Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Este "convés de comutação" construído sob medida facilita o trabalho em qualquer lugar

Dois anos atrás, descobri rapidamente que usar um laptop no trem era bastante desconfortável quando comecei um novo trabalho que estava a uma hora e meia de distância. Ou a tela estava totalmente aberta, mas o laptop estava preso no meu estômago, ou eu poderia digitar confortavelmente, mas a tela estava meio fechada. Decidi que a melhor solução para esse inconveniente era construir meu próprio computador portátil do zero. Eu chamo o produto final o convés do comutador.

O Commute Deck é projetado para fornecer uma experiência de computação produtiva para o trabalho do terminal UNIX em locais apertados, como o trem ou um assento econômico em um avião. Pode ser transportado à mão ou preso a um saco. É robusto o suficiente para ser empurrado e selado para que possa ser transportado para fora em condições descontroladas. O teclado mecânico é confortável para ser digitado (em largura e layout), e a duração da bateria é suficiente para um voo cross country ou um dia inteiro em uma conferência.

O tema dessa compilação é identificar o problema que você deseja resolver e resolver esse problema. Parece uma tautologia, mas acho fácil perder tempo resolvendo problemas que realmente não importam. Há várias áreas em que troquei a elegância por componentes prontos para uso para reduzir a complexidade, o custo e o tempo até a conclusão.

Um aparte: O nome "Commute Deck" é em referência à noção de um dispositivo de computação feito de pura nostalgia dos hackers dos anos 90 chamado "cyber deck", de William Gibson Neuromante. Aqui está uma captura de tela de um personagem de "Decker" segurando um dispositivo semelhante do jogo Sega Genesis Shadowrun.

O chassi

Eu usei o corte a laser de 1/4 "de contraplacado para formar um chassi no estilo pilha-de-camadas-chatas. Essa técnica facilita posicionar com precisão o padrão de teclas do teclado e anexar as coisas pela parte superior e inferior (embora você tenha que fazer furos nas laterais).

É forte, fácil de fabricar e modificar manualmente e durável o suficiente para as minhas necessidades. Além disso, é barato! As chapas de compensado estão disponíveis por alguns dólares em praticamente qualquer loja de ferragens e um par de 2 x 4 ′ é grande o suficiente para uma unidade. Isso significava substituir as coisas quando cometi erros também foi muito fácil.

O teclado - teoria

A parte mais visível do Deck é o teclado. Se você está se perguntando se é um teclado normal que foi cortado pela metade, a resposta é não.

Um teclado típico tem uma matriz de chaves, soldadas a um PCB rígido. Embora seja possível ver com cuidado um ao meio, você precisa garantir que todas as conexões elétricas sejam reconectadas de forma meticulosa. Isso seria difícil e não especialmente recompensador. Além disso, se eu fosse criar um computador em um teclado, eu gostaria que ele fosse totalmente personalizável. Tendo já arranhado pessoalmente vários teclados, a solução foi construir este também do zero.

Depois de criar um layout chave (baseado no que os entusiastas chamam de “60% de teclado”), recriou-o em um conjunto de ferramentas da Web gratuitas usadas para gerar automaticamente os arquivos CAD usados ​​para criar um teclado. Isso me deu um ponto de partida, a partir do qual movi manualmente os interruptores de tecla até que eles fossem separados e organizados como eu gostava.

Existem algumas esquisitices com este layout. Existem tecnicamente duas teclas Y e duas B. A barra de espaço é dividida em duas metades (feitas de teclas de deslocamento à direita). Eu não incluí um dispositivo apontador, então o teclado também precisava permitir o movimento do mouse com as teclas WASD.

O Teclado - Construção

Um teclado é geralmente composto de duas a três partes estruturais principais. As coisas que você pressiona são chaves. Estes são geralmente montados em uma placa, estampados ou cortados a laser de metal com cerca de 1,5 mm de espessura. Os switches são soldados a um PCB para fazer conexões elétricas. Esta combinação é muito durável e dá uma boa sensação de toque. O Deck tem os interruptores, mas nem a placa nem o PCB. Os preços certamente caíram desde que terminei este projeto, mas obter cortes de metal personalizados ou PCBs feitos profissionalmente nesses tamanhos ainda será caro.

Trabalhar em torno de não ter um prato é fácil. Os interruptores são projetados para prender em algo com cerca de 1,5 mm de espessura; claramente muito mais fino que 1/4 “madeira compensada! Com o ajuste cuidadoso do tamanho do buraco, consegui obter um ajuste bem justo direto do cortador a laser. Para essa última parte, algumas pinceladas de cola quente fazem maravilhas.

Eletricamente, a teoria de como o teclado funciona é a mesma, independentemente de você usar um PCB ou não. As chaves são conectadas em uma matriz de linhas e colunas e um microcontrolador de algum tipo as escaneia, verificando quais switches estão ativados. Sem uma PCB, essa fiação é feita à mão e usa menos fios livres. Isso é muito demorado, mas não especialmente difícil. É bem adequado para fabricar um único teclado único.

Conectado a esta matriz está um Teensy 2.0 executando o `tmk`, um firmware de teclado de código aberto. Ele emula um teclado e mouse USB totalmente normal.

A tela

Há uma variedade de opções de tela para o Raspberry Pi, algumas mais integradas do que outras. Um display de 7 ″ 720p foi o maior que eu encontrei a um preço razoável, que aceitava HDMI e não tinha uma resolução muito baixa.

Eu usei uma tela da Adafruit. A tela vem como a própria tela e uma placa de controle, sendo que ambas precisam ser conectadas para receber HDMI e ligar e exibir uma imagem com luz de fundo. Este controlador funcionará 5v, o que era crítico, já que era tudo que eu tinha para trabalhar.

O chassi foi construído com uma cavidade que contém a tela em todos os lados, exceto na frente, mas sem se conectar diretamente a ela. Na parte frontal, um painel de acrílico resistente à abrasão é parafusado ao chassi para evitar que ele saia. Se a placa de chave for removida, a placa de acrílico ainda estará fixada para que a tela permaneça. A placa de controle é aparafusada na parte de trás da placa com os interruptores de chave e paira acima da própria matriz de teclas.

The Guts

Para poder, eu procurei até encontrar uma bateria USB que parecia razoavelmente fina. Removi a parte da frente da bateria, incluindo o circuito de carregamento e regulador, e montei-a na parte de trás do deck para que pudesse ser carregada externamente enquanto visualizava o status da bateria. Também removi os conectores USB e soldados diretamente no barramento de + 5v para alimentar o sistema.

O resto do Deck é basicamente partes não modificadas. Como a matriz de teclas e a tela parecem ser dispositivos USB totalmente normais, eles podem se conectar a qualquer dispositivo de computação que seja fácil de ligar e montar. Eu escolhi um Raspberry Pi 2 por conveniência e adicionei USB interno Wi-Fi e dongles Bluetooth. Eu também instalei um hub USB sob o lábio frontal para fornecer portas externas conforme necessário e corri o cabeamento para dentro.

Notas para a próxima versão

Estou muito feliz com o quão bem esta versão do Commute Deck foi lançada! É funcional e um acessório elegante para o grupo certo de pessoas.

Na próxima versão, pretendo melhorar a ergonomia. Olhar direto para a tela não é confortável por muito tempo, então estou procurando maneiras de fazer todo o dispositivo modular, dobrar ou quebrar em pedaços para reposicionar a tela. Acho que também vou tentar remover os cabeçalhos em excesso do controlador de tela e do Pi para deixar a coisa inteira com uma ou duas camadas mais finas.

Todas as fontes necessárias estão disponíveis se você estiver interessado em replicar todo ou parte do convés de comutação.

Ação

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