High Plains Drifter v2: собираем изогнутую механическую клавиатуру своими руками

Привет, Хабр.

Мы в команде много лет делаем и собираем эргономичные клавиатуры, и регулярно слышим один и тот же вопрос: «А можно ли собрать сплит самому, без PCB и без опыта в электронике?» Отвечаем: можно. И сегодня покажем, как именно. High Plains Drifter v2 — изогнутая сплит-клавиатура, которую мы изначально проектировали под полноценную плату. Но её геометрия допускает и ручную сборку — с хотсвап-сокетами, одножильным проводом и парой контроллеров RP2040 Zero.

Ниже — пошаговая инструкция: от подготовки напечатанного корпуса до прошивки и тестирования матрицы. Руководство ориентировано на новичков: мы проговариваем каждый шаг, показываем схему подключения и разбираем типичные ошибки, с которыми сталкиваются при первой сборке.

⚠️ В этом руководстве мы не касаемся сборки модулей — навесной монтаж для них не подходит: разъёмы и мелкие компоненты модулей требуют печатной платы, иначе соединения получаются ненадёжными.

Полезные ссылки

— Корпус HPDv2 для 3D-печати (STL)
— Модель корпуса HPDv2 для редактирования (STEP)
— Электронная схема HPDv2
— Прошивка
— Документация QMK

Компоненты

Инструменты и расходные материалы

• Паяльник

• Припой

• Пинцет

• Кусачки

• Отвёртка

Порядок сборки

Шаг 1. Подготовка корпуса, установка свитчей и хотсвапов

Распечатаем и подготовим корпус, вплавим металлические вставки M3x5 и установим свитчи с Hotswap сокетами

Строки будем соединять с помощью диодов 1N4148, для этого со стороны анода загнем вывод и откусим его, оставив 5-7мм

В данном руководстве столбцы соединим при помощи проводков, для этого подготовим их определенным способом (но вы можете выбрать другой способ соединения, например, использовать остатки от ножек диодов)

Шаг 3. Пайка столбцов и строк

Соединим столбцы, для этого припаиваем проводки к одному из выводов хотсвап сокета.

Шаг 4. Сборка холдеров (контроллеров)

Для сборки холдера (контроллера) нам потребуется два контрорллера RP2040 Zero, две платы с разъемом USB Type-C, два резистора на 1 — 100 kOhm и немного проводков.

Соединяем (припаиваем) проводками согласно схеме.

Первым делом припаиваем провода к платам с разъемом USB Type-C (для удобства лучше использовать проводки различных цветов).

Далее, припаиваем платы с разъемом USB Type-C к платам контроллерам RP2040 Zero. Затем припаиваем резиторы на 1 — 100 kOhm к контроллерам RP2040 Zero. Это нужно, чтобы компьютер правильно определил, какую половинку подключили.

⚠️У левой и правой половинок D- и D+ меняются местами!

Левая половинка:

• Один конец резистора → пин 3V3, другой → пин 29

Правая половинка:

• Один конец резистора → пин GND, другой → пин 29

Шаг 5. Пайка холдеров (контроллеров) к половинкам клавиатуры

В этом шаге соединим столбцы и строки (ряды) с контроллером.

Соединяем (припаиваем) проводками согласно схеме.

Столбцы (вертикальные линии клавиш)

⚠️ Отсчёт столбцов всегда начинается со стороны отверстия для USB

Припаиваем общий провод от столбцов к нужному пину RP-ZERO:

Ряды (горизонтальные линии клавиш)

⚠️ Отсчёт рядов — всегда сверху вниз

Шаг 6. Финальные действия

После припаивания контроллеров к половинкам клавиатуры рекомендуется проверить клавиши на корректную работу.

Для начала нужно прошить обе половинки:

• подключите кабель USB-C от ПК к контроллеру, если не отрылась папка контроллера RPI-RP2, то дважды быстро нажмите на кнопку Reset на RP2040 Zero

• скопируйте файл прошивки для HPD v2 (no modules) из keymap_hub в корень папки контроллера RPI-RP2

• повторите те же действия с другой половинкой

После прошивки соедините половинки между собой кабелем USB-C и подключите к ПК, откройте Vial и проверьте половинки в Тестере матрицы (Matrix tester)

Возможные ошибки и способы их устранения

• Компьютер не видит клавиатуру, не появляется BOOT-диск Проверь плату на наличие короткого замыкания — осмотри пины 3V3, 5V и GND. Также проверь целостность USB-разъёма и пайку к нему.

• Не работает целый столбец Нет связи между столбцом и RP-ZERO. Прозвони или визуально проверь провод от левого контакта hot-swap сокета до нужного пина контроллера.

• Не работает строка или часть строки Проблема в диодах. Проверь пайку — возможно, один или несколько диодов перевёрнуты или не припаяны до конца.

• Залипает клавиша или несколько клавиш Где-то диод замыкает на столбец. Осмотри пайку диодов в проблемной зоне — ищи случайные перемычки припоя.

• Половинки отзеркалены (левая ведёт себя как правая) Резисторы припаяны неправильно. Вернись к шагу 3 и проверь: на левой половинке резистор идёт на 3V3, на правой — на GND.

Если тест прошел успешно, то собираем половинки дальше. В распечатанный корпус холдера вставляем платы контроллера и бокового USB-C разъема, прикручиваем собранный холдер к корпусу половинки

⚠️ Для печати левого холдера отзеркальте модель в слайсере перед печатью

На правой половинке аналогично

Далее, прикручиваем нижние крышки винтами M3x4 и наклеиваем силиконовые ножки (по пять штук на каждую половинку)

Ставим кейкапы и боковые заглушки

Клавиатура готова!

На этом сборка закончена — у вас на столе полноценная изогнутая сплит-клавиатура.

Если что-то не заработало с первого раза — начинайте диагностику с тестера матрицы в Vial. Девяносто процентов проблем handwired-сборки сводятся к непропаянному контакту, перевёрнутому диоду или случайной перемычке припоя, и всё это ловится визуально за десять минут.

К колончатой раскладке и уменьшенному числу клавиш пальцы привыкают от нескольких дней до пары недель — это нормально. Зато в обмен вы получаете клавиатуру, которую полностью понимаете: от пина контроллера под каждой клавишей до того, почему на левой и правой половинках резисторы подтягиваются к разным пинам.

Если собирали что-то подобное — поделитесь в комментариях, интересно посмотреть на ваши девайсы.