如果需要键盘，可以购买一个。 如果您需要一个小的键盘，那么一切都会变得更加复杂。 除了
Blackberry键盘更改选项或带有小巧触觉开关的大惊小怪之外，没有用于获得小巧，薄型和专用键盘的常规解决方案。 但是，只有一种选择：硅胶键盘。 还没有人这样做，所以我决定-为什么不尝试一下。
不幸的是，没有关于我们自己的硅胶键盘的设计，创建或生产的现成信息。 文件很少，所有制造它们的工厂似乎都在互相复制信息。 问一家中国公司如何做到这一点，就像打“断电话”一样。 但是，尽管如此，我还是设法制作了自己的硅胶键盘，现在我正在分享有关此操作的信息。
该项目的目标是创建一个非常小的计算机键盘，用于可穿戴设备，电子徽章，在便携式计算机上播放Fortnite或仅用作USB键盘。 之前已经完成了。 2018年Hackaday贝尔格莱德会议
的徽章使用了55个以键盘形式布置的标准触觉开关。 Hackaday.io的另一个名为
（Pi）QWERTY的项目也使用了数十种标准时钟开关。 但是，这样的设备具有其缺点。
PiMiniQWERTY-最好的自制微型键盘首先，标准的4mm触觉按钮相当昂贵。 如果您在一个项目中使用少量按钮，这不是问题，但是如果每个设备需要60-70个按钮，则成本开始上升。 我发现的那些中最便宜的，每4000片中的每卷成本为70美元，或每片几美分。 拿70件，每台设备可获得1.25美元-仅用于按钮。 事实证明，这些按钮的成本将高于微控制器。
其次，必须将触觉按钮放在一起。 故障的数量可能不是很大，但是如果您是用交换机组装整个板的，则故障数量将超过单个设备。 与SMD电阻器和电容相比，这些按钮又大又粗，放置时会增加废料的数量。 另外，由于组装这种键盘需要花费大量时间，因此与组装完成的设备相比，组装按钮必须付出更多的费用。 这增加了基于触觉开关的键盘的成本。
最后，这些按钮未标记。 如果要组装4毫米按钮的键盘，则必须在板上做标记。 在贝尔格莱德会议上，这做得相当不错，而mini（Pi）QWERTY则做得非常出色，因为他们使用了两块板，一块用于电子，一块用于签名。 可以想象要刻上按钮，但是它们的表面已经很小了。
解决方案：使用注塑硅胶键盘。 这类键盘几乎存在于所有遥控器中，它们用在旧的诺基亚电话中，例如“砖”。 硅胶键盘无处不在，并且有工厂可以订购它们。
带有淘宝和速卖通的硅胶键盘。 出售它们的公司也将其定购。使用硅胶键盘有很多优点。 首先，大多数使用按钮标签。 其次，您不仅限于4毫米按钮。 按钮可以是任何大小和任何形状。 收集它们很容易； 要将这种键盘与板一起使用，只需将其放在板上即可； 其他一切都已经为您完成。 最后，硅胶键盘看起来比任何按钮都要凉。 那么为什么不使用它们呢？ 主要由于成本，但是存在一些工程问题。
不同类型的硅胶和薄膜开关
ZX Spectrum膜键盘在研究硅胶键盘的设计之前，您需要讨论小型键盘和键盘套件的布局。 第一个是金属弹片键盘或薄膜键盘。 这种触觉薄膜按钮的最好例子是1980年代流行的家用计算机的键盘，ZX Spectrum或Atari400。如果您在公寓的其他地方看，则可能在微波炉中有这种键盘。
这些键盘具有矩阵按钮。 电路由在两张聚酯上用导电墨水绘制的迹线组成。 每个按钮下方均设有一个不锈钢弹片。 按下按钮可压缩圆顶，并关闭两层聚酯纤维。
最好的薄膜键盘图像可以从
您的一个项目中获取 。 这样的膜并不关心如何压紧金属弹片。 最简单的选择是将按钮和字母直接放在膜的顶部。 可以将一块塑料粘贴到一系列触觉开关上。 这正是
Speak N Spell和
Big Trak玩具制造键盘的方式[在苏联，有类似的玩具“ Lunokhod” /大约是这样。 翻译]。 这样可以为三岁大的婴儿制作键盘，使其免受花生酱的侵害。
然而，通过触摸的纯薄膜开关非常便宜并且不提供触觉反馈。 一种选择是将塑料按钮放在薄膜开关上方。 金属弹片键盘（带有金属弹片）使用坚硬的塑料键，可以按下夹在两层导电油墨聚酯之间的小金属弹片：
但是薄膜键盘不需要硬塑料按钮。 您可以在薄膜键盘的顶部使用柔软的硅胶，就像在ZX Spectrum上一样。 与我的金属穹顶项目一样，Speccy代替了刚性塑料矩形，而是使用了一块有机硅按钮帆布。 ZX Spectrum在其键盘上使用了硅胶按钮，但它仍然是薄膜键盘。 按压金属弹片的方法没什么不同-通过带有印刷字符的塑料片或硅胶矩形。
另一种类型的键盘（我在本文中介绍过这种类型）是硅胶或
橡胶键盘 。
Arduino的无处不在的薄膜键盘橡胶键盘使用注模硅胶按钮来按压触点。 硅胶按钮中内置有碳触点（“平板电脑”），而键盘矩阵的触点则是从印刷电路板上的走线创建的。 触点可以集成到板中（建议使用ENIG技术），也可以印刷在导电油墨的顶部。 在任何情况下，键盘均由印刷电路板，在每个按钮下方具有导电触点的硅酮按钮，每个按钮中的小导电碳触点以及用于将硅酮附着到板上的插座组成。
在薄膜和橡胶键盘之间进行选择时，值得考虑几点，并且其中许多都可以超过音阶来支持薄膜。 尽管橡胶键盘可以制成多种颜色，但薄膜键盘上的字符实际上是印刷的； 在薄膜键盘上，您可以制作任何颜色的任何字符。 薄膜键盘更便宜，因为它们不需要模具。 橡胶键盘需要一个条带，其中包含一块完整的硅键块，这意味着要铸造第二个模具需要额外的成本。 橡胶键盘仅在触感上胜出。 如果您曾经尝试过使用Atari 400，您将同意：在橡胶键盘上打字要容易得多。 而且它们比膜膜更时尚。
正在进行的项目
还不是现在可以使用的专用橡胶键盘今天，我不知道在小范围内使用专用橡胶键盘的情况。 当然，它们存在于DIY社区中：
Adafruit销售4x4键盘（Sparkfun具有
相同的东西 ），并且可以在AliExpress和eBay上订购类似的按钮。 是的，当然，Sparkfun和Adafruit花费在开发板上，但是按钮本身很可能在很远的地方起作用。 这些不是专门的键盘。 这些是用于专业项目的标准现成键盘。
这些橡胶按钮被广泛用于以下场合：创建
Monome克隆 ，
步进音序器和
MIDI设备 。 为此，开发了带背光的硅胶按钮：它们制作了很酷的MIDI控制器。 但是由于它们上没有标签，因此它们几乎没有其他用途。
据我所知，这些是唯一使用4x4硅胶键盘的DIY项目。 人们当然正在尝试做其他事情。 他们
中的一些人
正在论坛上寻找橡胶键盘，而另一些人正在尝试铝模，但到目前为止，还没有人成功。 戴夫·琼斯（Dave Jones）拒绝在
uSupply项目中使用橡胶键盘的想法，
而是改用专门的薄膜开关。
设计键盘，凸台和气孔
那么，什么使橡胶键盘的创作呢？ 本质上，我们正在开发钢或铝铸造模具。 模具被送到注塑机，在其中填充有碳球，填充有热硅树脂，然后将其硫化。 可以对按钮进行进一步处理-激光打标，丝网印刷或环氧涂层。 设计橡胶键盘是在设计模具，但是基本组件非常简单。 下面是一个示例-一个按键的键盘-我在几分钟内用Fusion360制作了一个。
键盘的外形取决于用途，底座是一层硅胶。 在底座的角落，有四个用于安装在电路板上的凸台。 它们需要对齐按钮并防止其滑动。
按键的内部结构由一个大号碳片组成，该触点会在板上单击。 键盘上只是有更多的按键，但是一个按键的形状基本上是相同的。 标记钥匙底部的空间，让空气从下面通过。 如果未制作，则按下时键盘将弹起。
切面硅胶钥匙。 黑色物体是碳板，可充当板上两个引脚之间的桥梁。
我的键盘尺寸以毫米为单位。
在准备好键盘项目并将文件发送到工厂进行模具制造和多个测试样品的生产之后，就该开发印刷电路板了。 在我的项目中，电路没什么大不了-主要的是，电路板上有两条与键盘矩阵相对侧紧密相连的轨道。 为此，建议使用ENIG技术。 生产限制也很重要：走线宽度的标准最小值和它们之间的距离是0.15-0.20毫米，我开发了一块具有0.25毫米的走线并且它们之间的距离相同的板。
完成键盘和板的安装后，您可以继续进行安装。 这是将穿孔的塑料拧到板上。 橡胶键盘夹在键盘和面板之间。 我制作了以下原型，只是为了测试键盘。 电子产品
-Teensy LC （触手可及），带有切口，可进入电路板进行原型制作：
我将此模型发送给Shapeways，然后组装了键盘。 Teensy上的固件使用标准键盘库，并在计算机上显示为USB HID设备。 事实证明，这正是我需要的专用橡胶键盘。 这不是最终选择，因为USB键盘只是用于检查橡胶键的可行概念，但它确实有效。
我将透露该项目的成本； 应该记住的是，这里的样本很小-我只求助于只有一种型号的制造商。 但是，由于市场竞争激烈，我认为这些价格足以代表专用橡胶键盘的平均成本。
费用如下：
从经济的角度来看，流通量为10,000左右时，所有这些都是有意义的
少数样品的总成本竟然等于2877美元。 这是用于铸造和由工程师检查CAD文件的模具的成本。 十个键盘三千美元。
但是，在设计和准备工作的所有阶段之后，工厂都可以发行键盘包。 在那之后，一件的成本等于流通$ 1000的$ 1.3至$ 0.79流通的$5000。因此，一千个键盘的总价为$ 4,177，即每件$ 4.18。 五千个键盘的价格为6,827美元，或每个1.36美元。 不到1.5美元的价格使该技术可用于小规模生产。
橡胶键盘适合大型制造商：三星销售数百万台电视，而且所有电视都有一个遥控器。 为DIY项目制作橡胶键盘的问题一直没有解决。 小型项目不使用这项技术，因此没有人问专门的硅胶开关是否有意义。 我说，如果您制造一千个键盘，这是有道理的。 流通量为五千个时，橡胶键盘和塑料紧固件的价格可能会低于微控制器的价格。
→所有项目源
均可在GitHub上获得