🖲️鍵鼠設計【Ploopy Adept 藍芽3-pin微動BTU版】


先上成果圖。
Github repo: 硬體 | 軟體

繼上次設計Kai Cosmos之後,總覺得自己不該再繼續做鍵盤了,另外也想試試用萬象球(BTU,又稱牛眼)作軸承的軌跡球用起來是何種感覺,手上的不論是的Elecom Deft Pro、Kensington Slimblade或Kai Cosmos軌跡球都是使用靜態軸承(static bearings),於是想起了以前想嘗試的開源Ploopy Adept軌跡球。


官方販售的 Ploopy Adept 軌跡球價格不便宜,一組要價加幣 $104(約新台幣 $2311),但它的外殼設計是開源的,這也讓它在軌跡球社群中非常受歡迎。社群裡有許多熱心的玩家,開發了各式各樣的改裝模組(mod),讓你可以隨心所欲地打造專屬自己的軌跡球。

原版的 Ploopy Adept 使用的是 44mm 球與靜態陶瓷珠軸承,且不支援藍芽。社群裡已經有許多模組可以選擇,例如:
  • 各種尺寸的軌跡球球體

  • 萬向球(BTU)

  • 支援藍芽功能的開發板

  • 不同造型的外殼與按鍵

一開始我以為這次我終於可以不用碰到設計了,想不到稍微研究下去,原版軌跡球使用的 Omron D2LS-21 滑鼠微動開關是 SMD 貼片式,厚度只有 3.4mm,市面上幾乎沒有其他替代品。而我想使用 3 pin、7mm 左右的 THT 版本微動,這種規格的選擇非常多,手感、清脆度或靜音效果應有盡有。

出乎意料的是,當我向社群請教時,發現竟然沒有人做過替換 3 pin 微動開關的 mod!我覺得這並非難事,於是決定自己動手嘗試。

電路板和下殼的修改相對簡單,但最困難的部分在於上蓋的按鍵機構。滑鼠微動開關的觸發點和行程都非常短,因此需要設計一個能大範圍變形的結構來實現按壓效果。為了方便列印、一體成形、沒有多餘的螺絲,原 Ploopy Adept 的按鍵機構設計得有些複雜。這種設計雖然簡潔,但也讓我擔心 如果我直接在 CAD 檔上挖洞,按壓的角度和位置會不會和原版有明顯差異?

這是社群mod後的短bezel版本,可以看出按壓機構有些小複雜。

我從未用過原版的軌跡球,所以只能憑感覺在 CAD 檔上挖洞並保留按壓間隙,然後將成品疊起來試按。按壓手感我覺得還可以,但微動開關按起來非常硬,讓我很懷念鍵盤 choc 矮軸那種 Q 彈的感覺。或許我應該刻意把行程做得長一些?

現在開源免費的Kicad有自動routing工具,這種簡單的電路只要schema整理好後把元件放到位,按鈕按下去後在檢查下就好,很方便。

Highlight部分是我在CAD中直接加上電路板與元件後挖掉會碰撞的部分。

在確定設計沒有大問題後,我直接將檔案送交 JLCPCB 進行印刷,總共 5 片電路板的成本加上運費為 $23.31 美元。

拿在手上就會覺得,其實整體體積蠻小的,不過由於上面還要疊加55mm軌跡球的緣故,整體是有一定厚度的,還是用上手腕墊比較方便懸空操作。

鎖上上蓋、壓入藍芽單元(BTU),並用三秒膠黏上磁鐵後,這顆改裝軌跡球就大功告成了!

BTU 部分,很多人推薦做工細、較不會晃動的 BOSCH Rexroth BTU,但成本真的是太高了,所以還是選用了便宜的 CY-8H,晃動時鋼珠在裡面的摩擦聲有些吵,滾起來還會不時卡卡,也許價格差不多的 SP-8 是更好的選擇。

由於不確定自己是否習慣一些鍵帽角度與高度,因此加上了磁鐵,方便更換。

這次我選用的是 華諾的靜音白點微動開關。說實話,我不太喜歡它的手感,完全沒有反饋感,手感太過軟嫩,甚至不確定有沒有真的按下去。不過,我有點懶得再換了,要花錢、要等、又要花時間焊。

一開始用了有凹槽的鍵帽,想說這樣靠觸感就能辨別自己在按哪個鍵,後來發現這些凹槽根本只會讓觸感更差、手指更痠,於是沒多久後就換成上面那張平面鍵帽的了。

這顆軌跡球我已經用了約 3 天,功能上沒有問題。藍芽部分,因為使用了 Xiao nrf52840 開發板,內建的是 SMD 天線,因此刷新率只有 125 Hz(每 8 毫秒一個訊號),挑剔些的話會覺得快速使用時有些卡頓(不明顯),不過接上USB線的話就能完全解決這問題。

至於手感,還有很大的改進空間。但自己已經心裡有感覺這樣的平面按壓設計已經給自己設置了天花板,Ploopy Classic 2 那種符合人體工學的設計或許是更好的選擇,而且也不需要另外搭配手腕墊。至於如何將這顆軌跡球改造成藍芽版本、甚至換上 55mm 的球體和 BTU,那就是另一回事了。



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