Як зробити клавішний регулятор гучності з інтерфейсом USB

Пропоную зібрати простий та досить зручний регулятор гучності з USB інтерфейсом. Дозволяє натисканням клавіш оперативно керувати рівнем гучності або відключати звук зовсім.

Можливе підключення до різних пристроїв:

комп'ютерам із Windows XP, 7, 8, 10, 11;
планшетам та смартфонам з Android;
телевізорам та Smart-TV приставкам з Android;
головним пристроям автомобіля, із сумісною системою команд.

Певний час тому, широке ходіння мали дорогі клавіатури типу «PR1101U». Їхньою особливістю була наявність додаткових клавіш керування звуком.

Зараз не важко знайти такі серед витраченого комп'ютерного старіння.

Виготовлення клавішного регулятора гучності

Плата з контролером може бути основою для виробу. Я розібрав таку клавіатуру та відстежив маршрути провідників на двох шарах мембран, що з'єднують контакти клавіш та плату контролера. Для наочності я змалював схему з'єднань.

Плата не вимагає доопрацювань, кабель підключення та всі компоненти залишилися у вихідному вигляді.

Щоб припаяти гнучкі дроти до контактних майданчиків плати, необхідно акуратно зачистити електропровідний шар чорного кольору до прояву мідних провідників.

Зробити це можна кінчиком скальпеля, виявляючи певну обережність. Достатньо очистити половину довжини контактного майданчика. При паянні, рекомендую, знизити температуру жала паяльника до мінімально необхідної тонкі доріжки можуть відклеїтися від плати з гетинаксу.

Для регулятора я пристосував кнопки “Cherry MX” від старої механічної клавіатури. У них приємний хід та надійна конструкція. Для монтажу кнопок методом ЛУТ виготовив друковану плату. Проект плати підготував у Sprint-Layout 6.0, керуючись габаритним кресленням з довідкового листка на кнопки Cherry.

Отвори під монтажний виступ кнопок – діаметром 4 мм.
Під висновки кнопок – діаметром 1,2 мм.
Під дроти – діаметром 0,8 мм.
Монтажні отвори кріплення плати – діаметром 3 мм.

При пайці контактів кнопок слід приділити увагу геометричній точності установки. Три верхні отвори призначені для установки перемички, в моєму випадку вона з'єднує контакти кнопок «-» і «+», що стоять по краях (середній отвір не використовується). У плати контролера клавіатури по краях є напівкруглі вирізи, які при монтажі заходять різьбові стійки, прикручені до плати з кнопками.

Довжина шестигранних стояків 8 мм., різьблення М3. Для зменшення габаритної висоти, на платі клавіатури з лицьового боку, два конденсатори C4 і C6 укладені на бік. На тильній стороні всі довгі висновки компонентів укорочені. Плати з'єднані п'ятьма тонкими проводами кольорової ізоляції. (По кольорах монтаж збігається зі схемою з'єднань).

Корпус виготовлений із пластикових заглушок 5,25 дюйма системних блоків комп'ютера. Знадобилося три заглушки.

Дві заготовки довжиною 80 мм. утворюють днище та верхню кришку.
Бічні стінки заввишки 15 мм, шириною 38 мм.
Дві смуги із пластику шириною 6 мм. та довжиною 80 мм. доповнюють передню та задню стінки.
Заготівлі підігнані за місцем та склеєні між собою «Суперклеєм».

Отвори для кріплення плат та отвор для кнопок, розмічені за допомогою паперового шаблону. Він роздрукований зі “Sprint-Layout”, на основі проекту плати кнопок, з нанесеними габаритами клавіш.

Кріпильні отвори – діаметром 3 мм.
Отвор для кнопок 57 мм. на 19мм.
Для USB кабелю, круглим надфілем вибрано паз, пропорційно його діаметру (близько 3,5 мм.).

Після припасування всіх частин, я зачистив всі клейові шви і пофарбував корпус з аерозольного балона, чорно-матовою емаллю.

Для складання пристрою використано два типи різьбових стійок:

зверху плати кнопок, шестигранні, довжиною 5 мм з різьбленням М3 і виступаючою різьбовою частиною 5 мм.
знизу шестигранні довжиною 8 мм.

Нижніми стійками підзбираний блок із двох плат прикручується до основи корпусу. Гвинти М3 з потайною головкою, в основі під них зроблена зенковка.

Синфазний фільтр (феритове кільце) на USB кабелі необхідно ізолювати термоусадкою або ізолентою. Фільтр розмістити у вільному просторі корпусу, кабель укласти у паз.

Кришка прикручується гвинтами М3 до верхніх різьбових стояків. Я вибрав максимально вигадливі гвинти, чорного кольору від комп'ютерного обладнання під шестигранник «Torx».

Для позначення функції клавіш у текстовому редакторі Word намалював ярлик. Лазерним принтером надрукував на папері, що самоклеїться. Ламінував прозорим скотчем. І видаливши захисну підкладку, приклеїв за місцем. Така технологія непогано зарекомендувала себе при маркуванні обладнання, наклейки досить живучі, активно практикую.

На нижній бік основи приклеїв гумові ніжки. Виготовив їх самостійно. На гумовий лист завтовшки 1,5 мм. наклеїв тонкий двосторонній скотч. З отриманої заготовки вирубав чотири ніжки, круглим пробійником діаметром 5 мм.

На кнопки “Cherry MX” підходять будь-які ковпачки (або як зараз прийнято говорити “кейкапи”) від механічних клавіатур.

“Кейкапи” від сучасної “геймерської” клавіатури.

Кейкапи з низьким профілем від старої механічної клавіатури.

На завершальному етапі до проекту підключився мій колега Костянтин. Оснащений 3D принтером та впевненими навичками на всіх стадіях процесу, він надрукував та оформив самобутні кейкапи. Регулятор гучності, зберігши прикладну функціональність, набув властивостей арт-об'єкта. За що Костянтину висловлюю щиру вдячність.