单手键盘
One Handed Keyboard

原始链接: https://github.com/htx-studio/One-Handed-Keyboard

用户定制了一款单手机械键盘,带有轨迹球,以帮助在交通事故中失去右手功能的女儿。该设计使用了QMK固件,并参考了“何同学”和HTXStudio开源项目(在GitHub & Gitee上可用)。 该项目提供了构建三种键盘变体的详细资源——左手和右手版本,以及更小的控制板,包括PCB设计(通过JLCPCB)、VIA配置文件、固件、3D模型和元件数据表。主要元件包括STM32G431CBU6微控制器、25mm PTFE轨迹球,以及Alps或常见机械开关的选择。 文档详细介绍了组装过程,包括阻尼材料(Poron、硅胶垫)、螺丝类型和接线说明(使用FPC连接器)。开发者强调在组装过程中进行彻底的测试,特别是轨迹球和滚轮功能,并提供了固件刷写指导。这是他们的第一个开源项目,欢迎反馈。

## 黑客新闻上关于单手键盘的讨论 黑客新闻上最近的一篇帖子介绍了HTX Studio制作的单手键盘,并附带了一个YouTube视频展示其功能。讨论迅速扩展到涵盖各种现有的和潜在的单手输入解决方案,包括使用AutoHotKey或Karabiner Elements的软件实现,Microwriter和CharaChorder等和弦键盘,以及Maltron和Frogpad等专用硬件。 许多评论者分享了因受伤或残疾而适应单手输入的个人经历,强调了人体工程学的重要性以及减少压力。几位用户讨论了镜像键盘布局的挑战以及具有可定制图层(使用QMK/ZMK固件)的分体键盘的好处。 对话还涉及了专用硬件的高成本以及对更多经济实惠、易于获得的选项的需求。一个反复出现的主题是需要适应个人需求的自适应设计,考虑到手部力量和灵巧度的差异性。最终,该帖子表明了对解决可访问性和人体工程学问题的创新输入设备有浓厚的兴趣。
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原文

我们收到了一封特殊的邮件。来信者的女儿在上学途中不幸遭到重型卡车碾压,右手永久失去了功能,用电脑的时候手得在键盘和鼠标之间频繁切换,打字很慢,很累。他想让我们帮他女儿做一个单手键盘。

左手小键盘

左手大键盘

这是一把单模且集成了轨迹球的机械键盘,固件使用QMK,感谢所有为 QMK 社区做出贡献的开发者。

键盘制作参考:【何同学】我们做了个特别的键盘…

硬件开源:HTXStudio单手键盘

GitHub repository

Gitee repository

开发环境与搭建参考这里,固件源码在这里

本仓库的资料内容包括:

  • 左右手一共三款键盘的8块PCB,提供立创EDA工程。
  • VIA改键配置文件,以及编译完成的固件。
  • 模型设计文件。

芯片的数据手册与图片。

三款不同型号键盘的QMK固件,以及用于VIA改键的JSON文件。

嘉立创EDA的项目文件。

每个型号键盘使用到的模型文件,加工文件。


1-右手键盘-热插拔(大):板材FR-4,板厚1.6mm,四层板,层压结构JLC04161H-3313,阻抗管控+/-20%。

1-左手键盘-焊板(小):板材FR-4,板厚1.6mm,双层板,ALPS黄轴插入时需稍用力安装到位。

1-左手键盘-热插拔(大):板材FR-4,板厚1.6mm,四层板,层压结构JLC04161H-3313,阻抗管控+/-20%。

2-TypeC:板材FR-4,板厚1.6mm,双层板,标识CON1(仅适用于大键盘)。

3-轨迹球:板材FR-4,板厚1.6mm,双层板,模块需注意焊接方向,标识CON3。

4-鼠标滚轮:板材FR-4,板厚1.6mm,双层板,建议使用7mm高编码器,6mm高按键,按键触发压力≤180g,标识CON2。

5-方向按键:板材FR-4,板厚1.6mm,双层板,ALPS黄轴插入时需稍用力安装到位,标识CON4。

6-主控板-左手(小):板材FR-4,板厚1.6mm,双层板。

  • 其中3款为键盘控制公用小板 《3-轨迹球》《4-鼠标滚轮》《5-方向按键》
  • 《5-方向按键》《1-左手键盘-焊板(小)》,按键轴使用ALPS黄轴。
  • 注意左右手大键盘并非完全镜像。
  • 轨迹球控制使用SPI1通道,滚轮有单独两条信号线,这可以使得替换其它控制设备而不需要较大的调整。
  • 主控使用 STM32G431CBU6。
  • 兼容A to C 或 C to C 数据线。

键帽:树脂、PLA等。

轨迹球座:树脂、PLA等。

鼠标左右键:树脂、PLA等。

外壳:树脂、PLA等。

底座:树脂、PLA等。

定位板:推荐材料pom,厚1.5mm。

定位板棉条:单面留胶。

夹心棉:推荐材料poron,厚3.5mm。

轴座棉:厚2mm。

底棉:推荐材料poron,厚4mm。

硅胶垫(仅小键盘使用):厚5mm,硬度Shore 00-10。

大键盘用量(颗) 小键盘用量(颗)
M3×3×4热熔铜螺母 8 8
M2×2×3热熔铜螺母 2 -
M2×3×3热熔铜螺母 17 12
M3×6沉头螺丝 2 6
M3×15沉头螺丝 - 4
M3×22沉头螺丝 6 -
M2×8杯头螺丝 4 4
M2×3杯头螺丝 2 -
M2×5杯头螺丝 13 8
M3×16扁头螺丝 - 2

轨迹球:直径25mm,材质PTFE。

润滑球:直径2mm,材质PTFE,安装于打印件轨迹球座中,数量6颗。

滚轮:推荐直径19mm-20mm之间,厚4mm-5mm之间,材质金属。

卫星轴:2U钢板卫星轴。

按键轴:小键盘57颗超小ALPS黄轴,大键盘57颗常见机械轴。

排线:间距0.5mm,8P反向,10cm2条,15cm2条。

  • 控制板和小板的FPC座均有CON标识,对应接口相接。
  • 文件内使用可上下接FPC排线座,需要注意排线座均下接的情况下,使用反向排线连接。

左手小键盘爆炸

左手大键盘爆炸

以大键盘为例

装配前的前置工作

  • 先将4块小PCB使用排线连接至键盘本体PCB,烧录程序。
  • 安装3-5个轴体,滚轮和轨迹球。装配前确保功能是正常的。
  • 在打印的外壳与底座对应位置,安装正确的热熔铜螺母。
  • 键帽印字。
  • 将棉条贴在定位板突出部分(正反面都有)。

第一次烧录固件时,可以按住PCB背面标有 "B" 的按钮,再插入USB线进行固件烧录。

若更新固件可以按住键盘上的 "ESC" 键,再插入USB线进行固件烧录。

更多可以参考 Flashing Your Keyboard (QMK)

接下来开始装配

  1. 将4块小板使用螺丝安装到底座对应位置(注意排线和安装方向),轨迹球座在下方安装螺丝。
  2. 将左右键使用螺丝固定在键盘PCB上。
  3. 从下到上以底棉、轴座棉、键盘PCB、夹心棉、定位板顺序放入底座扇形区域。
  4. 插入按键轴体。
  5. 放入外壳,在下方使用螺丝固定。
  6. 安装键帽,完成装配。

螺丝螺母安装指南可以参考这里

最后,这是我们第一次开源项目,如果有什么不足欢迎大家批评指正,感谢大家。


Quantum Mechanical Keyboard Firmware

mrjohnk. ADNS-9800. GitHub repository

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