador de fio. Sob as outras teclas longas (cifras, Enter, Backspace e mumpads longos), você verá inserções estabilizadoras fluoroplásticas. Não há nada para invadir eles, geralmente é o suficiente para limpá-los com álcool. Enviamos as chaves para a lavagem, separando as tampas superiores das próprias chaves. Na maioria dos casos, água morna suficiente com detergente ou detergente para a louça e algumas horas para absorver a sujeira. Em casos graves, eu uso um banho ultrassônico, mas às vezes até isso não ajuda e tenho que limpar manualmente as teclas.

Nós desconectamos o controlador. Desaparafuse da placa o parafuso que segura a ponta do fio de aterramento rígido. Desconecte o cabo pequeno da placa filha com LEDs.

Se você tiver o modelo M ou Unicomp de última geração, o interior parecerá um pouco diferente - uma pequena placa controladora junto com os LEDs estará à direita; não haverá LEDs nos teclados dos terminais; você pode adicioná-los, se desejar. Em seguida, você pode levantar cuidadosamente o “sanduíche” (um conjunto de uma placa de metal, membranas, juntas e o painel plástico superior, a seguir denominarei apenas um sanduíche), puxar o controlador e desconectar (ordenadamente!) Os cabos. Antes de lavar o estojo, vale a pena proteger a “certidão de nascimento” com uma camada de fita adesiva, colando uma comum em cima.

Prossiga para desmontar o sanduíche. Mesmo que todos os rebites de plástico permaneçam no lugar e todas as chaves funcionem, ainda existem duas razões para a desmontagem e o mod do parafuso . Em primeiro lugar, estamos fabricando o teclado de boa fé - para nós e para as gerações futuras (mesmo depois de 20 anos algum tipo de interface neural telepática aparecer e os teclados começarem a desaparecer, os amantes da retrocomputação ainda permanecerão). Se esses aparelhos de plástico milagrosamente não caírem, talvez o teclado não tenha sido usado muito e vale a pena evitar esse flagelo. Ir para o lado sombrio e furar os lugares dos rebites arrancados com epóxi só vale a pena se você for um vigarista e bárbaro sem escrúpulos. O epóxi durará algum tempo, mas provavelmente cairá .

As consequências de reparar o teclado com epóxi. Postado por Ripster Fonte

Desmontar um teclado "reparado" dessa maneira será mais difícil. Pelo mesmo motivo, durabilidade duvidosa não deve ser usada em vez de parafusos com parafusos.Em segundo lugar, a desmontagem de um sanduíche simplifica muito a limpeza do painel de plástico, todo o horror aderente pode ser lavado com água da torneira, em vez de ser retirado com cotonetes.

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Instalamos a placa de metal de volta e prendemos com grampos de mola. Antes da perfuração, é aconselhável delinear os furos. Na primeira geração do Modelo M, os estabilizadores verticais usavam estabilizadores de fio, que podem interferir nas cabeças dos parafusos correspondentes, é preciso procurar parafusos com a cabeça chata.

O estabilizador de fio de chaves 2U verticais no início do IBM Model M. Publicado por Sandy (wiki Deskthority, domínio publick). Fonte .

Usei um bico de cone de diamante, mas você pode fazer isso com um ferro de solda com uma picada fina. A linha inferior não precisa ser perfurada - essa borda do painel é pressionada contra as saliências na parte inferior do gabinete. Depois de decapagem e perfuração, haverá um monte de lascas de plástico eletrificadas e serragem. Reserve um tempo para enxaguar e secar bem o painel (lembre-se de que não deve agitá-lo!).

Colocando o sanduíche de volta. O painel do suporte, as pastilhas estabilizadoras, os martelos (verifique se tudo está nivelado), não esqueça que os martelos não estão instalados em todos os assentos. Depois, há um tapete, membranas (é impossível colocá-las do lado errado, o principal é colocá-las retas) e a placa em cima.

Prendemos as bordas com quatro grampos ou grampos de papelaria, vira, insira os parafusos, torce as porcas. Não é necessário apertar fortemente, os parafusos devem sobressair em 1-2 roscas da rosca. Colocamos as chaves de volta e verificamos o trabalho delas. Se algo não clicar como deveria, tente soltar levemente o aperto dos parafusos ao redor da chave do problema.

Terminamos a mecânica, faremos eletrônicos. O conector SDL no controlador irá interferir, você precisa se livrar dele. Soldá-lo sem descascar a pista é difícil, pelo menos para mim, então apenas quebrei delicadamente a caixa de plástico do conector com um alicate e soldei os contatos um de cada vez. A pinagem da interface PS / 2 nas aberturas tem a seguinte aparência:

Como conversor, usei o Teensy 2.0 (um clone chinês) com o firmware do conversor do Soarer . Um bom homem, sob o apelido de Soarer postou o firmware há cinco anos no Geekhack e Deskthority, o que permite conectar teclados XT, AT, PS / 2 e computadores terminais da IBM via USB com as seguintes funções:

• Remapeamento de chave, camadas e macros.
• . TMK/QMK, , , SC EEPROM.
• NKRO ( ).
• — , .
• (NumLock, CapsLock, ScrollLock). IBM Model M IBM PC XT, .

Infelizmente, Soarer desapareceu dos fóruns de teclados em 2014, nada se sabe sobre seu destino, ele não deixou os códigos-fonte, mas houve tentativas de desmontá-lo. Existe aproximadamente o mesmo, com exceção da atualização da configuração, o projeto TMK do não menos lendário Hasu.

Portanto, preencha Soarer_at2usb_v1.12_atmega32u4.hex no Teensy 2.0 usando o carregador Teensy (como eu mencionei, você pode usar o Arduino Pro Micro, mas há problemas com drivers e utilitários) e solde-o no controlador do teclado: dados para PD0, relógio para PD1 e terra com comida. Você pode conectar-se imediatamente a um computador e verificar todas as chaves através do Switch Hitter .

Tudo o que resta é organizar tudo lindamente e colocar o teclado no estojo. Eu escolhi um USB tipo C durável e moderno, mas, como mencionado acima, você pode economizar substituindo-o pelo Tipo B ou até tornar o cabo não removível. A pinagem do tipo C é assim:

Para nossos propósitos, precisamos de energia (A4, B9, B4, A9), terra (A1, A12, B1, B12 e a caixa do conector), um par para transmissão de dados - D + (A6, B6) e D− (A7, B7). O CC1 e o CC2 devem ser conectados à terra através de resistores de 5,1 kΩ. Nós nos conectamos à ponta do cabo USB que acompanha o Teensy: preto - terra, vermelho - energia, verde - D +, branco - D -. Um pouco de plástico, supercola, fita isolante - e o conector está pronto. Corrija-o com uma gravata e o teclado está pronto.

Usamos a funcionalidade do conversor. Tomei como camada base example.sc, uma configuração simples que atribui CapsLock como um modificador FN1 e FN1 + I / J / K / L como setas. Você pode adicionar mais algumas teclas (PageUp / PageDown ao lado dessas teclas adicionais, Win-key, CapsLock e várias teclas multimídia em F5 - F11):

Você só precisa dizer scwr .sc - ele scwr .sc para binário e preenche o teclado.

Isso é tudo, perfuração e barulho bem-sucedidos para todos. Muito obrigado aos geeks do teclado Soarer, Hasu e Ripster por sua inestimável contribuição para a ciência do teclado.