Aymeric Mathieu

Cette page est une ébauche et loin d’être à jour, si vous êtes intéressé par ce projet n’hésitez pas à passez sur mes réseaux disponible sur la page d’accueil.

PancakeXXL

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Origine du projet

Le repo GitHub (site qui contient tous les fichiers sources) a été créé le 24 janvier 2025, je dirais donc qu’en réalité j’ai commencé à réfléchir à ce projet une semaine avant, c’est-à-dire entre le 12 et le 18 janvier 2025.

Pour expliquer un peu mieux comment j’en suis venu à créer mon propre clavier, je vais devoir expliquer dans un premier temps ma rencontre avec le milieu du clavier personnalisé.

J’ai rejoint en septembre 2024 le Discord d’un youtubeur nommé Custom Ton Clavier, aka CTC (qui a aujourd’hui arrêté ses activités sur YouTube, malheureusement). Il avait pour but d’introduire les gens au monde du clavier personnalisé avec des vidéos de présentation et des tutoriels pour les débutants. Bien que je prévoyais déjà de m’en faire un clavier depuis 3 à 4 mois à ce moment-là.

J’ai acheté mon premier clavier personnalisé dans les environs du mois d’octobre 2024 pour mon anniversaire et ai donc monté ce dernier assez rapidement, ayant acheté comme base principale un Monsgeek M1V3, un kit dit barebone, contenant alors tout ce qu’il faut, excepté les switchs (partie qui se trouve en dessous de la touche et qui crée un contact électrique quand il est actionnée) et keycaps (touches qui se posent au-dessus d’un switch).

Lors de l’utilisation de ce clavier pendant mes 2-3 mois avant de débuter ce projet, je me suis rapidement rendu compte qu’il n’est pas franchement léger et pas vraiment pratique à transporter si j’avais besoin de bouger (et oui, presque 2 kg le clavier, c’est pas super sympa pour le dos, surtout que c’est pas la seule chose à transporter quand tu bouges avec un PC portable).

C’est donc dans l’idée de créer un clavier assez petit et léger que m’est venue l’idée du PancakeXXL, un clavier 40 % qui ne reprendra que les touches essentielles du clavier avec une case imprimée en 3D. C’est ici que commence la création du PancakeXXL et de tout ce que j’ai appris dans cette aventure.

Lexique

Voici un lexique avec des images pou rendre plus compréhensible la page pour tout le monde et pas seulement ceux initiés au monde du clavier personnalisé.

Case

Voici la case, il s’agit du boîtier du clavier, souvent en aluminium dans le monde du custom, on peut y rajouter encore un peu de poids grâce au weight (littéralement poids en français) qui est souvent en laiton (dit brass), ou en cuivre (dit copper).

Sur l’exemple, il s’agit du Tofu60 Redux vendu par KBDfans, une case en une partie, mais certaines sont en deux parties comme le PancakeXXL par exemple avec une top et une bottom case.

PCB / Circuit imprimé

Voici le circuit imprimé (aussi appelée PCB), il s’agit du cerveau du clavier grâce au micro-contrôleur sur ce dernier. Il existe des PCB avec des sockets hotswap qui permettent de changer les switches sans devoir dessouder puis ressouder ses derniers à chaque fois.

Sur l’exemple, il s’agit du SAM60-S vendu par Khor, un PCB de 60% compatible avec la case haut dessus (attention, il faut activer l’option pour le port USB type C qui est gratuite mais sinon vous n’aurez pas de port USB), et il existe également en version hotswap avec le SAM60-H.

Plate

Voici la plate, il s’agit d’une plaque plus au moins flexible suivant le matériau et peut-être fixé de différente manière suivant le type de montage. Elle a pour but de maintenir les switches en place et modifie le son qu’il produit suivant son matériau.

Sur l’exemple, il s’agit de la black plate en FR4 vendu par Khor, elle fonctionne sur les 60% comme le PCB SAM60-S/H et rentre donc aussi dans la case au-dessus.

Unified Daugtherboard et câble JST

Voici l’Unified Daughterboard, elle est utilisée dans certains claviers pour ne pas avoir besoin de gérer le port USB et déléguer la tâche à cette dernière et qui pourra être remplacée si elle vient à lâcher. Le câble JST lui, permet de connecter la daughterboard au clavier grâce au port JST dont elle tient son nom. Sur certains claviers/daughterboard, il se peut que le port soit un port EZmate.

Sur les exemples, il s’agit de l’Unified Daughterboard C5 vendu par Khor et du câble JST aussi vendu par Khor. Il est aussi possible d’acheter des câbles JST-EZmate et uniquement EZmate sur Khor suivant le matériel acheté.

Switchs et stabilisateurs

Voici le switch, il s’agit de la partie sur laquelle on appuie sur un clavier mécanique, il est constitué d’un stem (la croix qui dépasse), d’un top housing (la partie haute du switch), d’un bottom housing (partie base du switch), et à l’intérieur une leaf (partie métallique qui envoie un contact quand le switch est pressé) et un ressort. Ils peuvent être linéaire ou tactile et dans de nombreux matériaux qui change son et ressenti. Il est accompagné de stabilisateurs qui permettent comme leurs noms l’indiquent de stabilisé les plus grandes touches comme la barre espace.

Sur les exemples, il s’agit des switchs Gateron Baby Kangaroo V2 vendu par Delta Key Co., et les stabilisateurs sont des TX-AP screw-in également vendu par Delta Key Co. (screw-in, car ils se vissent).

Keycaps

Voici les keycaps (en français capuchons de touches), il s’agit de ce que l’on met sur les switchs pour avoir des légendes et que ce soit quand même plus simple à appuyer dessus. Elles peuvent venir avec de nombreux profils, matériaux et techniques de fabrications qui change son et texture.

Sur l’exemple, il s’agit du PBTFans BoW vendu par Delta Key Co..

Mill-max

Voici le mill-max, il s’agit d’un petit composant métallique qui peut être soudé sur le PCB pour rendre hotswap des claviers qui ne sont pas faits pour avoir de socket hotswap d’origine comme le SAM60-S. Sur l’exemple, il s’agit des mill-max 0305 vendus par Mouser, il existe différent modèle de différente taille suivant ce que peut accueillir le clavier.

Kicad

Le départ

Il existe pleins de logiciel de EDA (Electronic Design Automation ou en français Automatisation de la conception électronique), mais tous ne sont pas fait pour la conceptions de clavier, c’est donc vers kicad que ce sont tournés les designers de PCB (circuit imprimé).

J’ai donc du apprendre à utiliser kicad, pour ça on ma recommander un tuto surtout, celui de Ai03 , un tuto très connu dance le milieu du design de clavier. J’ai également suivi la playlist de Joe Scotto.

Les deux m’ont été très utiles pour comprendre comment fonctionne kicad et j’ai donc réussi à faire mes premier pas avec le logiciel faisant alors en premier lieu mon schéma électronique

Frood RP2040 Pro Micro

Matrice des switchs

Connecteur JST

Premier design du pcb

Dans l’ordre nous avons, le micro controller du clavier qui est un frood RP2040 pro micro, il est produit par le site 42keebs et possède une puce Raspberry pi 2040 et a les même sortie qu’un Pro Micro classique. On voit dessus les col (colonnes), les row (lignes) et de quoi le connecter au jst.

En deuxième il s’agit de la matrice des switchs, au total il y a 42 switchs sur 12 colonnes et 4 lignes et pour chaque switchs une diode est associé pour ne pas avoir d’interférences et pouvoir supporter du N-key rollover (technologie qui permet de pouvoir appuyer sur plusieurs touches en même temps sans problème).

La troisième image repérenste un connecteur jst, il sert à l’alimentation du clavier ce dernier sera connceté avec un UDB (Unified DaughterBoard). De son côté le jst sur le pcb est connecté au GND (terre), RAW (5V), D- et D+.

Et pour finir nous avons le pcb une fois designer dans sa première version, en rouge nous avons les connexions sur la face avant et en bleu les connexions sur la face arrière. Nous trouvons donc la matrice de switch relier comme sur le deuxième schéma et ensuite connecter a chaque colonne et ligne associer sur le microcontroller. J’ai également le jst à l’arrière du pcb.

Des problèmes

Heureusement quelqu’un ma rapidement fait remarquer que ma troisième ligne était décallé vers la gauche.

J’ai donc copier par dessus mon image qui représente le layout final du clavier et me suis bien rendu compte qu’il était décaler, j’ai donc dû décaler cette ligne pour ne pas avoir de problème par la suite.

Après plusieurs discussions j’ai décider de refaire complètement le tracé du pcb car ce dernier pouvait être mieux fait et surtout toute mes diodes était à l’avant alors que celle-ci pour éviter les problèmes devrait être à l’arrière donc j’étais pour ainsi dire obliger.

J’ai donc à l’aide d’une personne refait tout le tracé, mettant des empreintes plus épaisse pour une meilleure connexion et ajouter du teardrops, une manière de rendre plus solide les connexions en épaissisant les bouts des tracés.

PCB final

Front & Back

Front

Back

Voici donc le résultat final du pcb avec les faces avant en rouge et les faces arrière en bleu.

Le pcb sera produit par JLCPCB et aura également la face arrière qui sera assembler, je souderais moi même ce qui est microcontroller et mill-max, des embouts en métal qui permette de changer de switch à ça guise et plus durable que les sockets hotswap.

Catégorie : Code

Yuzu colors tool – Outil de couleurs pour Yuzu

YUZU colors tool

Histoire du projet

PancakeXXL – Un clavier 40% fait de A à Z