Inferno #06
03 декабря 2004
  Железо  

Железо - устройство расширенной клавиатуры (58 клавиш).


Аппаратное обеспечениеПериферийное оборудованиеВвод-выводКлавиатуры

          Клавиатура
   Внешний  вид расширенной клавиатуры (58
клавиш) без корпуса. Рассмотрим её устрой- 
ство. 


























   Сама клавиатура размещена на металличе-
ской  основе - листе цветного металла спе-
циальной формы.По краям есть выступы - уш-
ки, для фиксации в корпусе,в верхней части
выступы - площадки, для  зажима  плёночных
контактов. На  каждой площадке 2 отверстия
для  крепления, на  самой основе несколько
отверстий  для крепления, и одно, а может,
2 для фиксации клавиатуры и плёнок. 
   На основу ложатся плёнки. Это несколько
слоев плёнок, сплавленных вместе в некото-
рых  местах  с краю (на  рисунке срисована
моя клавиатура, у которой плёнки сплавлены
на  правом  краю), чтобы не рассовмещались
между  собой. Я полагаю, это тот самый вид
клавиатур, который  рекламировали в разных
журналах, ещё в 80-е годы, высылали наборы
почтой. Обещая 200000 (!) нажатий без при-
знаков износа, теперь я в этом не сомнева-
юсь! Я не считал,но выходит,что на четырёх
плёнках  нанесены  металические  дорожки и
площадки под клавиши,а ещё две плёнки слу-
жат  разделителями между нажимаемыми плён-
ками - контактами, и на них есть отверстия
напротив площадок клавиш.Четыре слоя (вме-
сто двух) использованы для аппаратной реа-
лизации дополнительных клавиш, при нажатии
которых  формируется двойное нажатие - за-
мыкаются верхние два слоя, а затем нижние.
Разумеется, у  основных  клавиш замыкаются
только  два слоя (на остальных нет дорожек
и площадок - незачем). Поскольку на разных
слоях есть одни и те же сигналы (для сдво-
енных клавиш), их надо соединить между со-
бой. Это делается на выступах плёнок,в ве-
рхней части, где они образуют большие кон-
тактные площадки, левая для данных, правая
для адресов.В этих местах некоторые плёнки
обрезаны, а оставшиеся (кажется,две) ложа-
тся  друг  на друга, замыкая соседние слои
(одноимённые  контакты  пар  сдвоеных кла-
виш), для чего плёнки в этих местах должны
хорошо прижиматься. С этой целью и сделаны
выступы у металлической основы, на которых
размещаются контактные площадки.На них на-
кладываются металлические прямоугольники,и
с помощью двух винтов (если в них нарезана
резьба,иначе ещё с двумя гайками) прижима-
ют плёнки, но не напрямую.
   Под  каждым прямоугольником тонкий слой
чёрной резины (или белый кружок резины,ра-
змером охватывающий  все линии контактов).
Каждая пара  прижатых  плёнок выступает за
основу  и тянется  на размер высоты основы
или  даже  больше (не  мерял), образуя два
плёночных шлейфа контактов (адреса  и дан-
ные). Одна  из плёнок чистая, наверно, для
прочности и защиты второй, на которой про-
ходят контакты.При этом они покрыты изоля-
ционным слоем синего цвета.В конце шлейфов
контакты расширяются (так же,как некоторые
у контактных  площадок  основы) и свободны
от изоляции.Здесь полагается их вставлять,
прижимать в соответствующий разъём, что на
практике делается грубо и неаккуратно...
   В плёнках проделаны отверстия,для креп-
ления собственно клавиатуры,и пара крупных
отверстий для фиксации положения клавиату-
ры  и плёнок. Поскольку плёнки приплавлены
местами, их можно достаточно широко разде-
лить (чтобы протереть сухой тканью,желате-
льно не оставляя лишних частиц,удаляя слу-
чайно  попавшие артефакты), но это вряд ли
понадобится,ввиду герметичности слоев.Плё-
нки (в открытых  местах) окисляются и боя-
тся агрессивных (клейких  в том числе) ве-
ществ, но сами по себе полностью не испор-
тятся. Ввиду тонкости покрытия зачищать не
рекомендуется.Лучше один раз хорошо и мяг-
ко прижать, максимально большой поверхнос-
тью  к контактам. О пайке, нагреве даже не
думайте...
   Сама  клавиатура состоит из пластмассо-
вой маски, в которую вставляются пластмас-
совые клавиши. Предварительно на маску на-
девают пружины,которые отбрасывают клавиши
в отжатое положение.В каждую клавишу вста-
влена маленькая пружинка,которая и нажима-
ет на плёнки при нажатии на клавишу. У че-
тырёх крупных клавиш есть коромысло,устра-
няющее перекос при нажатии.
   Маска отлита специальной формы. В целом
прямоугольная,она имеет цилиндрические вы-
ступы на верхней - внешней стороне.По выс-
тупу  на  клавишу. На выступы и надеваются
крупные, но мягкие, чёрные пружины (бывают
разной длины и оттого жёсткости,но в целом
впечатление от нажатия не портят),отбрасы-
вающие  и удерживающие клавиши  в исходном
положении. Кроме  того, нажимаемая клавиша
упирается в выступ,который ограничивает её
ход в конце нажатия.С обратной стороны ма-
ски  сделано  множество  отверстий, и есть
пространство внутри маски, определяемое её
высотой (не считая высоты выступов).Отвер-
стия  внутри выступов служат для хода кла-
виш и нажатия на плёнки.Для каждой клавиши
есть два прямоугольных отверстия крепления
и одно круглое отверстие фиксации.Для кру-
пных  клавиш есть дополнительные отверстия
для крепления и фиксации. Фрагменты клавиш
при нажатии двигаются в отверстиях, в пре-
делах  высоты маски, но плёнок не касаются
(ограничено выступом).
   С обратной стороны маски,напротив четы-
рёх крупных клавиш (2 CS,EN,SP), выплавле-
ны  пары лапок. В них вставлены коромысла.
Коромысла сделаны из тонкой жёсткой прово-
локи,изогнутой в форме широкой,низкой бук-
вы П с загнутыми краями. 3 примерно одина-
ковых, одно  толстое  и  более крупное для
клавиши SPACE. Своими краями коромысло за-
водится  в специальные  прорези фиксаторов
клавиш (клавиши при этом должны быть вста-
влены  с отталкивающей  пружиной  и должны
находиться  в полунажатом положении, чтобы
прорези фиксаторов  выступали  с  обратной
стороны маски), и затем коромысло со щелч-
ком вставляется своей длинной частью (вер-
хушкой буквы П ) в выплавленные лапки мас-
ки.В лапках маски коромысла могут свободно
(с небольшим  трением) поворачиваться. При
нажатии на край крупной клавиши она слегка
наклоняется в эту сторону, её фиксатор на-
жимает на край коромысла, оно поворачивае-
тся, нажимая  другим своим краем на другой
фиксатор - с другого края этой же клавиши,
утягивая его за собой. Таким образом длин-
ные клавиши нажимаются почти без перекоса,
не застревая. Хотя возможны проблемы, если
коромысло погнуто, или клавиша плохо отли-
та, либо изношена,но всё равно нажатие бо-
лее удобное (хоть и не у самого края).
   Чтобы  извлечь  коромысло, надо  нажать
клавишу  настолько, чтобы  были видны края
коромысла  с обратной стороны маски, и при
этом отвёрткой нажать на длинную часть ко-
ромысла  для выхода его из лапок маски. На
обратной стороне маски по периметру сделан
выступ, которым маска ложится на плёнки.
   Также по площади маски сделано несколь-
ко наклонных  выступов. Все они достаточно
толстые,и маска прижимает ими плёнки.В вы-
ступы маски, с обратной стороны металичес-
кой  основы, вкручивается 8 шурупов. Таким
образом маска оказывается плотно прижата к
плёнкам, а они к основе, и при этом плёнки
натягиваются по всей поверхности,обеспечи-
вая  надёжный зазор между слоями с контак-
тами.Если какая-то группа всё же будет за-
мкнута, надо определить её (воздействие на
кнопку заметно меняет сопротивление конта-
кта) и, отпустив несколько шурупов,вытяну-
ть, разгладить  плёнки в этом месте, затем
притянуть шурупы.Не следует затягивать шу-
рупы сильно, т.к. они могут срезать пласт-
массу маски.Тогда это место следует залить
простым (бумажным, например) клеем,аккура-
тно  вкрутить шуруп и подождать высыхания.
Можно  также  заполнить  отверстие щепками
спички и осторожно вкрутить в них шуруп.На
обратной  стороне  маски, на выступах есть
пара штырей (по меньшей мере,один),которые
проходят через отверстия плёнок и входят в
металлическую основу,для правильной фикса-
ции всей конструкции.Ямку такого штыря ви-
дно на рисунке над цифровыми клавишами.
   Каждая  клавиша отлита из более жёсткой
(менее  упругой) пластмассы, чем маска. От
верхней - лицевой - стороны  вниз  отходит
полый цилиндрик, внутри которого есть тон-
кий штырь.На этот штырь надевается (возмо-
жно, навивается,наплавляется или наклеива-
ется) маленькая  жёсткая  черная (бывают и
белые) пружинка,способная сжиматься раза в
1.5. Без особой надобности не пытайтесь её 
снять, иногда это их растягивает,а надеть,
чтобы держалась,непросто.Пружинки держатся
очень надёжно, у меня не было случая,чтобы
слетали.
   Также вниз от краев клавиши отходят два
крепёжных штырька,оканчивающихся треуголь-
ным бортиком (наподобие стрелки). При сбо-
рке, когда  клавишу одевают на выступ, эти
штырьки вставляются - защёлкиваются в кре-
пёжные  отверстия, и  бортик  не позволяет
клавише слететь с выступа, ограничивая по-
ложение отжатой клавиши.
   Чтобы снять клавишу,нужно нажать на бо-
ртики с обратной стороны маски тонкими от-
вёртками,но нажать аккуратно и одновремен-
но, а сперва снимите коромысло с этой кла-
виши, если  оно  у  неё есть. Если клавиша
очень  туго  снималась, то надеваться тоже
будет туго. Надевать надо аккуратно,равно-
мерно  нажимая  на всю клавишу, подтолкнув
штырьки  к  крепежным  отверстиям. Клавиша
надевается  со щелчком (большую пружину не
забыли  одеть?). Если  при этом чувствуете
большое усилие,лучше не надевайте клавишу,
а сперва подточите  её бортики штырей над-
филем  или  острым ножом. Рядом со штырями
крепления  на  клавише  приплавлен круглый
конусообразный  штырь  фиксации (палочка).
При сборке он входит в своё круглое отвер-
стие. При нажатии на клавишу штыри крепле-
ния отходят от маски и свободно перемещаю-
тся  в своих  квадратных отверстиях (чтобы
не мешать нажатию),а штырь фиксации сколь-
зит в своем отверстии,не давая клавише по-
вернуться,и задеть своими квадратными кра-
ями за соседние клавиши. Этот штырь дейст-
вительно  должен  скользить  в отверстии -
т.е. касаться маски. Но если у вас клавиша
застревает в конце хода (штырь - конус,то-
лще у верха клавиши), значит, это дефект,и
следует немножко подточить штырь у основа-
ния.
   Все цифровые, буквенные,знаковые и кур-
сорные клавиши из пластмассы белого (неко-
торые желтоватого - технологически) цвета.
Остальные клавиши серого цвета, но клавиша
BREAK бывает красной.На клавишах напечата- 
ны обозначения чёрным цветом,и есть защит-
ное  покрытие. Но то ли покрытие не всегда
равномерное,то ли технология такая,надписи
со временем (обычно очень большим) стираю-
тся  с лицевой - нажимной - стороны. Инте-
ресно, что  выжившие надписи принудительно
стереть непросто, только соскабливать.
   Из своей практики могу сказать,что кла-
виатура,аккуратно подключенная и заключен-
ная в корпус,работает идеально (по крайней
мере, на 3.5 МГц). Конечно, если  она была
хорошо собрана, либо аккуратно доведена до
ума.Это единственная удобно и мягко сраба-
тывающая  клавиатура, на которой ничего не
застревает и не ломается очень долгое вре-
мя - буквально годы,пока не засорится.Если
у вас есть с ней проблемы, то, наверно,вам
не повезло со сборкой, подключением,а сами
вы  не можете  это исправить (классическая
лень, либо недостаток времени,терпения или
информации - например,этого файла). Доста-
точно  проанализировать  устройство данной
клавиатуры, чтобы понять её достоинства.
   Прочная  металлическая  основа, которую
можно  использовать  как экран! Которая не
сломается,даже если наступить на клаву.Ге-
рметично защищённые контакты, по сути,сво-
бодные от износа.Демпфирующее - через пру-
жину - мягкое нажатие,не повреждающее плё-
нки. Дополнительно  отбрасывающие пружины,
гарантирующие  размыкание  (т.к. в отжатом
положении  маленькие  пружинки  висят  над
плёнками,не касаясь их). Отсутствие износа
плёнок,т.к.приращение удлинения плёнки при
нажатии равно толщине изолирующей плёнки и
ничтожно  мало  перед  площадью - радиусом
контактной  площадки клавиши. Надёжность и
стойкость  перед  ударными  нагрузками (вы
догадываетесь, до  чего может довести про-
фессиональная жёсткость,сложность и непро-
ходимость игр на Speccy ).При ударе клави-
ши опираются на выступы маски,которая сво-
ими  выступами  распределённо  нажимает на
плёнки, т.к.основа металлически прочная,не
гнётся, не перекашивается,давление на плё-
нки  получается распределенным и сравните-
льно небольшим - проверено многократно.
   К недостаткам можно отнести прежде все-
го  чувствительность  плёночных  контактов
к механическим  (царапанье)  и  химическим
(клейкая сторона синей изоленты) воздейст-
виям. Т.е.требуется осторожное, аккуратное
подключение плёночных шлейфов. Недостатком
является повышенная плёночная ёмкость кла-
виатуры (вследствие плёнок и напыления ши-
роких дорожек), хотя при правильном интер-
фейсе  всё  работает без проблем. В TURBO,
возможно, что-то  проявится, но  грамотным
схемотехническим путем и это можно обойти.
Можно назвать недостатком сложность клави-
атуры, но  более верно сказать о непростом
устройстве  перед некоторыми типами других
клавиатур. Разве что клавиатура этого типа
более  требовательна  к  качеству процесса
производства,чем иные штамповки,и если вся
технология  соблюдалась  (что  не всегда у
нас  бывает), в работе такой клавиатуры не
разочаруетесь.
   На  рисунке я сократил края (не влезли)
и не стал рисовать плёночные шлейфы,просто
подписал нумерацию выводов. Это почти иде-
ально пропорциональный вид моей клавиатуры
без корпуса.Видна рамка маски вокруг набо-
ра  клавиш, в  пределах  которой несколько
точек  - отверстий от крепления шурупов (с
обратной стороны). Также ямка от фиксирую-
щего штыря - над цифровыми клавишами.Маска
с клавишами стоит  на плёнках - они высту-
пают из под маски, немного закрывая метал-
лическую основу. На краях плёнки видны не-
которые  неиспользуемые  отверстия и места
приплавления плёнок - прямоугольники.Ввер-
ху, на контактных площадках, металлические
прямоугольники, прижимающие плёнки,и точки
- винты  крепления. Из под прямоугольников
выходят шлейфы плёнок,сквозь которые прос-
вечивается  край  металической  основы. На
самом  деле контакты у основания крепления
чуть шире,но это не удалось показать, и на
данный  момент  у моей клавы шлейф не тор-
чит,а лишь слегка выступают лепестки фоль-
ги. Которые припаяны к платам,закреплённым
вместе  с  прямоугольниками  клавиатуры. К
платам уже припаяны провода.
   На металлической основе следует просве-
рлить два отверстия посредине (по высоте),
в  5 мм  от  края, и с помощью них крепить
клавиатуру в соответствующий корпус (в ко-
тором тоже просверлить отверстия).На рису-
нке показаны отверстия - точки.А ушки кла-
виатуры  (пониже  верхних углов основания)
используются для фиксации в корпусе в нуж-
ном положении (под ушки вырезают место).

                     By KSA-7G   25.12.2003 



Другие статьи номера:

Inferno - Вступление от редактора.

Интервью - интервью с AIG - кодером из группы MKHG.

Sofтинка - ACE 0.888: отличия от 0.666

Sofтинка - макро-ассемблер отладчик ALASM 4.47: отличия от 4.44

For Coderz - Арифметическое кодирование.

Inferno - Авторы журнала.

Sofтинка - BGE 4 графический редактор для ZX.

События - The Compo 2: результаты голосования.

For Coderz - Декомпиляция программ - оживление старых прог.

Inferno - Ошибки в предыдущих номерах.

For Coderz - Маленькие программерские хитрости.

DIY - Схема моего электрофумигатора.

Gameland - о пройденных играх: Imperia 2, Hexagonal Filler, From Beyond.

Железо - устройство расширенной клавиатуры (58 клавиш).

Gamedev - Игровой цикл - цикл, внутри которого вызываются все подпрограммы игры.

Gameland - прохождение Lords of Time от Level 9.

For Coderz - Макросы ч.2 - облегчаем себе жизнь при программировании.

Inferno - Письма в редакцию.

Gameland - прохождение уровней игры Чёрный Ворон.

For Coderz - Описание модульной структуры программ.

Inferno - Об оболочке.

Sofтинка - преимущества упаковочного алгоритма Optimal LZH.

События - серпуховский фестиваль ParaDiGMus party 2003. Как это было.

События - серпуховский фестиваль ParaDiGMus party 2003. Afterparty.

Gameland - прохождение игры The Price of Magik от Level 9.

Железо - Описание блока памяти от принтера Robotron CM 6329.01 M. Часть 1.

Железо - Описание блока памяти от принтера Robotron CM 6329.01 M. Часть 2.

Реклама - реклама и объявления.

DIY - советы по ремонту часов, Dream Cast и джойстика.

Интервью - Интервью с Shaitan/Stars of Keladan: Interred Inferno.

Gameland - прохождение игры Snowball от Level 9.

Железо - Видеомагнитофон GoldStar RN800AW Art vision. История ремонта.

Железо - Видеомагнитофон GoldStar RN800AW Art vision. Советы по разборке и ремонту.

Интервью - интервью с музыкантом Visual^Extreme (Сергей Агапов).

Gamedev - о сборке игры Wolfenstein 2004. Часть 1.

Gamedev - о сборке игры Wolfenstein 2004. Часть 2.

For Coderz - Как получить на звуковом устройстве больше бит.


Темы: Игры, Программное обеспечение, Пресса, Аппаратное обеспечение, Сеть, Демосцена, Люди, Программирование

Похожие статьи:
Железо - о зоновском контpоллеpе клавиатуpы и мыши для ZS Scorpion.
Scorpion Club - Контроллер мыши и клавиатуры, подключение к различным видам Spectrum-совместимых компьютеров.
Железо - КОНТРОЛЛЕР IBM-совместимой клавиатуры и мыши для любого компьютера типа ZX-SPECTRUM (Инструкция по работе и подключению V 2.0).

В этот день...   18 декабря