使用 3D 打印组件从头构建机械键盘

机械键盘风靡一时，原因很容易理解——能够真正击中键盘，听到咔嗒声，并且高度可定制。

如果你想用这些小工具升级你的打字体验，有两种方法可以实现：你可以随时购买一个，或者，如果你愿意接受挑战，可以自己组装一个。选择一种方法或另一种方法可能不会对新外围设备的价格产生很大影响。但只有一种方法能让你满意，因为你制作了一个专门为你而制作的键盘。

如果您已经准备好冒险，以下是您可以自己制作 65% 机械键盘的方法。高端外设的价格很容易超过 100 美元，因此我们将这个项目设计得一般都比较实惠，如果您想进一步降低成本，甚至可以 3D 打印外壳。订购组件通常会更贵，最终价格约为 150 美元。另一方面，自己制作零件可以将成本降低到 50 美元以下。

如果你家里没有 3D 打印机，也不要气馁——你可以随时在当地的创客空间注册成为会员，那里可能有你可以使用的机器，甚至有你可以参加的课程。如果你真的想冒险拥有自己的 3D 打印机，我们已经整理了一份指南，其中包含购买前你需要了解的一切。

统计资料

• 组装时间（不包括 3D 打印外壳）： 6 小时
• 材料成本： 50美元至166.10美元
• 难度：中等

材料

• 1 卷彩虹线
• 1卷单芯电线
• 1 套 Costar 风格键盘稳定器
• 4 个橡胶脚垫
• 68个1N4148二极管
• 1 根迷你 USB 线
• 2 套您选择的开关
• 6 个 32 英寸十字槽机用螺钉
• 1 Teensy 2.0 微控制器复制品（Mega32u4）
• 焊接
• 电工胶带
• 3D打印机灯丝
• 1套标准键帽

如果你没有 3D 打印你的组件

• 键盘盒（盒和板）
• Tada68键帽

工具

• 烙铁
• 十字螺丝刀
• 线切割机

指示

1. 购买或打印外壳。外壳是机械键盘的主体，用于容纳开关和其他电子元件。如前所述，您可以购买外壳，也可以 3D 打印自己的外壳。

如果您选择到市场上寻找保护套，那么 KBDFans 和 Aliexpress 等在线零售商是不错的选择，因为它们提供各种各样的保护套。中国在线零售商的优势在于您可以获得更高的性价比，但缺点是订单需要更长的时间才能送达。如果您没有耐心，亚马逊也有价格实惠的键盘组件，但您需要支付额外费用才能在几天内将它们送到您家门口。

您可以选择购买铝制或塑料外壳。铝制外壳价格更贵，但更坚固、更重，如果您不习惯移动键盘，那么铝制外壳是个不错的选择。另一方面，有些人更喜欢塑料外壳的外观，塑料外壳通常也更便宜。有些外壳配有安装板，用于固定键盘开关，但您也可以只购买带有集成板的外壳。选择您最喜欢的型号、颜色和材质——只需确保外壳有一个用于控制板的迷你 USB 插槽即可。

对于那些选择 3D 打印自己的外壳的人，我建议使用 Thingiverse 的 FedorSosnin 的 SiCK-68 tada68“thing”。它设计精良，打印说明也很容易理解。如果您在 3D 打印方面更高级，您可以更改 Thingiverse 设计或使用 swillkb Plate & Case Builder 资源从头开始制作一个。我个人选择了美观紧凑的 SiCK-68 构造，您可以用任何您喜欢的颜色打印它，但我使用银色 PET-G 灯丝作为外壳的底部，白色灯丝作为顶部。我选择 PET-G 灯丝是因为它坚固耐用，但您也可以使用 PLA，这样就不需要您更改 Ultimater Cura 上的默认设置。

使用 SiCK-68 模板时，您需要单独打印一些部件 — 大小写字母部分（左右两侧）、榫钉（用于将各部分连接在一起）以及 Alt、功能、右移和 CTRL 或 Command 键的键帽（如果您购买的是标准键帽套装）。这些键帽比 Tada68 布局略小，因此您需要自己制作以适合外壳。

所有 3D 打印机的打印过程应该都相当相似，但我使用的是 Creality Ender-3，因此我将基于此描述 3D 打印过程。如果您使用的打印机没有自动调平床面功能，请先在打印前调平床面，以确保获得最佳效果。我使用 Ultimater Cura 进行切片，但您可以使用其他切片机，例如 Prusa Slicer。您可以在下面找到我使用的相关设置 - 您可以将它们用作基准并进行调整以适合您的特定机器和灯丝。如果这些设置导致打印看起来很混乱，则降低速度应该可以解决任何问题。

打印机： Creality Ender-3

长丝类型： PET-G

打印喷嘴温度： 235℃

构建板温度： 85°C

打印速度： 60mm/s

初层速度： 10mm/s

启用回缩

回缩距离： 9.5mm

回缩速度： 40.0mm/s

最大回缩次数： 10

梳理方式：内填充

启用打印冷却

风扇转速100.0%

初始风扇速度： 0.0

构建板粘合类型：边缘

总的来说，打印大约需要 30 个小时，如果您优化打印机的设置，那么您就可以让机器自行运行，而无需太多干预。

如果您打印带帽檐的图案，您会注意到必须用美工刀修剪掉多余的材料。您还会注意到一些残留的“细丝”——使用 PET-G 灯丝时，这些是正常现象，您可以用 390 华氏度左右的热风枪在手臂长度处喷洒打印件，轻松去除它们。您也可以将它们拔掉。

2. 安装开关。将开关安装到组装好的键盘盒或板的上半部分。我们选择了 Akko CS Ocean Blue，因为它们有咔嗒声且价格非常实惠，但您可以使用任何您喜欢的开关，只要它们有三个引脚并且尺寸相同即可。

要安装它们，请确保所有开关都朝向同一方向，然后将它们按入到位，直到听到咔嗒声 - 这样就知道它们已固定。

3. 将开关焊接到二极管上。现在您需要开始设置键盘的控制系统，该系统允许按下按键的信号从右侧开关传输到控制板。第一步是将二极管焊接到开关的引脚上。

二极管通常以 100 个为一组出售，但您只需要 68 个——每个键一个。如果您需要，这将给您留下很大的错误空间。这些精密的组件确保电流只朝一个方向流动，这样就不会出现最终烧坏键盘或导致机器注册错误键的回路。

首先确定哪一端是二极管的阴极——您可以通过涂在主体上的黑色带子识别它。使用剪线钳将阴极修剪至 1/2 英寸，并将其焊接到开关的左侧引脚上。对所有剩余的开关重复此过程，最后将二极管的剩余端修剪至 1/2 英寸。

4. 用电线连接每排开关。您会注意到有 5 排 15 列开关连接到二极管。测量、切割并剥去 5 段实心电线，长度足以覆盖每排开关的整个长度。

将第一行中二极管的剩余末端焊接到实心线的其中一段上，然后对其余所有行重复此过程。修剪仍然伸出的二极管末端，并将电工胶带贴在每段实心线上，完成这一行。这将防止行和列之间发生短路。

5. 用电线连接每列开关。测量、切割并剥去 15 根较短的剥去芯线，长度足以跨越键盘列的长度。将一根电线焊接到第一列中每个开关的右侧引脚上，并重复此操作直到所有列都连接起来。

6. 将彩虹线连接到行线和列线。从彩虹线轴上剥去五根线的末端，然后将它们焊接到每行线的末端。您可以选择行线的右端或左端，但无论您做什么，都要确保您的 Teensy 能够顺利地插入机箱下半部分的位置。如果您没有正确布线，它们可能会聚在一起，没有给 Teensy 留下足够的空间，机箱甚至可能无法正确关闭。

继续从彩虹线轴上剥去一组 15 根电线的末端，并将它们焊接到每列电线的末端。

此时，你的键盘背面应该看起来像这样。

7. 将彩虹线焊接到 Teensy 上。使用此图。彩虹线的不同颜色将帮助您区分每行和每列，使工作变得更容易一些。焊接前请务必仔细检查电线。

专业提示：如果您愿意，可以使用原装 Teensy，但它可能会更贵。

如果您想从理论上更深入地了解此设置的具体工作原理，可以访问 Matt3o.com，作者在其中深入探讨了此类键盘的内部工作原理。但总而言之，每个键都对应一个唯一的行号和列号组合。这就是 Teensy 知道您按下哪个键的方式。

8. 对 Teensy 进行编程。只需按照以下步骤操作即可：

• 使用迷你 USB 线将您的 Teensy 连接到您的计算机。
• 下载SiCK-68_EasyAVR.zip 文件。
• 将文件解压到方便的位置并打开文件夹。
• 在EasyAVR-master文件夹中，找到并运行easykeymap.exe文件。这是键盘映射过程的设置向导。
• 转至文件 菜单，然后选择“新建” 。
• 选择TAD68 ，然后单击“确定” 。
• 暂时关闭该软件。
• 在新的文件资源管理器中（或 Finder 窗口，如果你使用的是 Mac）转到C:\SPB_Data.EasyAVRboards
• 复制 SiCK-68.py 文件到此文件夹。此文件位于您提取SiCK-68_EasyAVR.zip时的主文件夹中 文件。
• 返回EasyAVR-master文件夹，打开easykeymap.exe 再次。
• 从文件中，选择新建，选择SiCK-68 ，然后单击确定。
• 要创建功能键层（即，按下 Fn 键时为按键提供与原始按键不同的功能），请选择第 1 层，然后在窗口中选择 1 键（Esc 旁边）。继续选择Scancode 选项，然后按F1 — 这样，当您同时按下 Fn 键时，数字键将具有 F1 功能。您可以对其余数字键（以及行右侧的减号和加号键）重复此过程，以将它们分配到 F12 功能。
• 选择“构建” 。
• 保存生成的文件。
• 来自主 SiCK-68_EasyAVR 文件夹中，打开Fake Teensy Loader.exe 文件。
• 按下 Teensy 上的按钮一次即可手动进入程序模式。
• 接下来，转到文件，然后打开 HEX 文件， 并选择您在步骤13中创建的文档。
• 最后，选择程序。
• 要完成，请选择重新启动 从 Teensy Loader 菜单。您的键盘现在应该有固件了。

9.插入稳定器和键帽。稳定器有助于稳定较大的按键，例如左移键、退格键、空格键和 Enter 键。将稳定器安装到位后，即可将键帽安装到开关上 - 只需将键帽上的十字形插槽对齐并将其推入到位即可。如果您不记得每个键帽的位置，可以使用此布局作为参考。

10. 测试 Teensy。访问键盘测试器网站并试用您的小工具，确保一切正常。您应该看到平台记录您按下键盘时的每个动作。

您遇到的任何问题都可能是由于短路造成的——也许您没有正确粘贴电工胶带，或者胶带在某些地方可能已损坏。这是一个简单的解决方法：目视检查胶带是否有任何问题。如果问题仍然存在，则可能意味着某些东西焊接不正确。断开键盘，取下胶带，然后重新连接可能断开的任何部分。

11. 塞好组件并合上机箱。确认一切运行顺利后，就可以打包了。机箱下半部分有一个插槽，用于放置 Teensy。继续将其塞进去，确保它尽可能靠前，并且可以轻松插入迷你 USB 电缆。

将机壳的上半部分放到下半部分上，确保没有电线伸出。用机器螺丝将所有部件拧在一起。

12. 安装橡胶垫脚。在键盘底部的四个角附近安装。

自从完成 Teensy 的编程以来，我一直在使用这款键盘，这真的是一种享受。它的粗糙度（我切掉多余的材料、定制键帽和接头）让我比任何我能买到的键盘都更喜欢这款键盘。这是我的键盘，是我打造的。

您可能和我一样不喜欢这种粗糙感（您可以在流程早期轻松打磨），但开关和键帽的动作迅速且光滑，因此纹理不会影响设备的性能。Akko CS Ocean Blue 开关触感极佳，点击声清脆，我个人很喜欢，但如果您想要更安静的开关，还有其他选择。

我刚刚开始使用机械键盘，多亏了这个版本，我再也不会使用薄膜键盘了。这是一个基本的版本，但你不必止步于此。你可以制作一个在家使用的，一个在办公室使用的。你可以添加更多自定义设置，比如不同颜色的键帽，甚至可以添加 LED。一切皆有可能。