在這裡簡單記錄自己改裝 -- 機械鍵盤+小紅點 (Mechanical keyboard with Trackpoint) -- 的過程。
緣起
在近十幾年寫程式的日子中，使用的是有小紅點 (Trackpoint) 的鍵盤 SK-8855 USB 外接小紅點鍵盤。新出的巧克力按鍵則不敢領教，手感實在太差了，感覺好像一直用手指敲擊桌面。為了能繼續使用 6列式鍵盤，囤積了三四個 SK-8855 外接鍵盤。鍵盤用壞了，就買個相容的 Thinkpad 鍵盤來換，也自行換過了好多個鍵盤。不過，鍵盤越做越差，越來越讓人受不了，尤其是在試用過機械鍵盤後，更是夢想有個加上小紅點的機械鍵盤。
想要有個小紅點機械鍵盤的夢想一直不曾停過，雖然 TEX Yoda 有出 ，但那是 60%的鍵盤，不想用。想要自己改，又不知道那個 Trackpoint module 的接腳定義，甚至沒有拆過小紅點模組。直到最近，再次在網路上搜尋關於 Trackpoint 的資訊，才知道那個模組的接腳就只不過是個 PS/2 介面的滑鼠，其中3條線是外接按鍵用。這麼簡單，卻一直沒有找到相關訊息，不瞭解原來這麼簡單，還真有點遺憾。
在拆一個小紅點模組且測試確認功能之後，開始動手做自己的小紅點機械鍵盤。
我的目標是 87 鍵的鍵盤，在電腦桌的鍵盤架上才能同時放置鍵盤和滑鼠。運氣不錯，買到一個中古創傑 Ducky ONE PBT TKL 87鍵的機械式鍵盤。後來也知道雖然都是機械鍵盤，但組裝品質真的有差，而 Ducky 的鍵盤算是一般認為還不錯。
2020-07-06 補記，使用了一年，很滿意，補一張目前使用中的照片。手托做的不完美，但用起來還算舒服。手托是網拍找到的，說是韓國製的，找到最便宜的，一個 250元。手托較窄，中間加了一個間隔。
2021-03-27 補記，使用了這麼久，已經完全不能適應原來的 SK-8855 的薄膜鍵盤，最近心動，想著有空再來製作一個。
鍵盤電路追縱
拆開鍵盤的第一個衝動，就是鑽小紅點通過的孔。因為這一鑽，完全無法預測後果會怎樣，這一千多的鍵盤會就這樣報銷了嗎? 而且，這時對於如何固定 Trackpoint module 也還完全沒概念，只能且戰且走，先定位操控桿再說。
鑽完固定孔後，立即查看災情，看看電路被破壞多少。還好，只有一個按鍵的線被鑽斷了，用線跳一下就可以了。後來在鑽固定模組的螺絲孔時，發現有 3 個 SMD 二極體太靠近螺絲，必須把改個方向。後來再改 iKBC 的鍵盤，才知道 Ducky 的電路板做的不錯，線路較寬，佈線也不密，改裝比較方便。
從來沒處理過 SMD 元件，先找影片學習怎麼用烙鐵解焊 SMD 元件，求助！smd電解電容如何解焊更換！、mini-z mosfet 焊接與解焊
下面這篇裡面介紹的，真是太神奇了，無所不拆，簡易SMD元器件拆除方法、Desoldering without hot air。
有一點點的難度，還好二極體只有雨支腳，會比較簡單些。不過，第一次做，技術不熟練，弄壞了兩個。
在鑽第一個洞時，發現把線鑽斷之後，立刻用三用表確認鍵盤的矩陣圖，把它保存下來。等最後模組固定之後，要靠這個電路圖來復原電路功能。
Ducky ONE 87鍵 機械式鍵盤的矩陣圖 (Keyboard Matrix)，如下。
100%鍵盤，有 104鍵，正好是 8*13=104，而 80% 的 87鍵，少了17鍵，就很多地方是空的了。加上二極體是為了讓多個按鍵按下時不會衝突，所謂的 N-KEY Rollover全鍵防衝突。
小紅點延伸桿 Trackpoint stem
要怎麼加長小紅點的固定桿，算是最關鍵的部分，想了好久，試了不少作法，才有比較好一點的作法。尤其對只會焊接電路的人來說，要動手改造結構，更是最困難的部分。在網路上，可以找到網友們各種土砲的改法。無意中發現 TEX Yoda DIY 的 Trackpoint 小紅點模組，它有單獨賣，NT$ 750，不算太便宜，但卻是在自己不會做的時候的最好方法。下圖是我買的 2個 TEX Yoda DIY 的小紅點模組，其中一個延伸桿 (增長桿) 被我挖下來了，其實它黏得不是很牢。原本只是想挖鋁桿下來，卻整個掉下來。後來在網路上的討論得知，真的很多人用一用就掉下來了。
黏在鋁桿底部的原來的小紅點桿 (trackpoint stem)，材質非常堅固，火燒不會融，刀子也挖不下來。後來用鑽石切割片加鑽石研磨頭，把它一點一點磨掉，才挖掉。只是太大意，有損到一點鋁桿。
小紅點延伸桿的長度，約 21ｍｍ。用AB膠把延伸桿黏在小紅點的塑膠座上。
固定小紅點模組
要拆下 Thinkpad 鍵盤的 Trackpoint 模組，要拔下 G H 鍵，拆下按鍵下面的螺絲，Trackpoint 模組就可以輕鬆拆下。第一次拆的時候，不知有這螺絲，用力硬翹，有點拆壞。
自己做的小紅點模組固定板，使用硬碟拆下來的鐵板。後來又把固定板切窄一點，不然鍵盤外殼要挖的洞太大了。
要先耐心的測量和計算螺孔位置。雖然只有3個孔，而且其中只有2個固定螺孔要較準確，但是對於非機械專長的人來說，也是很不容易的。
鍵盤上挖洞，用 AB膠黏上 M3 六角母螺帽，用來固定小紅點模組。螺帽是金屬的，還必須把會接觸的電路板線路磨掉，以免短路。後來找到塑膠螺帽，就可以直接黏上，不用擔心短路。
PCB 上有兩個多挖沒用的洞，原來是想直接鎖 strain gauge 的電路板，但發現只要 strain gauge 受力，游標就會自己亂跑。只好按照 Thinkpad 的原來的安裝方式，另做固定板。第一次試作，總是會走不少冤枉路，幸好 Ducky 的電路板品質不錯，走線也夠粗，間隙較寬，才能經得起這樣折騰。
穿過延伸桿的孔徑要 5mm 以上。
鍵盤正面看到的孔，在 GHB三個鍵之間，孔徑要 3mm 以上。這個洞是從前面往後鑽的，這樣才能鑽到正確的位置。可是，根本不曉得會鑽到什麼，電路板會被破壞成怎樣，只好事後再來補。
另外，最後將近組裝完成，要削鍵帽時，才知道這個孔鑽得太下面，太靠近B鍵了。找以前 IBM 最早的很大的 trackpoint 鍵盤來看，那個洞幾乎是和 GH 鍵的底部切齊。
被鑽斷的線，按照上面整理的電路圖，用線把它焊接連回去，測試 OK。
開孔附近的三個二極體，太靠近螺絲和延伸桿，把它換個方向。二極體的另一端，就用接地的銅鉑挖成孤島來當焊點。
因為沒拆過 SMD 元件，有2個被我弄壞了。幸好空白鍵的假軸旁，有兩個沒用到的二極體，把它拆過來用。
因為加裝的小紅點模組有點高，鍵盤外殼的背面要挖掉一塊，讓小紅點模組露出來，才能組裝。組裝好的樣子如下，模組固定板，已經切窄一些，不然要挖的面積更大。
固定好模組之後，開始削鍵帽。因為小紅點位置太偏下，B鍵要削不少，而且按B鍵時，手指會有點被指點桿妨礙到。若孔能上移2mm，會好很多。
電路整合
要把小紅點模組和鍵盤的電路功能整合起來，外部只用一條 USB 信號線連接。先用 PS2-to-USB 轉換器把小紅點模組的信號轉成 USB 信號，再用 USB HUB 把鍵盤和滑鼠信號整合成一個 USB 信號。
把 PS2-to-USB 轉換器拆開，只有小小一塊電路板。然後在網拍上找到便宜的過時的 USB hub，一個不到 50元，把外殼拆掉，就一塊長長的電路板。再把 PS2-to-USB 轉換器的電路板，直接背在 USB hub 的電路板上。另外，也加上小紅點模組的 reset 信號用的電阻和電容。這個 reset 控制一定要加，不然不會正常工作。
滑鼠按鍵製作
固定小紅點後，解決了最關鍵的步驟。如何固定滑鼠按鍵，也是花費一番心思。按鍵開關選用一般滑鼠用的微動開關，之前有一些為了修滑鼠上網買的 Omron 微動開關，正好派上用場。
買了一片單面銅箔 PCB，決定好按鍵位置，在 PCB 上鑽了按鍵開關接腳的孔位，焊接好，再用鑽石切割片，把點切開成獨立的接點。沒有洗 PCB 的設備和能力，這算是純手工製作的電路板。按鍵是 Thinkpad 鍵盤拆下來的，把按鍵的部份從鍵盤鋸下來。把原來的薄膜按鍵拆掉，將原來按鍵位置的鋁板削磨掉，讓按鍵可以透過開孔頂到裝在下面的微動按鍵。
原來的按鍵很薄，按鍵必需增高一點，才能頂到微動開關。增高的部分是用 AB膠做的，若黏上去後按鍵變得太高，微動開關不會鬆開。要將按鍵拆下，把它磨矮一點，反複研磨和測試，直到剛剛好。
按鍵很精細脆弱，拆裝要有耐心點。拆拆裝裝之間，不小心把中鍵的一支腳弄斷了。只好把那支腳磨低一點，然後用萬能的 AB 膠黏一段迴紋針上去。幸好能黏牢，才不用又要重頭做一個，又要再破壞一個鍵盤。為了拆零件和測試，破壞了好多個鍵盤了啊。
滑鼠按鍵 (X220) 修改資料如下
左右按鍵，墊高後，全高 5.4mm，原高 2.7mm，加高 2.7mm中間按鍵，墊高後，全高 4.9mm ，原高 2.2mm，加高 2.7mm
加高的部分，外徑 5.8mm
在按鍵的鋁板上，用 AB膠固定螺帽，然後用螺絲把電路板和按鍵組合起來。
如何將滑鼠按鍵固定在鍵盤上，想了好幾個方案。最後找了一個牙線的空盒子，切成 L型固定座。把按鍵和電路板鎖在固定座上後，再用雙面膠黏在鍵盤上。嗯，非常滿意組合後的成果，按鍵比原來的好用多了。用微動改裝的滑鼠按鍵，手感比原來的薄膜式按鍵好很多。
黏上後，按鍵的背面圖。電路間都用連接頭連接，方便拆裝。裸露的部分用絕緣膠帶黏上，避免短路，也能固定好不會晃來晃去。
下面是完成圖，貓舌小紅點先前使用有點久，變黑了。因為用圓盤小紅點，會有點妨礙按B鍵，就找了一個舊的貓舌小紅點。可惜，現在買不到新的貓舌小紅點了。
不曉得為何機械鍵盤的中文輸入都只有注音，可是我要用倉頡。雖然大部分都可以盲打，但是鍵盤上沒有印倉頡輸入，還是很不自在。就學一下測刻，把倉頡輸入貼在側面吧，這樣不會打一打就溢膠，也不會影響手感。
X window 設定
使用 USB 外接小紅點鍵盤，接上使用後，滑鼠中鍵會自動設成滾輪。但透過 PS2 to USB 轉接，並不會自動設定，使用上很不方便。參考 Poor man's tex yoda 的分享，才成功將滑鼠中鍵設定為滾輪。
注意，Gentoo 必須安裝 x11-drivers/xf86-input-libinput。
在 /var/log/Xorg.0.log 找到裝置的相關資訊式
[ 4.023] (II) config/udev: Adding input device Barcode Reader Mouse (/dev/i
nput/event17)
[ 4.023] (**) Barcode Reader Mouse: Applying InputClass "evdev pointer catchall"
[ 4.023] (**) Barcode Reader Mouse: Applying InputClass "libinput pointer catchall"
[ 4.024] (II) Using input driver 'libinput' for 'Barcode Reader Mouse'
[ 4.024] (**) Barcode Reader Mouse: always reports core events
[ 4.024] (**) Option "Device" "/dev/input/event17"
列出在 X window 下可設定的參數
$ xinput --list-props 'Barcode Reader Mouse'
Device 'Barcode Reader Mouse':
Device Enabled (153): 1
Coordinate Transformation Matrix (155): 1.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 1.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 1.000000
libinput Natural Scrolling Enabled (287): 0
libinput Natural Scrolling Enabled Default (288): 0
libinput Scroll Methods Available (289): 0, 0, 1
libinput Scroll Method Enabled (290): 0, 0, 1
libinput Scroll Method Enabled Default (291): 0, 0, 0
libinput Button Scrolling Button (292): 2
libinput Button Scrolling Button Default (293): 2
$ xinput --set-prop 'Barcode Reader Mouse' 'libinput Scroll Method Enabled' 0 0 1
$ xinput --set-prop 'Barcode Reader Mouse' 'libinput Accel Speed' 1
總結
2019-05-18 拿到鍵盤，開始慢慢邊想邊改，到 2019-06-06 開始使用，努力了大約 20 天才完成。
Ducky 的無腦設計
雖說是無背光的版本，但有一個 LED 接腳藏在 [Caps Lock] 鍵下，也挖了孔，卻無法直接接上 LED，讓它顯示大小寫的狀態。必須要費一番心思去修改。能否就讓它直接綁定為大小寫的狀態。參考這篇 [鍵盤] DUCKY ONE 80% 改衛星軸/加燈/Caps 心得 用跳線把燈拉過來吧。
另外，應可升級為可背光版本，但就是抓不到，無法更新 firmware。
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