Aprende a construir un teclado personalizado con interruptores

Los teclados personalizados son fáciles de construir. Solo necesitas cinco partes:

Una placa de circuito impreso (PCB).
Una carcasa para sostener el tablero.
Keycaps.
Estabilizadores.
Interruptores mecánicos.

También recomiendo comprar una placa posterior, que aumenta la durabilidad y la estabilidad de tipeo. Si solo quieres que tu teclado se vea bien. Tengo algunos consejos al final de este artículo para mejorar las cosas. Pero primero, exploremos cómo puedes construir tu propio teclado mecánico personalizado.

Herramientas necesarias para ensamblar el teclado

Como mínimo, necesitas dos herramientas para soldar un teclado. Un soldador de bajo voltaje y algo de soldadura de núcleo de colofonia.

Soldador de bajo voltaje : si eres un novato, no dudes en comprar una plancha barata de bajo voltaje. Los hierros más calientes pueden derretirse más rápido, pero no son para principiantes. Para aquellos que quieran un poco más, compra una plancha de voltaje ajustable.

Soldadura con núcleo de colofonia : la soldadura es básicamente una aleación de estaño y plomo que se derrite a bajas temperaturas. El colofonia dentro de la soldadura es un compuesto orgánico diseñado para eliminar las impurezas que degradan la conductividad. Se licua cuando se calienta, lo que hace que se extienda sobre la junta de soldadura.

Herramientas opcionales (pero recomendadas)

Algunas herramientas opcionales, pero altamente recomendadas, incluyen una ventosa de soldadura, lana de acero, hisopos de algodón y 90% de alcohol.

Sucker de soldadura : si cometes un error, un succionador de soldadura puede extraer la soldadura calentada.

Lana de acero : una almohadilla de lana de acero se utiliza para limpiar la punta de un soldador sin causar daños. Los más baratos son abrasivos. Pero si estás utilizando un soldador desechable, son una buena opción. De lo contrario, invierte en una almohadilla de limpieza de bronce diseñada para una plancha caliente.

Bastoncillos de algodón : se usa un bastoncillo de algodón para aplicar alcohol al tablero.
90% de alcohol: alcohol de alta graduación sin aditivos es ideal para eliminar los residuos de flujo de Rosen.

Extractor de tecla : Al colocar las teclas es muy fácil, eliminarlas no lo es. Hay dos tipos de extractores de teclados: extractores de cables y plástico. Recomiendo usar un extractor de alambre. El modelo anterior, sin embargo, está en el mismo paquete.

También es posible que desees una superficie no conductora sobre la que puedas trabajar. Prefiero usar una tabla de cortar de madera. La madera es resistiva, lo que significa que no conduce la electricidad fácilmente.

Comprar las piezas del teclado mecánico

Todos necesitan algo diferente de su teclado. Un mecanógrafo puede querer una experiencia similar a una máquina de escribir analógica clacky. Un diseñador de interiores puede preferir una estética colorida.

Con infinitas opciones de personalización, crear un teclado le permite al usuario elaborar algo que ningún fabricante produce. El único truco está en encontrar las piezas para construir una máquina de fragmentación de palabras trucada.

Hay cinco (o siete) componentes que puedes elegir:

Una placa de circuito impreso (PCB).
(Opcional) Una placa.
Estuche para teclado.
Interruptores mecánicos.
Keycaps.
Estabilizadores.
(Opcional) LED.

La opción fácil: kits de teclado mecánico bricolaje

Si lo que deseas es principalmente aprender a soldar, y no te importa la personalización, obtén un kit de teclado mecánico desarmado. Un kit sin montar incluye todos los componentes básicos, por lo que hay menos problemas. Un excelente negocio en este momento es el YMDK71 Mechanical Keyboard Kit. También incluye una batería para el funcionamiento inalámbrico a través de Bluetooth.

La manera más fácil de comenzar con un teclado mecánico DIY es comprar un kit. Cada kit de teclado DIY varía, pero incluyen una placa de circuito impreso (PCB), a veces una placa posterior, una caja y conmutadores mecánicos. Aquellos que saben exactamente qué partes quieren deben comprar los componentes por separado el uno del otro. Puede costar más, pero las opciones de personalización son considerables.

1. Placa de circuito impresa del teclado

De los cinco componentes principales, el más importante es la placa de circuito impreso (PCB). La PCB determina las capas de diseño y función del teclado. En términos generales, los PCB vienen en varios tipos de factores de forma. La mayoría de los cuales se basan en la cantidad de claves que puede acomodar.

El más popular de estos PCB con teclado DIY es el 60% de factor de forma. Como su nombre indica, un 60% de teclado incluye 60 teclas. Pero hay otros tipos de teclados, incluidos el 40%, 75%, 87% y más.

En AliExpress, puedes comprar una variedad de PCB, incluidos GH60, YYD75, DX64 y otros. De estos, prefiero el DX64 porque incluye un teclado direccional del lado derecho y usa el mismo caso que la mayoría de las variantes de 60 teclas.

Entre los PCB más exóticos, está el teclado mecánico ErgoDox , que está diseñado para la ergonomía. También hay tablas con agujeros invertidos para las luces LED. Lo que permite la compatibilidad con las teclas frontales impresas.

Algunos PCB ofrecen diseños plug-and-play sin soldadura que simplifican el cambio de interruptores. La mayoría de las opciones que existen, sin embargo, no ofrecen tal lujo. No recomiendo armar un ErgoDox como tu primer teclado. Aunque es excelente, no es adecuado para un proyecto de soldadura de nivel de entrada.

Puntos importantes a tener en cuenta:

¡La PCB debe coincidir con la carcasa!
La PCB determina si tiene retroiluminación LED.
Si tiene LED, la PCB determina si usas teclas con teclado impresas en la parte frontal o en la parte superior.

2. Placa del teclado

La placa del teclado ayuda a los interruptores de anclaje y proporciona estabilidad y confiabilidad adicionales. Aunque existen estabilizadores de plástico, los más comunes son el acero y el aluminio.

En mi experiencia, las planchas de aluminio tienden a doblarse durante el envío. Mientras que el acero es extremadamente duradero pero pesado. Recomiendo acero si puedes encontrarlo. Pero el aluminio es una buena opción si prefieres la movilidad.

Las placas también vienen en diferentes colores. Sugiero pensar cuidadosamente sobre la estética de tu construcción antes de comprar cualquier parte.

3. Carcasas de teclado

Es una buena idea comprar el estuche junto con la PCB. La mayoría de los vendedores ofrecen un caso como un trato combinado. Las ofertas combinadas cuestan menos en general y comprar ambas del mismo proveedor también garantiza la compatibilidad. En su mayor parte, los estuches GH60 se ajustan a la mayoría de los demás PCB con teclado al 60%.

El indicador revelador de si la caja encajará o no en la PCB es mirando los orificios de los tornillos. Si los orificios de los tornillos coinciden con la PCB, es probable que tengas el estuche adecuado.

4. Interruptor mecánico

Después de una PCB, los interruptores mecánicos son el segundo componente más importante. Pero hay muchos tipos para elegir.

Un interruptor mecánico le da a un teclado mecánico su sensación y sonido distintivos. Cuando se presiona, cada tipo de interruptor tiene una sensación diferente (o respuesta táctil), sonido y elasticidad. La actuación suave y liviana es ideal para los jugadores, como la mayoría de los interruptores de color rojo. Otros están diseñados para emular una máquina de escribir. Mi favorito es el interruptor más liviano, suave y silencioso (Gateron Clear).

Hay algo de historia aquí. Los primeros pequeños interruptores mecánicos vinieron de Cherry GmbH. Pero desde que expiró su patente de cambio mecánico en 1982. Ha surgido la competencia. Ahora docenas de compañías hacen conmutadores de teclado. Algunos de estos interruptores son clones desvergonzados del diseño original de Cherry. Otros han mejorado o modificado el diseño original.

Los interruptores de hoy incluyen bastantes marcas. De estos, Gateron se ubica en la parte superior de la lista en cuanto a asequibilidad y calidad. Sin embargo, hay algunos tipos de conmutadores exóticos.

Por ejemplo, algunas de las tecnologías más radicales que existen incluyen los interruptores sin contacto de Sakura electrocapacitivas de Varmilo. Estas prescinden del accionamiento mecánico de las teclas, una forma elegante de decir que el interruptor depende de pocos componentes mecánicos.

En caso de que estés interesado en aprender más, algunos otros ejemplos incluyen Kailh, Razer, Outemu, Greetech y Zealio. Todos estos conmutadores se pueden encontrar con algo llamado probador de conmutación. De los probadores (o muestreadores) que hay, echa un vistazo al probador Gateron de 9 interruptores. Al combinar una serie de diferentes tipos de conmutadores, puedes encontrar lo que coincide con tu estilo de escritura individual.

5. Keycaps del teclado

Las teclas cifradas varían en el lugar donde se imprimen las letras en la llave, cómo se imprimen las letras y los materiales utilizados en la llave. Estas características contribuyen a la durabilidad y visibilidad de la llave (particularmente cuando se usan luces LED).

LED: si tu PCB tiene los terminales LED en frente de la tecla, eso quiere decir que quiere teclas con teclado frontal. Si los orificios del LED están en la parte posterior, quiere las teclas impresas en la parte superior.

Rotulación: si no tiene iluminación LED, quiere teclas sublimatizadas por tinte. Las letras sublimadas con tinte no desaparecerán durante muchos años de tipeo. Las letras de doble toma, donde los símbolos están hechos de plástico, son más duraderas, pero están diseñadas para teclados iluminados.

Materiales: en general, los materiales utilizados para construir llaves son PBT, ABS y ocasionalmente silicona, metal o caucho. Mientras que PBT es más duradero y no se vuelve brillante después de años de uso, también es más costoso. Sin embargo, compré un juego de teclas PBT de doble disparo que cuestan 10 $ para un conjunto completo de 104 teclas.

6. Estabilizador: Cherry vs. Costar

Las teclas más largas, como la barra espaciadora, el cambio y las teclas de entrada, se tambalearán cuando se presionen, a menos que tengas un estabilizador. Un estabilizador se conecta a los lados izquierdo y derecho de la tecla.

Hay dos tipos de estabilizadores: Costar, que ejecuta una barra estabilizadora sobre la placa (si tienes una placa). Cherry  que ejecuta la barra estabilizadora debajo de la placa.

Además de eso, hay dos variedades para tratar. El tipo que funciona con interruptores montados en placa y el tipo que funciona con interruptores montados en PCB. Si estás armando un teclado por primera vez, es un error fácil comprar el estabilizador incorrecto.

7. Diodos emisores de luz (LED)

Si obtienes una PCB compatible con LED, considera comprar LED. Puedes duplicar la cantidad de tiempo que lleva juntar tu tablero, ¡pero se ven increíbles!

Los LED vienen en una variedad de colores. Incluso hay LED de cambio de color (aunque estos requieren tres pines). Recomiendo comprar en eBay. Puedes esperar un par de semanas, pero comprarle a un vendedor en Hong Kong cuesta alrededor de 5 $ por 100 LED.

Las especificaciones necesarias para la mayoría de las placas son sin bridas y 3 mm. Hay LEDs blancos con filtros de color y LED transparentes que producen el tono deseado. No importa de qué tipo vayas. Los PCB están diseñados para funcionar con diferentes tipos de LED. Por lo que no debes preocuparte por las diferencias de voltaje entre los diferentes colores.

También hay enchufes SIP, que te permiten cambiar tus LED sin tener que soldarlos. Si planeas cambiar los colores con frecuencia, un socket SIP es una buena idea. Además, si tu placa no indica claramente las polaridades negativas y positivas. Una toma SIP te permite evitar tener que desoldar si cometes un error.

Cómo construir un teclado mecánico

Antes de comenzar, considera aprender habilidades básicas de electrónica. Para aquellos interesados ​​en aprender habilidades más básicas, aquí hay algunos proyectos de soldadura DIY para empezar.

El objetivo principal de este artículo no es construir un teclado. Pero tocaré algunas instrucciones de ensamblaje esenciales. En general, la construcción debería ocurrir en el siguiente orden:

Inspección y diseño.
Preparación de la PCB.
Preparar el plato.
Preparar los estabilizadores.
Inserta los interruptores.
Inserta y dobla los LED.
Comienza a soldar.
Limpiar.
Inspección y prueba.

1. Inspección y diseño de su PCB

El primer paso básico es inspeccionar la placa base, los interruptores y las luces LED (si tienes luces LED) para detectar signos de daños. Luego imagina mentalmente los siguientes cinco pasos. Al preparar una imagen mental de lo que requieren los pasos siguientes, reducirá los errores.

2. Prepara la PCB

En este paso, deseas examinar la PCB en busca de signos de cortocircuitos u otras marcas extrañas. Si ves residuos u otras marcas en la placa base. Puedes limpiarlo con un bastoncillo de algodón y un alcohol de alta graduación diseñado para productos electrónicos. Conozco a personas que usan alcohol medicinal, pero eso conlleva la posibilidad de crear un corto.

3. Placa (Opcional)

Si tienes una placa, la placa debe colocarse directamente sobre la PCB para que pueda acomodar los interruptores. Habrá un espacio entre la placa y la PCB.

Los interruptores anclan la PCB en su lugar. En general, las placas hacen que ensamblar un teclado sea mucho más fácil en comparación con la soldadura de los LED y los interruptores directamente a la placa base.

4. Estabilizadores

Los estabilizadores deberán insertarse en su posición en este punto. Hay estabilizadores estilo cereza y Costar. Como se señaló anteriormente, la diferencia básica entre los dos es que los estabilizadores Costar son más fáciles de instalar pero causan algunos ruidos al escribir. La marca Cherry produce menos ruido pero requieren un proceso de instalación algo difícil en algunas placas.

Notarás que los estabilizadores Costar vienen con brocas de plástico que se conectan a las teclas. Estos bits se enganchan en la barra estabilizadora. El cable del estabilizador se ajusta a los estabilizadores que están unidos a la placa.

5. Interruptores

Aquí es donde las cosas se vuelven un poco más complejas. Para reducir la flexión de la placa de circuitos durante la instalación. Es útil instalar primero un interruptor en cada esquina de la placa. Debes presionar completamente el interruptor en la placa para que los pines del interruptor aparezcan en el otro lado del tablero. Si los pasadores no se extienden por completo, tendrás problemas para obtener conductividad eléctrica.

Si las patillas del interruptor están dobladas antes de la inserción, no se extenderán por la parte posterior de la PCB. Debes asegurarte de que los pines estén derechos antes de insertar el interruptor en la PCB. A medida que coloques más interruptores, distribúyelos uniformemente alrededor del teclado. Al hacerlo, se reduce la cantidad de fuerza ejercida sobre la placa de circuito.

Si optaste por anclar los interruptores directamente en la PCB. Este paso es menos difícil ya que los interruptores presionan la placa con poco esfuerzo.

6. Inserta y dobla los LED

Las luces LED de un solo color incluyen dos pines. El pin más largo es positivo y el más corto es negativo. En la mayoría de las PCB, notarás que los agujeros para los LED en la placa están marcados con símbolos negativos o positivos. Cuando insertes el LED en los orificios, asegúrate de que la pata más larga del LED se inserte en el orificio que está marcado como positivo.

La parte difícil aquí es que a menudo los agujeros del LED para las teclas de la fila inferior (como la barra espaciadora, Alt y Ctrl) se invierten. Lo que significa que los terminales están en el lado opuesto. Cometí el error de soldar incorrectamente los LEDs de la fila inferior y tuve que desoldarlos.

Después de insertar cada LED, asegúrate de que esté completamente insertado y doble las piernas. Doblar las patas evitará que el LED vuelva a deslizarse hacia la placa. Incluso un ligero deslizamiento puede hacer que el LED sobresalga lo suficiente como para evitar que una tecla se presione por completo. Ahora dale la vuelta al tablero. Es hora de soldar.

7. Comienza a soldar

Una buena forma de soldar es moverse de la misma forma que lees un libro. Comience por los pasadores en el lado superior izquierdo y muévete de izquierda a derecha. Si tomas descansos, asegúrate de usar un hisopo de algodón y alcohol para eliminar los residuos orgánicos que deja el flujo de Rosen. Si lo dejas secar durante la noche, el Rosen se endurece y luego requiere un raspador para quitárselo.

8. Limpieza

Debido a que la soldadura de núcleo Rosen es ligeramente conductiva una vez que está caramelizada, debes realizar una limpieza. Recuerda que Rosen se endurecerá si se deja expuesto al aire por mucho tiempo. Por lo que deberás limpiarlo inmediatamente después de terminar la soldadura. De lo contrario, tendrás que rasparlo.

9. Inspección

Finalmente, desearás inspeccionar cada punto de soldadura en busca de signos de debilidad. Una buena junta de soldadura durará la vida útil del producto. Una mala articulación puede romperse y finalmente dejar de funcionar. Una «soldadura en frío» puede no conducir la electricidad adecuadamente.

Sin embargo, la mayoría de las juntas de soldadura malas pueden simplemente volver a fundirse (o recalentarse) para corregir problemas. Así que no te preocupes demasiado por cometer errores. El objetivo de este proyecto es aprender, no ser perfecto.

Otros consejos para teclados mecánicos personalizados

Puede continuar personalizando tu teclado con otras funciones como alteraciones de amortiguación de ruido, filtros LED de cambio de color y más.

Abrigo de vinilo: la forma más fácil de personalizar un teclado es con envoltura de vinilo. La envoltura de vinilo es una fina capa de vinilo adhesivo. Viene en una variedad de colores, patrones y texturas. En general, la aplicación de vinilo requiere un secador de pelo, agua y jabón, y un instrumento de corte

Filtro de color: los filtros de color pueden saltar sobre un LED de interruptor mecánico Cherry (pero no la mayoría de las otras marcas). Son más útiles para luces blancas, aunque pueden repasar cualquier LED de color.

Amortiguadores de ruido: Puedes encontrar amortiguadores de tipo O-ring o modelos más caros, como los clips QMX. Descubrí que ambos reducen el sonido en una cantidad pequeña, pero no insustancial. Los clips QMX vienen en PCB y variedades montadas en placa.

¡Tu teclado mecánico personalizado está terminado!

Cualquiera que use un teclado la mayor parte del día necesita un teclado mecánico. Tanto si eres taquígrafo, jugador ( teclados para jugadores ), codificador, escritor o cualquier persona que dedique mucho tiempo a escribir. El teclado correcto puede funcionar o ser un poco más cómodo y productivo para ti.