Concevoir un clavier : réalisation

En construction

Mode de prototypage

bois
tôle
pâte à modeler
pâte qui durcit à la cuisson (Fimo...)
pâte qui durcit en refroidissant (Shapelock...)
polystyrène extrudé
logiciel de conception 3D et impression 3D.

Boite

Matériaux

bois
métal
plastique
- impression 3D

Par exemple boite de clavier en bois, Utilisateur:Jeff/TKL#R.C3.A9sultat ou Utilisateur:Jeff/structure_bois

Interrupteurs

Membranes

Les deux systèmes suivants peuvent être utilisés :

membrane à feuillet unique,, la touche ferme le contact ;
membrane à trois feuillets, la pression fait le contact entre le circuit du dessus et le circuit du dessous . Les trous de la membrane intermédiaire peuvent être fait à l'emporte pièce.

Le circuit peut être réalisé en cuivre (voir ci-dessous) ou à la peinture conductrice (à tester).

TODO ajouter photo essai clavier à membrane

Pour actionner les interrupteurs, il est possible d'utiliser des dômes en caoutchouc. Dans certains clavier, les dômes sont individuels et facilement utilisable . Pour adapter une touche c'est une autre affaire...

Cabochons

Pour avoir de jolies touches, éventuellement avec des indications d'usage dessus. Les cabochons spécifiques aux interrupteurs cherry peuvent se trouver facilement (commandes groupées). Consulter la page Keycaps du wiki Deskthority.

Des cabochons pour interrupteurs cherry peuvent également être fait à la main (voir Utilisateur:Jeff/structure_bois#Test_de_cabochon_en_bois) :

Comment indiquer les caractères sur les cabochons ? On peut envisager :

autocollant voir la page Autocollants ;
gravure (mécanique, laser) ;
décalcomanie et vernis (résistance ?) ;
pyrogravure.

Fixation des interrupteurs spécifiques

Selon le type d'interrupteur, leur fixation peut se faire sur PCB (circuit imprimé) ou sur plaque ajourée.

La fixation sur PCB est probablement la plus simple mais doit être réservée aux claviers plats (ou presque) et il faut trouver un circuit imprimé suffisamment grand. ou le faire soi-même en partant d'une plaque époxy ou bakélite vierge (voir la partie cablage).

Pour une fixation sur plaque, pour une construction plus rigide ou suivant une forme non plane, différentes solutions sont envisageables :

sur plaque métallique, acier, inox ou alu (exemples);
sur plaque en PVC ou en plexiglass, si on ne veut pas percer du métal et que l'on veut une pouvoir former la plaque (Hornet) ;
impression 3D (voir le travail de Suka sur DT)
support cherry MX par treillis en bois
support de switch dans du contre plaqué

Pour le treillis en bois, il doit être possible d'utiliser des baguettes de modélisme naval (3*5mm et 5*8mm).

Pour les plaques métalliques, perceuse et lime. Mais plutôt envisager une commande auprès d'un artisan spécialisé pour une découpe par poinçonnage, laser ou jet d'eau (voir Utilisateur:Jeff/ortho). Passer par une commande groupée pour baisser les coûts (se raccrocher à une commande existante ou en provoquer une).

Voir ce fil de discussion (https://geekhack.org/index.php?topic=47744.0) pour obtenir les modèles d'ouvertures adaptés aux différents interrupteurs.

Pour les Cherry MX, il est possible d'adapter la forme des trous pour pouvoir ouvrir l'interrupteur sans le dessouder. Le découpage est cependant plus complexe et plus couteux.

Câblage

Diodes : pour la différence de complexité, ce n'est pas la peine de se priver. Sauf peut être lors d'un premier essai avec une puce PS2 de récupération.
matrice
matrice suspendue, facile et efficace
Cherry PCB il est aussi possible de partir d'une plaque d'essai.

Le cuivre adhésif en rouleau destiné à créer les vitraux tiffany permet de faire des pistes. C'est un matériaux souple, adhésif, soudable, très utile en fait. Contrairement à l'aluminium, le cuivre accroche la soudure classique à l'étain et ne requiert pas d'outillage sophistiqué. Utilisé pour faire des blindages électromagnétiques dans les guitares, il est donc vendu en plaques autocollantes par des magasins de musique comme chez Thomann.

« Attention à vos doigts, ça coupe » XavierC

Pour connecter de l'aluminium sans le souder, il est possible d'utiliser du vernis conducteur destiné à réparer les circuits de dégivrage automobile.

TODO Photo

Le principe du câblage d'une matrice d'interrupteur avec des diodes d'"antighosting" est le suivant :

Pour une explication claire voir la page de Dave Dribin (#Éléments_techniques_utiles).

Pour un nombre restreint de touches, il est aussi possible de se passer de matrice et de diodes si le microcontroleur utilisé possède au minimum autant de ports entrée/sortie numériques que de touches désirées. Dans ce contexte, il suffit de relier chaque interrupteur à un seul port qui lui sera dédié et de le connecter à la masse de l'autre côté. Il n'y a ainsi aucun ghosting possible. Évidemment, il faut programmer le controleur différemment et un circuit récupéré sur un vieux clavier ne fonctionnera pas pour ce type de montage.

TODO Comment se faire un PCB / ou commander un PCB sur mesure (trouver rédacteur)

plaque cuivrée brute à graver ou à passer au bain en ayant appliqué un vernis protecteur
plaque à insuler (necessite une boite à insulation, artisanale ou non, et pas mal de tests)
sites qui proposent de fabriquer ses propres circuits imprimés, impose souvent d'organiser une commande groupée pour atteindre le minimum d'unité à produire et/ou un prix à l'unité décent.

TODO Comment relier les claviers en plusieurs parties ?

interface PS2 : 4 fils
interface I2C : 4 fils
interface sans fil (Bluetooth, ZigBee,… ) Nécessite une source d'alimentation secondaire.
cablage brut via une nappe IDE ou cable multibrin (hdmi ou Péritel pour ajouter la sécurité du blindage) : un fil pour chaque port entrée/sortie utilisé.
faire les parties avec chacune leur controleur indépendant (éventuellement brancher le tout sur un Hub qui peut être contenu à l'intérieur d'une de ces parties)