Когда обычному человеку нужна новая клавиатура, он идёт в магазин. Когда клавиатура нужна программисту, он собирает её сам из компонентов. Иногда дело заходит слишком далеко, и программист начинает печатать корпуса на 3d-принтере, заказывать авторские клавиши и проводить дегустацию свитчей. Рассказываем, что это и зачем нужно.
Что такое кастомная клавиатура
Слово «кастомная» (от английского custom — нестандартный) означает, что изделие изготовлено на заказ. Когда программист сам себе собирает клавиатуру, — это тоже кастом, потому что на заводах не выпускают клавиатуры именно с такими параметрами.
Кастомную клавиатуру можно собрать:
- любой ширины и из любого количества клавиш;
- любого цвета;
- с любой подсветкой;
- с любой реакцией на нажатие каждой клавиши;
- любой формы и с любым дизайном.
Из чего состоит кастомная клавиатура
Чтобы собрать кастом, нам понадобятся компоненты — их можно купить готовые, заказать на производстве или изготовить самостоятельно в зависимости от ваших возможностей. Вот что это за детали:
Плата, на которой обычно находится контроллер и которая реагирует на замыкания контактов. Это «мозг» клавиатуры, который отвечает за передачу данных с устройства на компьютер.
Вместо платы можно использовать контроллеры типа Arduino, но тогда нужно как-то спаять контакты клавиш. Это не очень удобно, но вполне реализуемо.
Переключатели, или свитчи, — это механизмы, которые отвечают за нажатия на клавиши. В зависимости от механизма клавиши дают разный отклик и щелчок: какие-то требуют более сильного нажатия, какие-то легче; одни дают мощный щелчок, другие бесшумные; есть даже такие, которые делают два щелчка: один на нажатие, другой на отпускание клавиш.
Свитчи выглядят так:
Стабилизаторы — это устройства, которые не дают длинным клавишам шататься и люфтить. Длинным — это пробел, шифт, капслок, энтер и другие. Под каждую такую клавишу нужен свой стабилизатор:
Пластина, которая будет держать переключатели, чтобы они не вывалились из клавиатуры. Лучше всего брать металлическую, они прочнее, чем пластиковые:
Корпус, чтобы собрать всё вместе.
Кейкапы, колпачки — клавиши, которые мы видим на клавиатуре. Кейкап — это не сама клавиша, а пластиковый колпачок, который надевается на свитч. Его можно вытащить из одного гнезда и поставить в другое — нажиматься будет точно так же. Например, вот кастомные кейкапы с Дартом Вейдером и Бэтменом:
Ещё при желании можно добавить в клавиатуру светодиоды для красоты. Тут тоже есть выбор: купить их отдельно, вместе с переключателем или распаянные на плате:
Как работает механическая клавиша
В клавиатурах есть несколько типов клавиш:
- Мембранные — для нажатия надо продавить резиновую мембрану. Обычно такие клавиши имеют небольшой ход нажатия и тихо работают.
- Ножничные — кейкап держится на тонком механизме, напоминающем ножницы, отсюда и название. В большинстве ноутбуков стоят ножничные клавиатуры.
- Механические — это наш случай. В них, чтобы замкнуть контакт, используется специальный механизм с пружиной, подвижным штоком, токопроводящими контактами и корпусом, внутри которого это всё находится. Они большие и издают характерное щёлканье при нажатии, как в фильмах про хакеров.
Почти все кастомные клавиатуры делают с механическими клавишами по двум причинам:
- Свитчи проще монтировать на плату, чем всё остальное.
- Можно подобрать свитч с нужными для себя параметрами. Например, длинным или коротким свободным ходом, жёсткостью, скоростью возврата, скоростью срабатывания и так далее.
Работает переключатель так:
- Есть контактная пара. Если её замкнуть — клавиатура поймёт, что на клавишу нажали.
- В обычном состоянии контактная пара разомкнута и сигнал не идёт. За это отвечает белая деталь на схеме ниже.
- Когда мы нажимаем на клавишу, она давит на синий шток, а шток — на белый размыкатель. Как только размыкатель проваливается вниз, контакты соединяются и сигнал идёт на клавиатуру.
- Когда палец убран, пружина поднимает обе части наверх, и клавиша снова готова к тому, чтобы на неё нажали.
Как собрать всё вместе
Общая последовательность такая:
- Берём плату и устанавливаем стабилизаторы под большие клавиши. Это делаем сразу, потому что потом будет уже не подлезть.
- Ставим пластину.
- Припаиваем к плате контакты свитчей. Есть клавиатуры с готовыми разъёмами под свитчи, туда контакты можно просто вставить и зажать.
- Если нужны светодиоды — тоже припаиваем.
- Ставим плату со свитчами в корпус.
- Надеваем кейкапы на свитчи.
Звучит просто, но на деле это может занять от пары-тройки часов до нескольких вечеров — всё зависит от необходимости пайки и того, как все элементы подходят друг к другу.
Программирование кастомной клавиатуры
Часто кастомы делают ради расширения стандартных возможностей, например:
- сделать переключение языка отдельной кнопкой;
- повесить на какие-то клавиши нестандартные действия, например, копирование и вставку сделать тоже отдельными кнопками;
- сократить в 2–3 раза количество клавиш, а все функции полностью запрограммировать на то, что осталось.
Чтобы такое сделать, нужно, чтобы плата поддерживала стандарт QMK — он позволяет программировать клавиатуры на уровне чипа. Это значит, что вы можете подсоединить эту клавиатуру к любому другому компьютеру и она будет работать точно так же, как и на вашем, со всеми хитрыми комбинациями и скриптами.
Если нужна тонкая настройка, то в редакторе можно открыть код прошивки, поправить любой параметр и загрузить это на клавиатуру. Например, можно на одну клавишу повесить сочетание клавиш или любую другую последовательность действий.
Как влияют кастомные клавиатуры на качество вашего кода
Кастомная клавиатура никак не влияет на качество вашего кода, даже если у неё самая крутая подсветка и самые дорогие свитчи.
Другое дело, что, погрузившись в программирование прошивок и скриптов, вы сможете подтянуть свои навыки в алгоритмах и логике работы устройств — и вот это точно может сделать вас лучше как программиста.
Но один способ улучшить код с кастомной клавиатурой всё-таки есть: приходите в Практикум, там можно с любой клавиатурой.
Как влияют на удобство работы
Кастомные механические клавиатуры — дело вкуса. Одним нравится звук щёлкающих клавиш, других он раздражает. Кому-то максимально удобно на Apple Magic Keyboard, а кто-то терпеть не может эту мембрану и жить не может без свитчей Cherry Red. То есть здесь всё строго по любви.
Из распространенных минусов:
❌ Самые доступные наборы для кастома могут быть без русского языка. Это не проблема, если вы хотите сами сделать лазерную гравировку.
❌ Если делаете кастом, то хочется сделать какую-то особенную форму клавиатуры. Но тогда пальцы привыкнут к новой клавиатуре, а на других станет непривычно.
❌ Кастомная клавиатура может занимать дополнительный порт на компьютере.
Срединный вариант
Хороший промежуточный вариант — программируемые мини-клавиатуры. Накатываете на них нужные вам горячие клавиши, и в бой. Пример с Али:
