Keybytes klavyede her tuşa kendi RISC-V mikrodenetleyicisi, pogo pinleri ve mıknatıslar

26 Ekim'de Hacker News ana sayfasına çıkan keybytes adlı donanım projesi, mekanik klavyeye alışılmadık derecede radikal bir yaklaşım getiriyor: her tuş, kendi RISC-V mikrodenetleyicisini taşıyan bağımsız bir devre kartı ve tuşlar, yaylı pogo pinleri ile mıknatıslı kutular aracılığıyla hem birbirine hem denetleyiciye bağlanıyor. GitHub'da NotARoomba adıyla yayın yapan tasarımcı, tasarımın tamamını MIT lisansı altında released etti.

Her tuş bir bilgisayar

Projenin GitHub deposuna göre klavye, ikisi de KiCad'de tasarlanmış ve tam olarak 1u — 19,05'e 19,05 milimetre, tek bir tuşun standart ayak izi — boyutunda kesilmiş iki kart türünden oluşuyor.

Keybit adı verilen ilk tür tek bir tuştur: Cherry MX switch ile CH32V003 RISC-V mikrodenetleyicisinin eşleşmesi. Pogo pinleri dört kenar boyunca uzanıyor ve 3,3V güç, toprak ile bir I2C bus taşıyor; bu da bir Keybit'in, hangi tarafta olursa olsun — ister başka bir Keybit ister ana kart — yanındaki şeye elektriksel olarak bağlanabileceği anlamına geliyor. Dolayısıyla düzeni değiştirmek yeniden tasarım değil fiziksel bir eylem: modüller birbirinden ayrılıp yeni bir düzende birleştiriliyor ve bus topolojisi kendiliğinden uyarıyor.

Denetleyici tek bir tuşun ayak izine sığıyor

Keyword adlı ikinci kart ana denetleyici ve kendisi de iki 1u PCB'nin üst üste yığılmasıyla oluşturulmuş durumda. Üstteki kartta Bluetooth ve USB destekli bir STM32WB55RGV6 mikrodenetleyici, seramik bir anten ve tuş firmware'ını saklamaya ayrılmış 2MB QSPI flash (W25Q16JV) bulunuyor. Alttaki kart ise güç sistemini taşıyor: ESD korumalı USB-C, tek hücreli LiPo için lehim pedlerine bağlı bir BQ25895 batarya şarj cihazı ve beslemeyi kararlı tutan bir TPS631000 buck-boost dönüştürücü. Yığının tepesindeki üç pogo pini, Keyword'ün Keybitleri doğrudan programlamasını sağlıyor; böylece ayrı bir programlayıcı yerine tuşlar yerinde flash'lanıyor. Bir RGB LED durum göstergesi sunuyor.

Fiziksel yapı, modülleri bir arada tutmak için mıknatıs kullanan ve Onshape'te modellenmiş özel kutulardan geliyor; STEP dosyaları deponun CAD klasöründe yer alıyor. Şematiklerin, kart düzenlerinin ve 3D görselleştirmelerin yanında bir demo videosu da mevcut.

MIT altında tamamen açık

Projeyi yeniden inşa etmek için gereken her şey kamuya açık: her iki kartın KiCad şematikleri ve düzenleri, kutu geometrisi ve Blender'da üretilmiş görselleştirmeler. Depo ayrıca mikrodenetleyici yapılandırması için STM32CubeMX'ye ve Hack Club Forge'a atıfta bulunuyor. Lisans MIT olduğu için tasarım, izin istemeden kopyalanabilir, değiştirilebilir, üretilebilir ve satılabilir. Yazarın sayfasında, Bluetooth'lu bir USB-C reflow hotplate ve Raspberry Pi Pico boyutunda bir STM32 geliştirme kartı dahil olmak üzere birkaç kardeş proje listeleniyor.

Neden önemli

Klavyelerin çoğu — özgün yapım klavyeler dahil — tuşları, tek bir denetleyiciye yönlendirilen bir switch matrisinde aptal kontaklar olarak ele alır; düzen, PCB çizildiğinde sabitlenir. Keybytes bu modeli tersine çeviriyor: her tuş I2C bus üzerinde küçük bir ağ düğümü, bağlantılar pogo pinleriyle mekanik olarak kuruluyor ve düzen, kullanıcının masasında değiştirebileceği bir şey olup çıkıyor; mühendisin tasarım aşamasında sabitleyeceği bir şey olmaktan çıkıyor. Bunu 1u ölçeğinde — hatta ana denetleyicinin bile tek bir tuşun ayak izine sıkıştırıldığı — yapmak, maker klavye sahnesi için gerçek bir mimari yenilik. Ve tüm yığın, şematiklerden kutu dosyalarına kadar açık olduğu için diğer üreticiler bu tuş başına deseni kendi cihazları için ödünç alabilir. Bir ürüne dönüşse de kalsa da referans bir tasarım olarak kalsa da, klavyelerin çok ötesine uzanan modüler bir donanım yaklaşımının örneğini sunuyor.