paicorea
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Paicorea
說明
Paicorea是一把專門為我而設計的分離式機械鍵盤，目的是為了讓鍵盤可以達到極度輕薄，又可以搭載TPS43這張由Azoteq公司生產製造的觸控板，滿足我的日常生活而使用。
它可以根據自己的需求選擇是否觸控板作為滑鼠使用；鍵盤按鍵則是使用Kailh生產製造的PG1316S作為它「目前」的按鍵使用，往後不排除會設計另一種機械鍵軸的版本來給自己做使用。
鍵盤的最初設計是像AZCARD、Bayleaf、Makefive等一樣搭載PG1316S鍵軸的鍵盤都是以本體PCB作為底板壓縮厚度到3mm左右，但因為本人——也就是我自己，非常不喜歡使用無線設備（電池安全問題）的原因，一定得在鍵盤上搭載分離式鍵盤常見的3.5mm TRRS座，而我在這部分花了很多時間尋找能使用的零件，最後找到PJ-381B、PJ-381C、PJ-399等3款可以使用的沉板型號，再根據Datasheet跟3D設計，選擇了PJ-381B來使用。
在不想向下更換2.5mm TRRS座的前提下，很可惜地我只能將鍵盤厚度壓縮至5.5mm左右，但整體的結構讓我相當滿意。
使用RP2040 Core-A的原因——它跟用排線分離設計的RP2040-Tiny不同，我可以直接在PCB上拉USB2.0使用的USB-C口接線接在RP2040 Core-A上達到分離MCU跟USB-C的目的，而不用而外設計一個專門放置排線跟分離板的位置，而且又是厚度只有5.5mm的空間內。
最終從MCU——RP2040 Core-A（Raspberry Pi）中取Pi（π，Pai同音）、Core-A（corea），Paicorea就這麼誕生了。
使用材料
| 名稱 | 規格 | 數量 | 備註 |
|---|---|---|---|
| MCU | RP2040 Core-A | 2 | Aliexpress Link |
| Type-C母座 | TYPE-C 16P CB1.6 | 2 | 沉板1.6mm |
| TRRS母座 | PJ-381B | 2 | - |
| 二極體 | 1N4148 SOD-123 | 42 | - |
| 貼片電阻 | 5.1K、0603 | 4 | 焊接後可支援C2C |
| 鍵軸 | Kailh PG1316S | 42 | - |
| 鍵帽 | 適用PG1316S、1u大小 | 42 | 推薦用買的，3D列印需留意邊角圓弧 |
| 貼片銅柱 | MAC8 TH0.8-2.0-M2（2.0） | 16 | - |
| 貼片銅柱 | MAC8 TH1.6-2.0-M2（2.0） | 8 | - |
| M2螺絲 | 牙長5mm、頭部小於ø4.2mm | 24 | - |
| 矽膠自黏腳貼 | ø8mm、厚度0.5-1.0mm | - | 根據自己所需決定數量 |
| 緩衝墊 | 厚度0.5-0.8mm | - | 矽膠或Poron等緩衝材料；需要裁切大小，請自行判斷需要多大面積 |
| PVC板材 | 厚度0.8mm | - | 觸控板面用，A4大小即可，需要裁切 |
| 0.5mm FFC排線座 | 6Pin | 1 | 選配，安裝觸控板才需要 |
| 0.5mm FFC軟排線 | 6Pin、50mm、AA同向 | 1 | 選配，安裝觸控板才需要 |
| 觸控板 | Azoteq TPS43-201A-S | 1 | 選配 |
| 貼片LED燈 | SK6805-2427（Micro） | 6 | 選配，裝飾燈 |
鍵盤結構
| 順序 | 部件 | 厚度（mm） | 備註 |
|---|---|---|---|
| 1 | 上蓋-A（Cover-A）、觸控板邊框-A（Track-A） | 1.6 | 有無觸控板做選擇 |
| 2 | 上蓋-B（Cover-B）、觸控板邊框-B（Track-B） | 0.8 | 有無觸控板做選擇 |
| 3 | 定位板（Plate） | 0.8 | - |
| 4 | 間隙空間板（Body） | 1.6 | - |
| 5 | 核心電路板（Main） | 1.6 | - |
| 6 | 緩衝層（Frame） | 0.5-0.8 | 自行裁切或使用電路板層都可 |
| 7 | 底板（Bottom） | 0.8 | - |
使用工具
| 名稱 | 使用場合 | 備註 | |
|---|---|---|---|
| 1 | 電烙鐵 | 基本電路板焊接 | 修正焊錫使用，推薦使用K頭（刀頭） |
| 2 | 熱風槍或加熱台 | 進階電路板焊接 | 擇一使用即可 |
| 3 | 針筒裝錫膏 | 進階電路板焊接 | |
| 4 | 剪刀及美工刀 | 裁切膠帶及塑料板材 | |
| 5 | 超薄超黏雙面膠 | 粘貼固定觸控板用 | 0.13-0.15mm厚度的即可 |
| 6 | 對應電路板顏色的簽字筆 | 邊框填色使用 | 可不需使用 |
| 7 | 防靜電金屬鑷子 | 進階電路板焊接、測試、精密操作 | |
| 8 | 精密螺絲起子 | - | 對應螺絲規格使用 |
| 9 | 平口老虎鉗 | 分離拼接電路板時使用 | |
| 10 | 銼刀 | 打磨電路板邊框時用 | |
| 11 | 皮革打洞器 | 裁切矽膠墊使用 | 需要打ø4-4.5mm的孔 |
| 12 | 鉛筆或原子筆 | 裁切PVC塑膠板時使用 | |
| 13 | 3秒膠或AB膠 | 固定層板使用 |
組裝說明
注意事項
- 務必將所有元件都焊接在同一面。
- 焊接MCU、二極體、鍵軸及LED燈等... 都務必都要進行測試再做下一步動作。
- 只要有安裝方向的元件都會標示在電路板上，反之沒有安裝方向的元件什麼都不會標記。
- MCU上的THT焊盤孔用作定位使用。
- 使用焊接工具時務必注意安全，小心燙傷。
安裝順序
| 圖示 | 說明 |
|---|---|
首先將MCU、USB-C接口、5.1K電阻及FFC排線座焊接好。 | |
連接電腦測試MCU的狀態，如果順利接通MCU的話，MCU上面的橘紅色LED燈會閃爍。 | |
| 請根據RP2040的燒錄方式將韌體燒錄至MCU，成功的話LED燈會亮，還有VIAL會成功讀取到鍵盤。 | |
| 再來焊接TRRS座。 | |
接著按照順序將1N4148及PG1316S焊接起來，PG1316S的燈光孔是可以容下1N4148的，務必將二極體包覆在軸燈燈孔裡面。 | |
然後將貼片銅柱（MAC8 TH1.6-2.0-M2）焊接上去。 | |
| 接著將另一側鍵盤也焊好。 | |
再來將底板（Bottom）的貼片銅柱（MAC8 TH0.8-2.0-M2）也焊接固定好。 | |
| 接著依照底板（Bottom）、緩衝層（Frame）、電路板（Main）、間隙（Body）、定位板（Plate）的順序將鍵盤疊好，再把鍵盤外側的螺絲鎖上去固定。 | |
| 將Cover-A、Cover-B、Track-A、Track-B用工具剝下來。 | |
| 然後將其中一側的Cover蓋起來用螺絲鎖好，完成其中一邊，如果不需要安裝觸控板就把兩側鍵盤都鎖上Cover就完成了。 | |
| 觸控板的部分可以選擇使用列印或自己切觸控板Cover。 | |
| 首先將觸控板上的3M貼紙撕下來貼在8mm的PVC板材上後裁切下來，再把多餘的邊切除。 | |
| 好了之後將Track-A固定好，貼上超黏雙面膠。 | |
| 一樣切除多餘的膠。 | |
| 撕下膠的另一面之後，將A、B合併在一起。 | |
| 接上排線，稍微彎折收納一下排線。 | |
| 鎖上螺絲。 | |
| 然後翻到背面貼上腳貼或自行DIY上Tending。 | |
| 安裝鍵帽之後就完成啦。 |
參考資料
鍵盤
- AZCARD：結構部分及銅柱元件參照。
- Makefive：結構部分。
- Bayleaf：結構部分。
- Corne v4：TRRS連接座、PCB走線參照。
- X：おおやけハジメ——未完成"V1"： PCB走線參照。
部落格、網頁、參考說明書
規格書
- PJ-381B、PJ-381-C、PJ-399。
- TYPE-C 16P CB1.6。
- MAC8 THXX-XX-M2。
- SK6805-2427。
- Kailh PG1316S & Keycap。
- Azoteq TPS43-201A-S。
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