Как сделать программируемую клавиатуру

Обновлено: 18.05.2024

Когда обычному человеку нужна новая клавиатура, он идёт в магазин. Когда клавиатура нужна программисту, он собирает её сам из компонентов. Иногда дело заходит слишком далеко, и программист начинает печатать корпуса на 3d-принтере, заказывать авторские клавиши и проводить дегустацию свитчей. Рассказываем, что это и зачем нужно.

Что такое кастомная клавиатура

Слово «кастомная» (от английского custom — нестандартный) означает, что изделие изготовлено на заказ. Когда программист сам себе собирает клавиатуру, — это тоже кастом, потому что на заводах не выпускают клавиатуры именно с такими параметрами.

Кастомную клавиатуру можно собрать:

любой ширины и из любого количества клавиш;
любого цвета;
с любой подсветкой;
с любой реакцией на нажатие каждой клавиши;
любой формы и с любым дизайном.

Из чего состоит кастомная клавиатура

Чтобы собрать кастом, нам понадобятся компоненты — их можно купить готовые, заказать на производстве или изготовить самостоятельно в зависимости от ваших возможностей. Вот что это за детали:

Плата , на которой обычно находится контроллер и которая реагирует на замыкания контактов. Это «мозг» клавиатуры, который отвечает за передачу данных с устройства на компьютер.

Вместо платы можно использовать контроллеры типа Arduino , но тогда нужно как-то спаять контакты клавиш. Это не очень удобно, но вполне реализуемо.

Переключатели, или свитчи, — это механизмы, которые отвечают за нажатия на клавиши. В зависимости от механизма клавиши дают разный отклик и щелчок: какие-то требуют более сильного нажатия, какие-то легче; одни дают мощный щелчок, другие бесшумные; есть даже такие, которые делают два щелчка: один на нажатие, другой на отпускание клавиш.

Свитчи выглядят так:

Стабилизаторы — это устройства, которые не дают длинным клавишам шататься и люфтить. Длинным — это пробел, шифт, капслок, энтер и другие. Под каждую такую клавишу нужен свой стабилизатор:

Пластина , которая будет держать переключатели, чтобы они не вывалились из клавиатуры. Лучше всего брать металлическую, они прочнее, чем пластиковые:

Корпус, чтобы собрать всё вместе.

Кейкапы, колпачки — клавиши, которые мы видим на клавиатуре. Кейкап — это не сама клавиша, а пластиковый колпачок, который надевается на свитч. Его можно вытащить из одного гнезда и поставить в другое — нажиматься будет точно так же. Например, вот кастомные кейкапы с Дартом Вейдером и Бэтменом:

Ещё при желании можно добавить в клавиатуру светодиоды для красоты. Тут тоже есть выбор: купить их отдельно, вместе с переключателем или распаянные на плате:

Как работает механическая клавиша

В клавиатурах есть несколько типов клавиш:

Мембранные — для нажатия надо продавить резиновую мембрану. Обычно такие клавиши имеют небольшой ход нажатия и тихо работают.
Ножничные — кейкап держится на тонком механизме, напоминающем ножницы, отсюда и название. В большинстве ноутбуков стоят ножничные клавиатуры.
Механические — это наш случай. В них, чтобы замкнуть контакт, используется специальный механизм с пружиной, подвижным штоком, токопроводящими контактами и корпусом, внутри которого это всё находится. Они большие и издают характерное щёлканье при нажатии, как в фильмах про хакеров.

Почти все кастомные клавиатуры делают с механическими клавишами по двум причинам:

Свитчи проще монтировать на плату, чем всё остальное.
Можно подобрать свитч с нужными для себя параметрами. Например, длинным или коротким свободным ходом, жёсткостью, скоростью возврата, скоростью срабатывания и так далее.

Работает переключатель так:

Есть контактная пара. Если её замкнуть — клавиатура поймёт, что на клавишу нажали.
В обычном состоянии контактная пара разомкнута и сигнал не идёт. За это отвечает белая деталь на схеме ниже.
Когда мы нажимаем на клавишу, она давит на синий шток, а шток — на белый размыкатель. Как только размыкатель проваливается вниз, контакты соединяются и сигнал идёт на клавиатуру.
Когда палец убран, пружина поднимает обе части наверх, и клавиша снова готова к тому, чтобы на неё нажали.

Как собрать всё вместе

Общая последовательность такая:

Берём плату и устанавливаем стабилизаторы под большие клавиши. Это делаем сразу, потому что потом будет уже не подлезть.
Ставим пластину.
Припаиваем к плате контакты свитчей. Есть клавиатуры с готовыми разъёмами под свитчи, туда контакты можно просто вставить и зажать.
Если нужны светодиоды — тоже припаиваем.
Ставим плату со свитчами в корпус.
Надеваем кейкапы на свитчи.

Звучит просто, но на деле это может занять от пары-тройки часов до нескольких вечеров — всё зависит от необходимости пайки и того, как все элементы подходят друг к другу.

Программирование кастомной клавиатуры

Часто кастомы делают ради расширения стандартных возможностей, например:

сделать переключение языка отдельной кнопкой;
повесить на какие-то клавиши нестандартные действия, например, копирование и вставку сделать тоже отдельными кнопками;
сократить в 2–3 раза количество клавиш, а все функции полностью запрограммировать на то, что осталось.

Чтобы такое сделать, нужно, чтобы плата поддерживала стандарт QMK — он позволяет программировать клавиатуры на уровне чипа. Это значит, что вы можете подсоединить эту клавиатуру к любому другому компьютеру и она будет работать точно так же, как и на вашем, со всеми хитрыми комбинациями и скриптами.

Как влияют кастомные клавиатуры на качество вашего кода

Кастомная клавиатура никак не влияет на качество вашего кода, даже если у неё самая крутая подсветка и самые дорогие свитчи.

Другое дело, что, погрузившись в программирование прошивок и скриптов, вы сможете подтянуть свои навыки в алгоритмах и логике работы устройств — и вот это точно может сделать вас лучше как программиста.

Но один способ улучшить код с кастомной клавиатурой всё-таки есть: приходите в Практикум, там можно с любой клавиатурой.

Как влияют на удобство работы

Кастомные механические клавиатуры — дело вкуса. Одним нравится звук щёлкающих клавиш, других он раздражает. Кому-то максимально удобно на Apple Magic Keyboard, а кто-то терпеть не может эту мембрану и жить не может без свитчей Cherry Red. То есть здесь всё строго по любви.

Из распространенных минусов:

❌ Самые доступные наборы для кастома могут быть без русского языка. Это не проблема, если вы хотите сами сделать лазерную гравировку.

❌ Если делаете кастом, то хочется сделать какую-то особенную форму клавиатуры. Но тогда пальцы привыкнут к новой клавиатуре, а на других станет непривычно.

❌ Кастомная клавиатура может занимать дополнительный порт на компьютере.

Срединный вариант

Хороший промежуточный вариант — программируемые мини-клавиатуры. Накатываете на них нужные вам горячие клавиши, и в бой. Пример с Али :

Добрый день!
Требуется изготовление в количестве 2 шт следующих изделий:

Подключаемое по USB к Win7 устройство (аналог программируемой
клавиатуры) с 60-ю выходами для подключения нефиксируемых кнопочных выключателей.
Каждое нажатие такой клавиши передает в комп заданный набор символов.
Назначение: быстрый ввод текстовых наборов данных.
По русски: сидит оператор на телефоне, спрашивает у клиента имя, и
чтобы не набирать вручную, нажимает на специальной клавиатуре кнопку
"Андрей", данные попадают в соответствующее поле.
Клавиатуру изготовим сами, интересуют только "мозги" с торчащими
проводами)

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

а, до этого по каковски было?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Хорошая статья, познавательная. Но это нужно инженерное подразделение на базе нашей торговой компании развертывать, чтобы такой проект осуществить. А интересует вариант "Заплатил - получил готовое устройство"

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Добрый день!
Требуется изготовление в количестве 2 шт следующих изделий:

покупаешь юсб-клаву, устанавливаешь софтовый маппер на комп, настраиваешь каждую клавишу на любые действия. нахрена нужна дуино, если всё сливается в клавиатурный набор?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Добрый день!
Требуется изготовление в количестве 2 шт следующих изделий:

Всем здравия!

Иногда при работе на компьютере необходимо нажимать последовательно несколько клавиш (причем, чем быстрее и "четче" это делаешь — тем лучше!). Например, это часто требуется в играх, при каких-то рутинных офисных задачах и пр.

Однако, всё можно упростить! Представьте, вы нажмёте только одну клавишу — а спец. программа за вас нажмет последовательность из 5÷10 клавиш, которую вы ей заранее укажите (причем, она может это сделать как очень быстро, так и с определенной паузой). Кстати, называют подобные "трюки" — макросами.

Не обгонишь, я быстрее нажму!

Создание макроса: нажимам 1 клавишу — получаем последовательность из 10!

Пошаговый пример: делаем макрос для игры

ШАГ 1 — открываем раздел "макрос"

Далее нажать кнопку "Создать макрос" и дать ему имя (лучше использовать название игры или приложения, для которого макрос создается, чтобы вы по имени могли легко сориентировать к чему и зачем это. ).

ШАГ 2 — название макроса

Теперь для созданного макроса нам нужно записать комбинацию нажатий мыши и клавиатуры: именно ее потом программа и будет воспроизводить (эмулировать нажатия за нас!).

Для этого нужно нажать по кнопке "Запись" , и указать: нужно ли запоминать нажатия мыши и клавиатуры (в своем примере я выбрал вариант "Записывать нажатия клавиш с клавиатуры" ).

ШАГ 3 — начать запись

После нажмите на клавиатуре последовательно всё клавиши, которые программа должна запомнить и записать! Учтите, что она запоминает даже паузы между нажатиями клавиш!

нажимаем последовательность клавиш

Теперь нам нужно этот макрос (последовательность клавиш) установить на какую-нибудь реальную клавишу — т.е. когда мы нажмем на неё — он и сработает.

ШАГ 4 — присваиваем макросу клавишу

Далее нужно нажать кнопку "Запустить" , чтобы программа начала отслеживать все нажатия на указанную нами клавишу "Z".

Осталось только войти в нужную нам игру/приложение (для которого мы создали макрос), и нажать кнопку активации макроса — в моем случае "Z".

ШАГ 5 — испытания! // Скриншот из игры World of Warcraft

Разумеется, мой показанный пример очень прост и бесхитростный. Однако, если вы никогда не сталкивались с этим — то начинать лучше с малого, потихоньку усложняя и накручивая "свои заготовки".

Примечание : кстати, не во всех играх приветствуются подобные макросы. В ряде случаев они могут сильно влиять на итоговый результат, сильно улучшая навыки игрока.

Какие утилиты можно порекомендовать для начинающих

Разумеется, программ и утилит подобного рода достаточно много. В этой заметке у меня нет цели представить их все (с описанием плюсов и минусов) — самое главное дать несколько наводок для начинающих.

BotMek

BotMek: главное окно программы

Добротная программа, позволяющая легко написать макросы на клавиатуру и мышку (причем, программа позволяет это делать даже для самых обычных моделей, не относящихся к игровым).

Стоит отметить ее хорошую совместимость с онлайн-играми: она может выполнить за вас связку (комбо) ударов, уменьшить отдачу от оружия, ускорить процесс закупок и т.д.

совместимость с любыми моделями мышек и клавиатур;
рассчитана на новичка (спец. знаний не требуется);
есть коллекция готовых макросов для популярных игр;
позволяет пользоваться одновременно сразу неск. макросами;
совместима с Windows 7/8/10 (работает "тихо" и не отвлекает различными окнами и напоминаниями. ).

TinyTask

TinyTask — совсем небольшая утилита (несколько килобайт веса), позволяющая записывать и воспроизводить активность реальной клавиатуры/мыши (т.е. являться на время их программным эмулятором).

Отлично подходит для решения и автоматизации рутинных задач.

Недостаток : есть неудобства при работе сразу с несколькими макросами (переключение не удобно).

Macros Effects: Макроскин (ME)

Macros Effects — скриншот главного окна

"Узко-спец." приложение для постановки макросов на практически любые виды мышек. Совместима с макросами, написанными в Oscar Editor в формате AMC.

Минус : отсутствует возможность записывать и загружать команды для клавиатуры!

Выбирая компьютерную клавиатуру или мышь, пользователь первым делом обращает внимание на категорию: игровая или обычная. Казалось бы, зачем бухгалтеру нужна игровая клавиатура, если там даже сапер покрылся вековой пылью. Не нужна, а просто необходима! Ведь любые действия можно «забиндить» на программируемые клавиши, что в несколько раз сократит время выполнения рутинных задач, и просто отдыхать, пока автоматика делает все сама.

Как это устроено

Раньше периферийное оборудование работало только по аналоговому соединению. Прослойкой между манипуляторами и тем, что появлялось на экране, была операционная система компьютера. Это вносило в работу тандема определенные ограничения. Теперь устройства стали полностью цифровыми и самостоятельными: они идут со своими операционными системами, процессорами и памятью.

Мощность встроенного в аксессуары железа позволяет работать не только с заводским программным кодом, но и с пользовательскими настройками. Современные игровые и рабочие клавиатуры поддерживают работу с фирменным софтом, где буквально каждая кнопка может быть настроена по вкусу владельца. Правда, не все пользователи догадываются, что действия можно переложить на игровую клавиатуру или манипулятор. Особенно сложно разобраться в этой кутерьме новичкам и ретроградам, но стоит только вникнуть, как идеи по автоматизации польются рекой. Ведь каждый хотел бы сказать клавиатуре: «Эй, делай это, то, и снова это, а я пока пойду пить кофе». С игровыми аксессуарами провернуть такое — проще простого.

Что уже придумали за нас

С функционалом дополнительных клавиш часто сталкиваются владельцы ноутбуков: им привычно видеть по соседству с клавишами F1-F12 их модификаторы, предназначенные для управления ноутбучным железом. С их помощью можно управлять беспроводной сетью, регулировать яркость подсветки дисплея, ввести ноутбук в спящий режим или включить Bluetooth. Постепенно это удобство переехало и в настольные компьютеры, но здесь пользователь может уже самостоятельно назначать дополнительные команды.

Регулировка яркости

Современные мониторы общаются с компьютером по шине DDC/CI, поэтому большинство моделей поддерживают управление яркостью подсветки не только через штатные кнопки на корпусе, но и «по проводу» из Windows. Кому надоело искать кнопки на задней панели дисплея, может сделать это с помощью дублеров на клавиатуре:

Управление окнами и рабочими столами

Если не назначить горячие клавиши, работа с окнами и рабочими столами в Windows может показаться запутанным и неудобным делом. Но с помощью волшебных клавиш можно быстро переключаться между столами, сворачивать приложения и открывать панель задач.

Мультимедийные кнопки

Постоянно искать плеер в запущенных приложениях, чтобы переключить песню? Зачем, если это можно сделать одним нажатием.

Регулировка громкости

И уж тем более не придется крутить регулятор громкости на задней части колонок, если на клавиатуре для этого уже все предусмотрено.

Горячий запуск программ

Любую из функциональных клавиш можно превратить в ярлык для запуска программы, открытия файла или какого-либо скрипта. В заводском исполнении в клавиатуру часто «прописывают» калькулятор или запуск интернет-браузера:

Как этим пользоваться

Функциональность клавиш и настройки зависят от модели клавиатуры и могут изменяться через фирменные утилиты. Например, у неигровых клавиатур и мышей Logitech за это отвечает программа Logitech Options:

Чтобы настроить функциональный ряд по своему вкусу, достаточно выбрать удобную кнопку, которая подсвечивается в программе, и назначить ей задание:

Пользователи редко меняют яркость монитора, поэтому вместо регулировки подсветки можно назначить команду для изменения масштаба. Это работает в браузере, окнах и папках системы, просмотрщиках и редакторах фотографий, а также везде, где можно приближать и удалять. Крайне удобная вещь:

Кроме того, на программируемые клавиши можно назначить действия «копировать/вставить», чтобы забыть про растяжку пальцев при нажатии «Ctrl + C» или «Ctrl + V»:

А если хочется больше экзотики, то можно сделать так:

Или совсем обнаглеть и переделать клавишу в ярлык для запуска Photoshop:

Все это работает по прямому нажатию. Если же использовать не горячий ряд, а стандартные функциональные клавиши, то нужно зажать модификатор Fn:

В офисных и творческих клавиатурах можно редактировать только работу кнопок верхнего ряда. Полностью программируемых клавиш здесь не бывает, поэтому такая клавиатура подходит тем, кто использует ее в качестве печатной машинки. Как минимум потому, что она не умеет записывать макросы. Кстати, об этом.

Как сделать самому

Макрос — это последовательность действий, которые записываются в память устройства. То есть, это автоматические нажатия на физические клавиши и кнопки. Например, непрерывный клик для обновления веб-страницы каждые 5 секунд. Вместо того чтобы делать это вручную, достаточно записать алгоритм на программируемую клавишу и наблюдать со стороны за монотонной работой автоматики. Некоторые макросы и готовые образцы для программирования клавиш уже есть в фирменном ПО для мышки или клавиатуры.

Отличительная особенность таких систем в том, что программный алгоритм записывается в память устройства и не занимает вычислительное время самого компьютера. В этом есть преимущество: стандартная автоматизация ОС часто блокируется сторонними программами и игровыми сервисами. В случае со скриптами, записанными в память другого устройства, такие проблемы исключены: макрос будет работать подобно настоящему пользователю. Тем более, что оптимизированные для работы с системой устройства всегда комплектуются дополнительными свободными клавишами, поэтому использовать для таких задач игровые аксессуары будет намного комфортнее.

Принцип работы автоматических скриптов можно представить на примере компьютерной игры. В шутерах реализована отдача огнестрельного оружия: стрельба очередью, как и в реальной жизни, «уводит» прицел в сторону. Опытные киберстрелки компенсируют это с помощью противоположных движений мышью: прицел вверх — мышь вниз.

С помощью макроса можно имитировать действия профессионального игрока. В сухом виде код скрипта выглядит примерно так: нажать кнопку «стрельба», сдвинуть курсор на 5 пикселей вниз, нажать кнопку «стрельба», сдвинуть курсор вниз на 4 пикселя и вправо на 3 пикселя, нажать кнопку «стрельба» и так далее. В итоге получится так:

Но даже программная реализация макросов работает и вполне бывает достаточна для некоторых действий. Причем не всегда требуется фирменный софт: сторонние программы тоже кое-что умеют. Например, известный редактор скриптов BotMek:

Просто нажимаем клавишу «Запись» и вводим, то, что хотим автоматизировать. В нашем примере это написание двух строчек с цифрами 123. Для этого записываем такую последовательность: 1 – 2 – 3 – Enter – 1 – 2 – 3 – Enter. Как только алгоритм окончен, нажимаем «Стоп» и сохраняем скрипт. Возвращаемся на вкладку «Клавиши», выбираем любую свободную кнопку на клавиатуре и присваиваем ей новый макрос:

Проверяем работу автоматики в блокноте. Нажимаем PageUp (ту клавишу, которой присвоили скрипт):

Работает. И так можно автоматизировать все, что умеют делать клавиатура и мышь.

Макросы вне игры

Кроме игровых сценариев, макросы можно применить и в офисе. Здесь все зависит от креативности пользователя и его задач.

Подстановка текста

Мышь «С добрым утром!»

Управление Excel

Мы уже говорили, что на волшебные клавиши можно повесить программы, задачи и сокращения. В том числе, отдельные клавиши для офисных задач, например, запуск калькулятора. Но, кроме простых ярлыков, на свободные кнопки можно повесить половину бухгалтерии в Excel. Те, кто часто пользуется макросами в редакторе таблиц, знают, что настройка автоматизации — это настоящее программирование:

Но даже готовый скрипт не так просто включить: нужно найти под это свободную кнопку или отдать клавиатурное сочетание типа Ctrl + Пробел. Но оно наверняка уже занято какой-нибудь заводской функцией. Поэтому, выбирая клавиатуру с дополнительными свободными клавишами, бухгалтер избавляет себя от головной боли с запоминанием всех сокращений: есть кнопка — нет проблемы. С помощью кода, показанного выше, на одну из кнопок клавиатуры можно повесить быструю заливку выделенной ячейки цветом и сделать вот так:

Мышка-чертежница

Незаменимый инструмент архитектора или проектировщика: можно заставить мышь автоматически рисовать часто используемые фигуры. Например, круги, прямоугольники или треугольники:

Работа с сотнями объектов

Можно написать такой алгоритм, чтобы при нажатии на кнопку выделялись все файлы в папке и копировались в буфер обмена:

Вместо секретаря

Вместо того, чтобы идти в «Пуск» за кнопкой выключения, назначим горячую клавишу на мышь или клавиатуру, и они сделают все сами:

Игровая мышь и клавиатура — это удобно

Выбор клавиатуры или мыши не должен останавливать покупателя на этапе выбора между игровой или обычной периферией. Можно согласиться с тем, что раньше понятие игровых аксессуаров воспринималось и производителями, и пользователями несколько иначе — вычурный дизайн, яркий окрас и не всегда удобная эргономика в угоду внешнему виду.

Сегодня игровые аксессуары можно считать синонимом удобства, универсальности и комфорта. Поэтому ответ один: если выбирать, то сразу игровые. В числе их преимуществ имеются:

Читайте также: