Lily58-näppäimistön rakentaminen


< Blogin etusivulle

Rakensin kesällä mekaanisen näppäimistön.

Valmis näppäimistö

Tästä blogikirjoituksesta tuli melko pitkä kuvineen päivineen. Asiaa on niin näppäimistötottumuksistani kuin rakentamisen ongelmista ja jatkosuunnitelmista, enkä oikein malttanut jättää mitään pois. Alla on sisällysluettelo, jonka avulla toivottavasti löydät itseasi kiinnostavimmat näkökulmat.

Tämä kirjoitus voi hyvin saada jatkoa myöhemmin, joten jos aihe kiinnostaa, niin liity ihmeessä Telegram-kanavalle. Kerron siellä uusista kirjoituksistani heti julkaisun jälkeen.

Taustaa

Tilasin rakennussarjan Isosta-Britanniasta, joten paketti kulki tullin kautta ja maksoin ALV:n Suomeen. Minulla ei ole ikinä ennen ollut mekaanista näppäimistöä tai edes mitään perusnäppäimistöä kummempaa, joten näppäimistön valinta oli jossain määrin arpapeliä.

Päädyin valitsemaan Lily58-nimisen näppäimistön, joka on kaksiosainen. Siinä on nimensä mukaisesti 58 näppäintä, 29 kummankin käden puoliskossa.

Ennen kuin avaan tarkemmin rakennusprosessia ja esittelen valmiin näppäimistön, kerron hieman taustatietoa valinnastani.

Kytkimet

Kyseessä on mekaaninen näppäimistö, eli jokaisessa näppäimessä on ihan oikea, itsenäinen, vaihdettavissa oleva, mekaaninen kytkin, kun taas tavallisissa näppäimistössä käytetään tyypillisesti halpoja kalvokytkimiä. Mekaanisia kytkimiä on paljon erilaisia monilta eri valmistajilta. Tutustuin lähinnä kahden suuren valmistajan, Cherryn ja Kailhin malleihin. Ihastuin tietysti kytkimiin, josta lähti terävä kliks-ääni aina painalluksen yhteydessä. Valitsin kuitenkin Kailhin Box Brownit, jotka ovat tuntumaltaan hyvin samanlaiset kuin tunnetummat Cherryn Brownit. Päädyin näihin kytkimiin, koska en halunnut näppäimistön pitävän valtavaa klik-konserttia aina kun kirjoitan – tästä tulisi varmasti sanomista kotona ja toimistolla – enkä ollut vakuuttunut niin sanotuista lineaarisista kytkimistä, joissa on tasainen vastus koko painalluksen ajan.

Tilasin kuitenkin rakennussarjan lisäksi muutamia erilaisia kytkimiä, niin kliksuvia kuin lineaarisiakin. Tällä hetkellä minusta tuntuu, että olisin tyytyväinen minkätyyppisiin kytkimiin hyvänsä, koska kaikkeen tottuu ja kaikissa on hyvät ja huonot puolensa. Brownit ovat tuntuneet hyvältä valinnalta, ja jos mieli joskus muuttuu, voin tilata toisenlaiset kytkimet ja vaihtaa ne – eikä tarvitse edes etsiä kolvia kaapista.

Lily58 verrattuna muihin näppäimistöihin

Luultavasti kummallisin asia tässä näppäimistössä on se, että siinä on kaksi puoliskoa. Kaksiosaisten näppäimistöjen sanotaan olevan ergonomisempia, koska käsiä ei tarvitse laittaa lähelle toisiaan, vaan niitä voi pitää luonnollisesti erillään. Minusta kaksiosaisuus vaikutti hauskalta ominaisuudelta, ja jos näppäimistö on samalla ergonomisempi, niin se on tietysti aina plussaa.

Toinen merkittävä ero moniin muihin mekaanisiin ja tavallisiin näppäimistöihin näppäinten sijainti toisiinsa nähden. Tavallisesti näppäinrivit ovat suorat, mutta näppäimet eivät ole tasaisesti sarakkeissa. Olen yrittänyt selventää tilannetta allaolevalla piirroksella, jossa perinteinen asettelu on kuvattu kohdassa a).

Piirros erilaisista näppäinasetteluista

Erilaisia näppäinasetteluita. a) kohdan asettelu on tavanomaisin, b) kuvaa liioitellusti Lily58:n asettelua ja c) on ortolineaarinen asettelu, joka on mukana vertailun vuoksi.

Lily58:ssa sarakkeet ovat suorat, mutta rivit eivät. Tätä on kuvattu hieman liioiteltuna piirroksen kohdassa b). Kohdassa c) taas on kuvattu niin sanottu ortolineaarinen näppäimistö, jossa näppäimet ovat suorissa rivissä ja sarakkeissa. Tämäkin vaihtoehto oli houkutteleva, mutta tällä kertaa Lily vei voiton.

Joidenkin mukaan suorissa sarakkeissa olevat näppäimet ovat ergonomisempia. Siitä en uskalla sanoa mitään, mutta ainakin valinta tuntuu tällä hetkellä hyvältä ja kirjainten paikat tuntuvat loogisemmilta kuin aiemmin. Jokainen kirjain on tarkalleen jonkun toisen kirjaimen ylä- tai alapuolella. Tämä on auttanut minua parantamaan kirjoitustyyliäni, kun tiedän, millä sormella näppäintä kannattaa painaa. Huomasin myös, että olin tottunut käyttämään "vääriä" sormia tietyille näppäimille, mutta niiden uudelleenopettelu oikein ei ollut lopulta kovin hankalaa.

Henkilökohtaista ja yleistä näppäimistöhistoriaa

Olen tehnyt valtavirrasta poikkevia näppäimistövalintoja aiemminkin. Vaihdoin yläasteella näppäimistöni asetteluksi Dvorakin ja opettelin kirjoittamaan sillä. Opin kirjoittamaan katsomatta näppäimistöön ja siten nopeammin kuin tavanomaisella qwertyllä. Dvorak-näppäimistöä pidetään ergonomisempana kuin qwertyä, joka on suunniteltu niin, että peräkkäiset painallukset ovat mahdollisimman kaukana toisistaan, ettei kirjoituskone mene jumiin. Dvorak taas on suunniteltu niin, että sillä on mahdollisimman helppo kirjoittaa englanniksi.

Mielestäni on melko typerää, että näppäimistöissä on paljon turhia jäänteitä kirjoituskoneiden ajalta, jotka ovat mukana vain tottumuksen takia. Käsitykseni mukaan samaa perua kirjoituskoneiden ajalta ovat myös Caps Lock-näppäimen erittäin keskeinen sijoittelu ja yllä mainitsemani näppäinrivien siirto niin, etteivät näppäimet ole suorissa sarakkeissa. Caps Lock-ongelman ratkaisin jo jonkin aikaa sitten vaihtamalla Esc-näppäimen sen kanssa päittäin. Tämä on tosi näppärää erityisesti vim-tekstieditorissa, mutta yleisesti tietokoneella en tarvitse Caps Lockia juuri koskaan, ja Esciä jatkuvasti, joten hyvällä paikalla olevan ison näppäimen pitäminen tyhjän panttina ei tunnu hyvältä idealta. Tavallaan tällainen vähän kummallisempi näppäimistö siis ottaa myös kantaa siihen, ettei asioita välttämättä tarvitse tai kannata tehdä kuten aina ennenkin, jos perusteluina on lähinnä se, mihin ihmiset ovat tottuneet – ei se, mikä olisi ihmisille hyväksi.

Rakennusprosessi

Seurasin näitä rakennusohjeita. Siitä huolimatta jouduin valitettavasti hieman arpomaan, koska ohjeet eivät olleet täydelliset.

Rakensin näppäimistön puolisko kerrallaan, oikean ensin. En ole kokenut kolvaaja, ja vaikka juotokset ovat paikoitellen rumia, ne pääosin toimivat.

Rakennussarjan osat

Kaikki rakennussarjan osat. Kotelo, ruuvit, kumitassut, näppäinhatut, mikrokontrollerit, kaapeli, diodit, näytöt, piirilevyt, reset-napit, liittimet, kytkimet ja kytkinten kannat.

Sarjaan kuuluu kaksi identtistä piirilevyä.

Piirilevyt

Piirilevy on suunniteltu niin, että sen voi kääntää, jolloin saa tehtyä toisen käden puoliskon. Hieno ratkaisu, jos minulta kysytään.

Ensimmäisenä vuorossa on diodien asentaminen. Diodit juotetaan piirin takapuolelle. Koska kumpi tahansa puoli voi olla takapuoli puoliskosta riippuen, etupuoli kannattaa merkitä teipillä.

Diodit

Diodeja on paljon ja ne ovat pieniä. Pinseteilläkin käsittely oli hankalaa, mutta lopulta sain kaikki juotettua kunnolla kiinni.

Osa diodeista asennettu Kaikki diodit asennettu

Seuraavaksi vuorossa oli kytkinten kantojen (socket) asentaminen piirilevyn takapuolelle.

Kantojen asennus

Puoliskoja yhdistävän kaapelin liittimen ja reset-napin juotto. Kuvassa näkyy myös etupuolta merkitsevä teipinpala.

Liitin ja reset-nappi

Tässä kohtaa ohjeet olivat epäselvät ja jouduin raapimaan päätäni hetken. Juotin näyttöyhteyden ohjeen mukaisesti, tosin kokemattomuuttani ja varomattomuuttani onnistuin tuhoamaan piirilevyä. Tämä on melko varmasti syy sille, miksei oikean puolen näyttö toimi. Ehdin jo pelästyä koko piirilevyn vaurioituneen käyttökelvottomaksi, mutta onnekseni näin ei käynyt.

Tämän mokan jälkeen juotin mikrokontrollerin paikoilleen. Sekään ei sujunut täysin sulavasti, ja hetken jo pelkäsin, etten saa mikrokontrolleria lainkaan kiinnitettyä. Onneksi hellästi vääntämällä sain pinnit ja kontrollerin asemoitua sopivasti, sekä tajusin juottaa toisen puoliskon kontrollerin eri järjestyksessä.

Mikrokontrolleri piirilevyllä

Tämän jälkeen juotin näytön paikoilleen mikrokontrollerin päälle.

Työläin ja vaikein osuus oli juottamisessa. Seuraavaksi piirilevy pääsee koteloon ja saa kytkimet.

Ensimmäisten kytkinten laitto koteloon Kytkin kotelossa

Sitten liitin kotelon ja ensimmäiset kytkimet piirilevyyn.

Ensimmäiset kytkimet piirilevyllä

Ja loppujen kytkimien kiinnitys keskeltä kohti reunoja.

Kaikki kytkimet kiinnitettyinä

Ja vielä hatut kytkimille! Tilasin setin, jossa on kahden eri harmaan värisiä hattuja ilman merkintöja.

Lähes valmis puolisko

Sitten vain kotelon ruuvaus paikoilleen ja sama urakka toiselle puoliskolle. Toinen puolisko oli paljon nopeampi ja helpompi, kun tiesi, miten homma toimii. Epätoivon hetkiltäkin vältyttiin tällä kertaa 👀

Valmis näppäimistö Hurraa!

Ohjelmisto

Jännittäminen, virittely ja ongelmat eivät suinkaan loppuneet siihen, että kaikki oli juotettu paikoilleen. Mikrokontrolleri tarvitsee ohjelmiston toimiakseen. Onneksi sitä ei tarvitse tehdä itse, vaan avoimen lähdekoodin projekti QMK tukee Lily58-näppäimistöjä suoraan. Haarukoin repositorion ja konfiguroin c-kieliseen lähdekoodiin dvorak-asettelun ääkkösillä höystettynä. Asettelun lähdekoodi löytyy täältä.

Kun yritin ladata ohjelmistoa mikrokontrolleriin ohjeiden mukaisesti, tietokone ei tunnistanut näppäimistöä. Toisella tietokoneella kokeilu tuotti saman tuloksen. Pohdin asiaa hetken ankan kanssa ja löysin vastauksen ongelmaan täältä. Vaikka valitsemani mikrokontrolleri, Elite-C, sanoo olevansa yhteensopiva Pro Micro -mikrokontrollerin kanssa, niissä on eri käynnistyslatain. Tämän takia minun piti erikseen määritellä Elite-C:n käynnistyslataimen tyyppi lähdekoodiin. Korjauksen jälkeen ohjelmiston lataus mikrokontrollerille onnistui sulavasti ohjeita seuraamalla.

Näppäimistössäni on kaksi erityistä näppäintä, joita tavanomaisista näppäimistöstä ei löydy: Lower ja Raise. Ne toimivat hyvin samaan tapaan kuin vaikkapa tutummat Shift ja AltGr, joita pohjassa pitämällä tavallisten näppäinten merkitys muuttuu. Lily58:ssa ei ole oletuksena erillistä riviä funktionäppäimille, vaan ylimmällä rivillä ovat numeronäppäimet (tätä voisi tietysti muuttaa – kaikki on konfiguroitavissa). Käytän kuitenkin funktionäppäimiä yhtenään, merkittävinä mainittakoon F5 ja F6 nettiselaimessa. Ylin rivi muuttuu funktionäppäinriviksi, kun pidän Lower-näppäintä pohjassa. Samoin nuolinäppäimet löytyvät oikean puolen kotiriviltä Upper-näppäimen takaa. Ylimääräiset tasot tuovat hienoja mahdollisuuksia, sillä vaikka fyysisiä näppäimiä on tavallista vähemmän, tasojen avulla saa vaivattomasti pääsyn paljon normaalia isompaan määrään toimintoja. Tähän mennessä olen esimerkiksi määritellyt makron, joka lähettää Windows-käyttöjärjestelmässä toisinaan vaaditun Ctrl + Alt + Delete -näppäinyhdistelmän helposti ergonomisena yhden käden painalluksena. Tasoja voisi ottaa käyttöön paljon enemmänkin tarvittaessa, mutta toistaiseksi Upper ja Lower ovat riittäneet. Olen miettinyt, että esimerkiksi muutaman usein käyttämäni emojin voisi lisätä jollekin ekstratasolle.

Työpöydän uusi järjestys

Kahden puoliskon näppäimistö tuo uusia mahdollisuuksia työpöydän järjestykseen. Läppärityöskentely näyttää nykyään suunnilleen tältä:

Työpöytä läppärityöskentelyssä

Ulkoisen näytön kanssa puoliskojen väliin mahtuu hiiri:

Hiiri näppäimistön välissä

Tai hiiren sijaan jotain ihan muuta:

Lasillinen kofeiinitonta Pepsi Maxia näppäimistön välissä

Tiedossa olevat ongelmat

Oikean puolen näyttö ei toimi. Oletuksena näytössä näkyisi näppäimistön nimi ja logo, joten mikään kiire asian korjaamisella ei ole. Tilannetta voisi yrittää ratkoa tarkistamalla, että mikrokontrolleri on varmasti kunnolla kytketty piirilevyyn ja tarvittaessa vetämällä näytön tarvitsemat 4 johtoa käsin suoraan mikrokontrollerilta näytölle. Oikean puoliskon näytön näkymä: näppäimistön logo

Tältä oikean puolen näyttö näyttäisi, jos se toimisi. Kuva on otettu vasemmasta puoliskosta, mutta niin, että se luulee olevansa oikea.

Eräs näppäin ei toiminut vasemmalla puolella lainkaan rakentamisen jälkeen. Itseasiassa aluksi kokonainen rivi näppäimiä ei toiminut, mutta se korjaantui, kun juotin mikrokontrollerin piirilevyyn kunnolla. Tätä yksittäistä näppäintä se ei kuitenkaan korjannut, joten juotin kytkimeen liittyvän diodin ja kannan uudelleen. Samalla onnistuin kuitenkin irrottamaan kannan piirilevyn puoleisen kontaktin piirilevystä, enkä saanut enää yhteyttä toimimaan. Päädyin korjaamaan tilanteen vähintäänkin mielenkiintoisella tavalla vetämällä kannasta johdot saman näppäimen toisenmallisen kannan liitospaikkoihin. Tämä on mahdollista, koska piirilevyyn voi laittaa kahdenlaisia kantoja erilaisia kytkimiä varten. En kehtaa laittaa kuvaa korjauksesta tähän, mutta jos bongaat minut jostain näppäimistöni kanssa, niin voin näyttää sen.

Osa napeista ei ole tukevasti paikoillaan. Kaikki kyllä pysyvät kiinni, vaikka näppäimistön kääntäisi ympäri, mutta osa napeista lähtee irti vähän turhan helposti. Onko tämä lennosta vaihdettavien kytkimien haittapuolia? Tähän en heti keksinyt ratkaisua, mutta kyse on kuitenkin aika pienestä ongelmasta, joka ei vaikuta kirjoittamiseen. Koko piirilevyn irrottamista kotelosta ja kaikkien kytkimien asentamista uudelleen rakennusohjeen mukaan voisi kokeilla, sillä ennen kun vaihdoin monia kytkimiä kokeilumielessä, ongelmaa ei esiintynyt.

Jatkosuunnitelmat

Edellä mainittujen korjausten lisäksi olen ajatellut lisätä näppäimistöön taustavalaistuksen ledinauhalla. Kyseessä ei siis olisi tyypillinen ratkaisu, jossa valo kuultaa näppäinten läpi niin, että kirjaimet hohtavat, vaan valo suunnataan alaspäin ja se valaisee pöytää. Tämä on siis sinänsä täysin tarpeeton ominaisuus, mutta varmasti hauska lisäys, vaikka RGB-valot tietokoneissa ja näppäimistössä ovat ehkä vähän kliseisiä. Onneksi valaistuksen asentaminen ei tarkoita, että sitä täytyy aina pitää värikkäästi vilkkumassa – olen nähnyt oikein tyylikkäitä, hillitysti valaistuja näppäimistöjä!

Toinen turha lisäys olisi summeri, jonka saa soimaan mitä moninaisimmilla tavoilla. Kokeilinkin pikaisesti jumpperikaapeleilla ja elektroniikkasalkustani löytyneellä summerilla äänitoiminnallisuutta, ja vaikka jotain sain kuuluviin, ei se ollut aivan sitä mitä piti. Asiaa pitäisi siis tutkia tarkemmin.

Ääni- ja valotoiminnot ovat onneksi täysin konfiguroitavissa, ja halutessani voisin vaikka poistaa komponentit näppäimistöstä kokonaan. Konfiguroitavuus on tärkeää siksikin, että voin läppärin akkua säästääkseni laittaa valot pois, mutta laittaa ne helposti kotona päälle, kun sähköä on saatavilla.

Video: näppäinäänet ja kirjoitusharjoitus

Videolla kirjoitan Monkeytypessä kolmenkymmenen sekunnin ajan mahdollisimman paljon annettuja suomenkielisiä sanoja. Kirjoitan siis molemmilla puoliskoilla, mutta oikea puoli ei näy kunnolla videolla. Äänitin näppäinäänet videossa osin näkyvällä edullisella dynaamisella instrumenttimikrofonilla.

Tähänastinen huipputulos: 114 WPM

Kun kukaan ei katso, tulee toisinaan parempiakin suorituksia. Näissä alkaa kyllä ehkä olla jo kyse tuurista, mutta n. 90-100 WPM on tulos, joka on kirjoitushetkellä hyvin toistettavissa. Vielä tuntuu siltä, että nopeus ja tarkkuus kehittyvät jatkuvasti.

Fiilistelykuvia

Fiilistelykuva 1 Fiilistelykuva 2 Fiilistelykuva 3

Lopuksi

Projektissa on ollut muutamia kompastuskiviä, mutta ei mitään vakavaa. Olen todella tyytyväinen uuteen näppäimistööni, ja rakentaminen oli mainio kokemus, joka tietysti myös vahvisti kolvausitsetuntoa. QMK:n avulla näppäimistön ohjelmistoa voi muokata vaikka miten paljon, ja rautaakin pääsee tuunaamaan halutessaan. Jos joku ei tunnu omalta, sen voi luultavasti vaihtaa. Uudentyyppinen näppäimistö on myös laittanut minut tarkastelemaan omaa kirjoitustyyliäni ja mielestäni auttanut parempaan suuntaan.

Haittapuolena mainittakoon, etten Lily58:n käyttöönoton jälkeen enää osannut kirjoittaa läppärilläni, koska näppäimet ovat vähän eri paikoissa ja sormet osuivat vääriin paikkoihin – samoin kuin aluksi kävi Lily58:n kanssa. Tämänkin pystyisi varmasti opettelemaan niin, että molempien käyttö on sujuvaa, mutta toistaiseksi olen ratkaissut ongelman käyttämällä eri asettelua: dvorakia Lily58:ssa ja qwertyä läppärillä. Tämä on myös näppärää, koska ohjelmoin dvorakin Lily58:aan siten, että kaikki toimii, kunhan läppärin päässä asetuksena on suomalainen qwerty. Näin saan myös helposti tutun dvorakin ääkkösillä käyttöön millä tahansa koneella, jos näppäimistöni on mukana.

Olen nyt käyttänyt uutta näppäimistöä aina kun mahdollista, ja kirjoittaminen on todella mukavaa. Lienee sanomattakin selvää, että tämä blogijulkaisu on kirjoitettu täysin Lily58:lla. Olen myös huomannut, että ainakin osassa ergonomisuusväitteitä on perää, sillä olen paljon luonnollisemmassa asennossa, kun kädet ovat rennosti erillään. Muokattavuudesta on jo ollut paljon hyötyä, ja uusia kokeiluja on helppo tehdä. Kirjoitan paljon opinnoissa, töissä ja vapaa-ajalla, joten näppäimistön kuuluukin tuntua hyvältä. En tiennyt näppäimistöistä aiemmin paljoakaan ja opin projektin aikana todella paljon. Vaikka toivon ja uskon Lily58:n palvelevan pitkään, lähtisin tarvittaessa uuteen näppäimistöprojektiin hyvillä mielin.

Ja pitäähän ihmisellä harrastuksia olla.

Haluatko saada ilmoituksen uusista kirjoituksista? Liity Telegram-kanavalle!


< Blogin etusivulle