Sunshine Experimentelle Tastatur

Zusammenfassung, ein schicker Begriff für T.L.D.R.

Mit den hemdsärmeligsten Strategien und dem Weg des geringsten Widerstands habe ich die beste Tastatur aller Zeiten entwickelt. Ja, genau, die beste. Bis ich die zweite Version mache, meine ich. Es folgt eine übermäßig detaillierte Erklärung von allem, was ich getan habe und warum ich es getan habe. Keine Sorge, es gibt Bilder.

Hintergrund

Ich habe mich schon immer für Tastaturen interessiert. Als ich sechs war, habe ich die nicht funktionierende Smith Corona SD 300 meiner Mutter akribisch zerlegt, bis eine Reparatur oder ein Zusammenbau unmöglich war. Entschuldigung, Mama, ich wollte nur wissen, wie sie funktioniert... Als ich älter wurde, lernte ich schließlich, wie wir alle, über mechanische Tastaturen aus dem Internet. Unweigerlich stieß ich auf die Hobbyszene und kaufte ein paar Bausätze zum Zusammenbauen.

Die Lily58 wurde meine allererste geteilte Tastatur, und ich liebte sie. Nachdem ich etwas über Schaltkreise gelernt hatte, um herauszufinden, wie ich das Hinzufügen eines Drehgebers verpfuscht hatte, wechselte ich schließlich zu Keeb.ios Iris für die doppelte Anzahl von Drehgebern. Trotz meiner sofortigen Liebe zu ergonomischen Tastaturen hatte ich ein paar Probleme mit denen, die ich benutzte. Obwohl ich große Hände habe, sind meine Finger proportional eher kurz. Die oberste der vier Reihen auf den meisten geteilten Tastaturen fühlte sich für mich wie eine große Platzverschwendung an; und meine kleinen Finger konnten die zweitoberste Reihe nicht erreichen, ohne meine ganze Hand zu bewegen, geschweige denn die zweitoberste Reihe in den äußersten Spalten.

Das bedeutete, dass es auf der Lily zweiundzwanzig unbrauchbare Tasten gab und zwanzig auf der Iris, aber nur, weil ihr von vornherein zwei dieser unbrauchbaren Tasten fehlten. Außerdem vermisste ich, obwohl ich die Drehknöpfe auf der Iris liebte, vier Daumentasten wie auf der Lily. —Außer, dass die vierte Daumentaste auf der Lily etwas unbequem zu erreichen war.— Es musste eine andere Art der Anordnung geben. Obwohl ich Tastaturen wie die Ergodox mit mehreren Reihen von Daumentasten sah, gefiel mir die Idee nicht. Es schien unelegant und genauso schwer zu erreichen. Die Kyria schien einen besseren Weg zu haben. Außerdem brauchte ich eine Art Handgelenkstütze, um meine Handgelenke aufgrund der Höhe der Tastaturen gerade zu halten. Ich hatte gesehen, wie einige Leute dies mit seltsamen, matschigen Memory-Foam-Dingern lösten und andere, indem sie von Cherry MX zu Kailh Choc wechselten und kein Gehäuse für die Leiterplatte hatten. Ich hatte jedoch eine andere Idee, die es mir ermöglichen würde, meine Hände genau so weit anzuheben, wie ich es für die Tastenschalter brauchte, ohne den 4 mm Hubweg der MX-Schalter zu verlieren. Als ich Tastaturen benutzte, Strategien anderer beobachtete und Berichte über Design-Begründungen las, begann ich darüber nachzudenken, wie eine ideale Tastatur für mich aussehen könnte.

Ziele und Überlegungen

Als meine Tastaturerfahrungen sich vertieften und erweiterten und ich lernte, was mir gefiel und was nicht, begann ich, einige Vorstellungen davon zu entwickeln, was ich bei der Gestaltung meiner Tastatur berücksichtigen wollte.

Meine „Theorien“ zum Design.

Die Fingerglieder sind nicht der einzige nützliche Teil der Hand.

In der Anatomie bilden die Muskeln am Ende der Mittelfußknochen einen Orientierungspunkt, der als „Fußballen“ bekannt ist. Es gibt einen ähnlichen Orientierungspunkt an den Händen am Ende der Mittelhandknochen, den ich als Handballen bezeichnen werde, weil ich nichts über Anatomie weiß und keine Ahnung habe, ob es einen richtigen Namen dafür gibt. Wenn ihr wisst, wie es heißt, sagt es mir bitte. Ebenso werde ich den Orientierungspunkt am unteren Ende der Handfläche, der die Handwurzelknochen enthält, als Ferse bezeichnen. Glücklicherweise scheint dies zumindest eine akzeptierte Terminologie zu sein. Ich bin der Überzeugung, dass diese beiden Orientierungspunkte bei Tastaturen zu wenig genutzt werden, insbesondere wenn die Position der Ferse selbst sehr wichtig ist, um ein gerades Handgelenk zu erreichen und Schmerzen zu vermeiden. Mit dem entsprechenden Layout können diese verwendet werden, um mindestens vier weitere Tasten zu erhalten.

Tastaturen müssen den einfachen Zugriff auf Kombinationen unterstützen.

Das bedeutet, so zu gestalten, dass ich Kombinationen mit den kleinen Fingern vermeiden und Kombinationen ohne Bewegung der Hände ermöglichen kann. Der beste Weg, dies zu erklären, ist, die Kontinuität der Geschichte zu unterbrechen und es am fertigen Produkt zu erklären. Die Tastenkombinationen auf der Sunshine sind auf eine ganz bestimmte Weise angeordnet. Das liegt daran, dass man manchmal, sagen wir, STRG + ALT + Z drücken muss. Bei anderen Layouts würdet ihr vielleicht euren kleinen Finger für STRG, euren Ringfinger für Z und euren Daumen für ALT verwenden. Auf der Sunshine legt ihr einfach euren Daumen zwischen STRG und ALT und drückt beide gleichzeitig. Eure Hand muss sich nicht bewegen und euer kleiner Finger kann Z treffen. Für die sehr häufigen Tastenkombinationen mit STRG + SHIFT sorgt die Fersentaste.

So hatte ich eine lange Liste von Funktionen gebildet, die ich wollte, eine Kombination aus Lieblingskonzepten und Anpassungen für mich selbst. Dies waren nun meine Ziele für mein Design:

• Mehr Daumentasten. Diese sind perfekt für Tasten, die oft allein oder in Kombination mit anderen wie SPACE, CTRL, ALT oder GUI verwendet werden.
• Handgelenkstütze, die auch als Eingabe dient.
• Eine Taste, die den äußeren „Ballen“ der Hand am vierten und fünften Mittelhandknochen nutzt.
• Geteilt, natürlich.
• Spaltenweiser Versatz, der meinen Händen entgegenkommt, insbesondere ein hoher Versatz bei den kleinen Fingern.
• Ein einzigartiges Aussehen, das sich von den unzähligen ähnlichen Projekten abhebt.
• Geringes Federgewicht, damit ich Stenografie ausprobieren kann. (Dies würde interessante Tücken mit sich bringen.)

Die perfekte Tastatur erschaffen, auf die einfache Art

Das Design begann richtig um den 11. März 2022, nachdem ich aus einer langen Reise nach Irland in die Vereinigten Staaten zurückgekehrt war. Obwohl ich während meiner Reise und davor mit dem Keyboard Layout Editor experimentiert hatte, hatte ich endlich ein Design gefunden (das stark von der oben erwähnten SplitKB Kyria inspiriert war), das mir gefiel. Es verzichtete auf einige der weniger zugänglich aussehenden Tasten der Kyria und erhöhte den Versatz an den äußersten Spalten. Ich fügte Tasten für die Teile der Hand hinzu, die sie meiner Meinung nach verdienten, und das war's.

Ich denke, diese sieht am besten aus, ist aber am wenigsten brauchbar. Meine Handflächen sind zu lang. Beachtet die 1,25-U-Tasten in den äußersten Spalten der kleinen Finger. Es soll alles schön aussehen lassen.

Cardboard Aided Design

Um meine Entwürfe schnell zu prototypisieren, beschloss ich, das Layout in Pappe umzusetzen. Ich benutzte den Plattengenerator von Keeb.io, um ein SVG zu generieren, das ich als Papiervorlage drucken konnte.

Ich nahm dann die Vorlage, klebte sie auf die Pappe und schnitt von jeder der vier Ecken nach innen, wobei ich die Unterseite des Schnitts mit einer Rolle Packband stützte. Dies ist keineswegs gut genug für einen dauerhaften handverdrahteten Aufbau, aber es funktioniert ausreichend, um das Layout zu testen.

Sobald zweiundzwanzig kleine Quadrate ausgeschnitten waren, konnte ich die Tasten platzieren. Hier wurde mir klar, dass die BALL-Taste keine so seltsame Größe haben konnte und ich mich mit einer 2,75u-Taste zufrieden geben musste. Das war das Beste, denn so passte die vierte Daumentaste.

Aber ja, all die Arbeit nur, um herauszufinden, dass es nicht wirklich so bequem war. Ich hätte einfach meine Hand messen können... Kein großer Verlust, es war ja nur Pappe und ein paar Minuten.

Das Design fertigstellen, oder warum ich Hunderte von 13,97-mm-Quadraten aus Pappe habe.

Lange Rede, kurzer Sinn, ich habe viele verschiedene Iterationen auf Pappe durchgemacht. Am wichtigsten ist, dass ich versuchte, die HEEL-Leiste in wirklich kleinen Anpassungen zu verschieben und dann jedes Mal neue Platinen auszuschneiden. Ich druckte sie aus, schnitt sie aus und brachte sie jedes Mal zu meiner Mutter, um zu testen, ob es bequem war. Das summierte sich zeitlich. Dieses hier abgebildete Design zeigt den ursprünglichen Versuch einer Methode zum gleichzeitigen Drücken von STRG und ALT.

Zum Glück fand ich heraus, dass ich die Leiste einfach abschneiden und dorthin verschieben konnte, wo es bequem war, und dann mit meinem Messschieber messen konnte, wo sie landete.

Schließlich war ich mit dem Design und der Positionierung des Daumenclusters und der HEEL-Leiste zufrieden.

Ich exportierte dann eine DXF-Datei aus dem Plattengenerator von keeb.io und importierte sie in Fusion, um sie dann auf meiner Fräse auszuschneiden. Aus Pappe.

Ich versuchte, eine Zwiebelschale zu lassen, da ich keine Opferplatte darunter hatte und beim ersten Loch versehentlich ins Bett gefräst habe. Was bedeutete, mehr Quadrate von Hand auszuschneiden. Ich war damit zufrieden und schnitt dann zwei Platten aus Polycarbonat aus, dann kam das Design der Leiterplatte.

Abenteuer im Leiterplattendesign.

Vor der Sunshine hatte ich nur eine einzige Leiterplatte entworfen. Obwohl ich einen Streifen mit ein paar RP2040s hatte, wollte ich die Möglichkeit haben, QMK zu verwenden, weil ich damit Erfahrung hatte und es zu der Zeit keine Unterstützung für den 2040 gab. Stattdessen verwendete ich einen Elite-C, weil ich den ATMega32u4 wollte, und die sind derzeit entweder wahnsinnig teuer oder überall ausverkauft. Nachdem ich ein sehr überzeugendes Video von Mitxela über gekrümmte Leiterbahnen gesehen hatte, beschloss ich, die 45-Grad-Standardeinstellungen in KiCad aufzugeben. Die Leiterplatten sind, im Gegensatz zu den meisten gut durchdachten geteilten Tastaturen, nicht reversibel, weil ich ein bestimmtes Aussehen auf der Vorder- und Rückseite wollte. Hier sind einige sorgfältig ausgewählte Fotos, die meine Leiterplatten wirklich gut und leicht unscharf aussehen lassen. In voller Farbe, was mein Thema für diese Seite ruiniert.

Eigentlich eher unter euren Händen.

Der Ort, an dem all die großen Komponenten hinkommen, der Elite-C, die Solenoidschaltung, TRRS-Buchsen und der Reset-Knopf.

PROFI-TIPP: Dieser Siebdruckaufkleber entschuldigt mein Design für alle Mängel.

Rückseite links.

Mir gefällt wirklich gut, wie die Tastenmatrix geworden ist.

Ein freundliches Gesicht, um mir beim Löten Gesellschaft zu leisten.

Ich werde die PCB-Dateien selbst nicht veröffentlichen, nicht vor der zweiten Version. Ich bin sehr stolz, aber gleichzeitig unsicher. Ich hoffe, die Fotos gefallen euch.

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Meine Tastenbelegung und andere persönliche Anpassungen

Die Details zum Zusammenbau überspringe ich, die sind langweilig, es war einfach. (Abgesehen vom mühsamen Schmieren von Schaltern und Federn...) Nachdem sie zusammengebaut war und auf meinem Schreibtisch stand, war die Sunshine alles, was ich mir erhofft hatte. Ich richtete VIAL ein und flashte die Elite-Cs mit meiner Tastenbelegung. Meine Tastenbelegung ist ziemlich einfach, es ist wirklich einfacher, sie zu zeigen, als darüber zu reden. Colemak-DH und einige Ebenen, nichts Verrücktes. Die wichtigsten Anmerkungen sind, dass ich mich wohl dabei fühlte, Tastencodes für Normie-Tastaturen wie =+ beizubehalten, anstatt sie zu trennen, weil es so einfach war, SHIFT zu jeder Kombination hinzuzufügen. Die wichtigste persönliche Anpassung, über die ich sprechen möchte, ist das Federgewicht. Meine alphanumerischen Tasten haben alle 25 Gramm, was sehr leicht ist. 2U-Tasten müssen schwerer sein, aber ich schiebe das Auslöten auf und behelfe mich. Deshalb verwendet meine Leertaste eine 1U-Taste. Die HEEL-Leisten verwenden jedoch fantastisch schwere 650-Gramm-Federn. Das macht sie außerordentlich bequem als Handgelenkstützen, aber gleichzeitig ist es möglich, sie bei Bedarf herunterzudrücken. YMMV, nicht alle Handgelenke wiegen gleich. Wenn ich keine schweren Federn verwenden würde, würde ich die Dinge in der Firmware umkehren, sodass SHIFT aktiviert wird, wenn die Leisten nicht mehr gedrückt sind. Oh, und ich benutze nie die zweite Alt-Taste. Wenn ihr Ideen habt, was ich stattdessen dorthin legen sollte, meldet euch bitte bei mir.

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Die Dinge, die ich unterwegs herausgefunden habe

Genauso wie ich durch das Erleben und Erforschen früherer Tastaturen neue Vorlieben und Abneigungen entdeckt habe, hat mich die Verwendung der Sunshine auch dazu gebracht, neue Dinge zu lernen. Dazu gehören:

• Das Wechseln zwischen Zeigegeräten und der rechten Seite der Tastatur kann Kombinationen erschweren.
• Meine kleinen Finger haben IMMER NOCH Schwierigkeiten, die höchste Reihe und die äußersten Spalten zu erreichen. (Obwohl nicht GANZ so schwer.)
• Ich vermisse den Komfort von Drehgebern.
• Bin durch reinen Zufall auf diese Tastatur gestoßen. Sie hat eine Thenar-Eminenz-Taste, könnte eine wirklich coole Eingabe sein, die man der nächsten Sunshine hinzufügen könnte. Würde eine große Überarbeitung des Gesamtdesigns erfordern, aber es wäre machbar.
• Die BALL-Taste muss höher sein, um den vierten und fünften Mittelhandknochen zu erreichen.

Mein Versuch während des Papp-Prototypings, das Höhenproblem zu beheben. Tadellose Eleganz, natürlich.

Meine Pläne für die nächste Version.

Angepasstes und optimiertes Layout

Ich denke, ich werde die Versätze noch einmal anpassen und viel drastischer vorgehen müssen. Vielleicht untersuche ich auch die Spreizung. Obwohl dies eine ganze zweite Runde des Papp-Prototypings erfordern könnte, habe ich eine andere Methode, die ich gerne ausprobieren möchte. Davon werdet ihr beim nächsten Mal hören. Obwohl mir das Kyria-ähnliche Layout gut dient, denke ich, dass ich mehr Versatz möchte.

Feature-Creep

Ich möchte der nächsten Version Drehgeber hinzufügen, mindestens einen. Sie machen das Anhalten und Abspielen von Medien extrem praktisch und die Lautstärkeregelung ist auch super willkommen. Es gibt jedoch noch mehr Komfort zu haben. Zum einen liebe ich Guilty Gear, und manchmal spiele ich tatsächlich Strive, anstatt die Alben anzuhören, während ich andere Dinge tue. Ich denke, ein kleiner 8-Wege-Schalter könnte wirklich nett sein, wenn er gut passen würde. Ich bezweifle, dass er meinen Fightstick ersetzen würde, aber es wäre trotzdem wirklich süß. Abgesehen davon brauche ich eine Art Zeigegerät, für das ein 8-Wege-Schalter nicht geeignet ist. Eine Anordnung im Oddball-Stil wäre wirklich schön.

Produktionsreifes, professionell aussehendes Design

Ich möchte in der Lage sein, Pläne für die zweite Version zu veröffentlichen, die mit einer Dichtung in einem Gehäuse montiert ist (vielleicht sogar verkaufen 🤫), ich denke, eine neue Version würde davon profitieren, wenn die HEEL-Leisten eine separate Leiterplatte hätten, da auf der aktuellen Leiterplatte massiv Fläche verschwendet wird. Außerdem möchte ich den RP2040 on-board verwenden, anstatt etwas wie den Elite-C. Das hat offensichtliche Vorteile, die Kosten sind einer davon, aber ich möchte es tun, weil es einfach eleganter ist. Ich möchte auch einen besseren Weg für den Umgang mit den Mosfets und Kondensatoren für die Solenoidschaltung finden. Sie nehmen eine Menge Platz ein. Schließlich möchte ich niedliche ganzflächige Grafiken und besser verlegte Leiterbahnen haben. Ich hatte viele coole Ideen, die auf meiner Efeutute basierten, die ich nie umgesetzt habe, und ich würde ihnen gerne eine weitere Chance geben.

Bis zum nächsten Mal!

Ich hoffe, es hat euch gefallen, von der Tastatur zu hören, die ich gebaut habe. Entschuldigung, wenn mein Schreibstil etwas steif oder unbeholfen ist. Ich habe seit letztem Jahr kein Buch mehr gelesen. Wenn ihr mich erreichen wollt, bin ich auf Github unter pelmeniboiler, auf Discord unter pelmeniboiler#8372, auf Reddit unter /u/pelmeniboiler und auf Twitter unter @pelmeniboiler.