Bauen wir ein Keyboard - Hexatana Build Log
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Inhalt
Einleitung⌗
Ein bisschen Keyboard Content gibts hier ja schon, aber das meiste ist ja auf die TLDR Posts beschränkt. Das soll sich jetzt ändern, es gibt den ersten Buildlog. Die Tage habe ich, auch im Vergleich zur bisherigen Sammlung doch nochmal ein ewtas spezielleres Board bekommen. Eine Hexatana, designt von Purox
. Hier eine sehr ungewöhnliche Kombination aus Low Profile Switches (Choc V1), Split Unibody und auch noch Hexagonale Keycaps. Das ganze wird noch garniert mit Per-Key RGB und einer alternativen Version mit CH552T und der FAK Firmware
.
Eigentlich habe ich hier auch angefangen schon spezifischer auf Grundthemen wie LEDs, Dioden und Co. einzugehen, fand das aber im Kontext des Build Logs eher unpassend. Hier gibt es dann einen extra Post mit den klassischen Problemen, Tipps und Tricks dazu. Ebenso den schon länger angekündigten VIAL Post, nachdem ich hier eine VIAL “from scratch” bauen musste.
Eckdaten⌗
Ein paar Eckdaten zur Hexatana:
- 36 Tasten, 2 Daumencluster a 3 Tasten
- Per-Key RGB Beleuchtung
- Choc V1 Switches mit HotSwap
- Hexagonale Keycaps
- je nach Version RP2040 Zero Footprint oder Onboard CH552T für FAK
- QMK, ZMK und FAK als mögliche Firmware-Versionen
Wo fangen wir an⌗
Der Aufbau ist grundsätzlich nicht anders als bei anderen Boards, mit ein paar netten kleinen Details. Die Reihenfolge der Bauteile ist prinzipiell euch überlassen, hier gibt es im Grunde zwei mögliche Abläufe. Variante A, alle Bauteile zu verlöten die zum testen des PCBs nötig sind Variante B, die Bauteile in der Reihenfolge verlöten, die vom Footprint am besten passt
Bei gekauften PCBs ist eigentlich immer Variante A zu bevorzugen, hier ist im Normalfall auch bereits der MCU verlötet (oft Onboard), da reichen ggf. die Dioden. Müsst ihr nur Switches verlöten, dann testet das PCB definit vorher. Ich hatte zwar noch kein defektes, aber Sicher ist Sicher. Testen könnt ihr, in dem einfach die Pins der zugehörigen Switches miteinander verbindet, eg. Kurzschließt. Hier bietet sich z.B. eine Pinzette an. Wollt ihr das bei der Hexatana machen, müssen zuerst der MCU und die Dioden drauf. Wenn ihr MCUs habt die ihr selbst verlöten müsst, wie hier im RP2040 Zero Footprint, oder auch ProMicro Footprint, dann testet den MCU unbedingt vor dem verlöten. Nichts ist nerviger, als einen MCU entlöten zu müssen.
Ich habe mich hier für Variante B entschieden, entsprechend machen wir so weiter.
Verlöten der LEDs⌗
Da ich so eine komplett flache Vorderseite habe, habe ich mit den LEDs angefangen. Die Hexatana nutzt hier die, für Keyboards klassichen SK6812 Mini-E LEDs. Diese besitzen 4 Pins, PWR
, GND
, Data-In
und Data-Out
. Der GND
-Pin bei den LEDs ist immer abgeschrägt am Beinchen, daran erkennt ihr die Polarität der LED. Zusätzlich ist dieser auch von der Oberseite ersichtlich, hier ist auch eine Ecke angeschrägt. Gerade wenn die LEDs bereits verlötet sind, ist der Pin meistens nicht mehr ersichtlich, ob die Abschrägung vorhanden ist oder nicht. Auf dem PCB ist der GND Pin auch markiert. Achtet hier unbedingt darauf, die LEDs korrekt einzubauen. Dreht ihr die LED um 180° baut ihr einen prima Kurzschluss und bei den LEDs in der Größe geht das durchaus schnell. Zum löten bin ich hier ein großer Fan von heiß und schnell, die LEDs vertragen nicht viel Hitze. Bleibt ihr zu lange mit der Spitze darauf, kann das die LEDs beschädigen. In meinem Fall verlöte ich die LEDs je nach Spitze mit 380-400°C.
Hotswap Sockets⌗
Die Hexatana ist ein Hotswap Board, entsprechend brauchen die Switches noch Hotswap Sockets. Die zu verlöten dürfte mit der einfachste Part sein. Legt die Sockets in die entsprechende Markierung, so das beide Lötstellen auf den Pads auf dem PCB liegen. Von der Seite könnt ihr jetzt Pads und Sockets mit dem Lötkolben auf Temperatur bringen, etwas Zinn nachschieben und das wars auch schon.
Dioden⌗
Hier musste ich kurz bei purox nachhaken um keinen Fehler zu machen, die Dioden haben von ihm ein etwas anderes Design bekommen, als meistens üblich. Meistens ist die Seite der Kathode mit einem Strich im Silkscreen (dem Druck auf dem PCB) gekennzeichnet. Hier gibt es ein rechteckiges Pad und eins in Tropenform, welches das Schaltzeichen nachahmt. Sprich Kathode
auf das eckige Pad, Anode
auf das Tropfenförmige Pad. Je Switch eine Diode, dann sind die Komponenten auch erledigt.
Microcontroller (MCU)⌗
Das Hexatana PCB ist ausgelegt auf einen RP2040 Zero, dieser besitzt ein paar mehr Pins als z.B. der Seeed Xiao. Verlötet wird dieser über Castellations. Im besten Fall solltet ihr darauf achten, ein Original von Waveshare zu kaufen, auf AliExpress sind auch sehr viele Clones unterwegs. Ich muss gestehen ich habe davon auch 2 hier, die ich mir einmal testweise bestellt habe. Auf die Hexatana kommt aber ein original. Um die Ausrichtung einfacher zu machen, gibt es auch weiterhin die normalen Löcher für die Standard-Header.
Hier gleich ein Einwurf, Best Practice ist es, wenn möglich die Controller mit IC Sockets zu sockeln. So sind diese mehr oder weniger “Hotswap” fähig. Sollte euch ein Controller kaputt gehen, ist der Austausch so bedeutend einfacher. Glaubt mir, ich habe das beim Dumbpad schon 2x hinter mir. Gerade im Bezug auf meine damaligen Lötskills ist es wirklich ein Wunder, dass das PCB noch lebt. Bei der Hexatana kommt das allerdings nicht zum Einsatz, zum einen machen mir die RP2040 MCUs bisher einen stabileren Eindruck, zum anderen will ich die Castellations nutzen.
Zur einfachen Ausrichtung schnappt ihr euch einen normalen Pin Header, steckt den von unten duch das PCB und den RP2040 oben drauf. Gelötet habe ich zuerst einen Pin auf der anderen Seite, um den MCU schon einmal grundsätzlich zu fixieren. Pin Header auf die andere Seite, und die gegenüberliegende einmal anlöten. Dann können die Header komplett weg und alle Pins verlötet werden.
Firmware⌗
Nachdem das Board hardware-seitig nun komplett ist, sollte es auch wissen dass es ein Keyboard ist und kein Toaster. Wie schon anfangs erwähnt sollte der Test immer vor dem verlöten erfolgen. Hab ich hier tatsächlich vergessen, aber Glück gehabt. Im Default gabs hier nur eine normale QMK, eine ZMK und eine KMK. KMK steht bei mir wieder auf der ToDo, ich hab zwar mal selbst eine für das Dumbpad gebaut, aber seitdem nicht mehr groß angeschaut. Anderes Thema. Ich hätte zumindest erstmal gerne QMK auf dem Board, aber bitte mit VIAL. Eine VIAL FW gab es nicht, eine VIA FW auch nicht.
Hier würde ich jetzt gerne den angekündigten VIAL Artikel verlinken - wenn der denn fertig wäre. Ist aber gar nicht so schlimm, bisher musste ich auch noch keine VIAL von Grundauf bauen. Bei der Hexatana hab ich das jetzt mal nachgeholt und VIAL Support auf der bestehenden QMK gebaut. Die Source Files zum kompilieren findet ihr auf meinem Github
.
Extras⌗
Ein Punkt den ich mir bei allen schwarzen PCBs mittlerweile angewöhnt habe, ich gehe die Kanten noch einnmal mit einem schwarzen Sharpie nach. Macht die Farbe des FR4 Boards nochmal unauffälliger und sorgt für ein einheitlicheres Gesamtbild. Zur Nachahmung emfohlen.
Testen des Boards⌗
Dank VIAL ist auch das testen einfacher, jetzt kann ich den integrierten Matrix Tester nutzen. Switches gingen alle bis auf 2, hier musste ich noch einmal bei Dioden nachhelfen. In der Regel hilft das meistens bei nicht funktionierenden Komponenten, einmal die entsprechenden Löstellen nachzuarbeiten.
Mit den LEDs hatte ich leider auch 1,2 Probleme. In der Ungeduld habe ich da etwas zu schnell vor mich hin gearbeitet und eine LED auf dem Kopf verbaut. Beim auslöten eines der Pads noch mitgenommen, Glückwunsch. Nichts was sich nicht fixen lässt, aber trotzdem ärgerlich. Lasst euch Zeit beim bauen.
Dank VIAL könnt ihr jetzt Keymap, Beleuchtung und Co. ganz nach euren Wünschen einstellen und dann endlich mit dem Board zu tippen anfangen. Das Tipperlebnis auf den Hexagonalen Keycaps ist definitv - anders. Ich bin es noch nicht wirklich gewohnt so viel Platz pro Taste zu haben, dazu kommt der für mich auch neue Katana-Stagger. Hier ist noch etwas Übung nötig bis ich mich komplett eingelebt habe, finds aber trotzdem jetzt schon gut. An der Stelle nochmal großes Danke an purox für die Organisation und ein weiteres besonderes Board in meiner Sammlung.