Описание процесса сборки устройства

В качестве цифрового клавиатурного блока выбрана наиболее доступная в наших магазинах клавиатура Genius i110.

Фото numpad

Фото numpad

Для размещения внутри клавиатуры одноплатного компьютера Raspberry PI и другой начинки на 3D-принтере был напечатан корпус-адаптер, который вставляется между верхней и нижней частями клавиатуры.

Ссылка на файл 3D-модели: https://yadi.sk/d/p17KZhWofAukK

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Чтобы разобрать клавиатуру необходимо: извлечь заглушку, прижимающую кабель, снять резиновые ножки и открутить находящиеся под ними винты.

Фото numpad

Фото numpad

Раздвинув защёлки – извлекаем плату управления из корпуса. Из неё необходимо выпаять кабель.

Фото разобранного numpad

Фото разобранного numpad

После удаления кабеля, плату вставляем обратно в корпус.

Фото платы numpad

Фото платы numpad

Фото платы numpad

Фото платы numpad

Фото платы numpad

Фото платы numpad

После удаления нижней крышки кнопки остались без опоры и не способны нормально функционировать. Опору необходимо восстановить.  Один из способов – придавить их металлической пластиной. Для этого аккуратно отделяем плёночную матрицу и резиновую прослойку от кнопок, перекусываем все 4 центровочных пенька (они будут мешать придавить кнопки пластиной). Затем укладываем резину и плёнку на место.

Фото разобранного numpad

Фото разобранного numpad

Фото разобранного numpad

Фото разобранного numpad

Для упрощения и ускорения процесса будем клеить пластину на термоклей. Клавиатуру при этом нужно установить так, чтобы клавиши были в подвешенном состоянии, не касались поверхности стола (можно положить её на печатный корпус клавишами вниз).

Фото доработанного numpad

Фото доработанного numpad

Сначала выравниваем слои клавиатуры между собой, потом выравниваем слои шлейфа с графитовыми площадками на плате управления, фиксируем район шлейфа клеем.

Приклеивать начинаем с нижней стороны клавиатуры – сильно придавливаем пластину к клавиатуре и выдавливаем клей так, чтобы он обхватил край пластины и растёкся по корпусу. Удерживаем пластину в придавленном состоянии до полного отвердевания клея. Аналогичную операцию выполняем со стороны платы, захватив немного корпус с краёв (т.к. сама плата недостаточно жёстко закреплена).

Осталось зафиксировать место соединения шлейфа и платы, что можно сделать штатным кусочком силикона и парой пластиковых пластинок.

Фото крепления шлейфа numpad

Фото крепления шлейфа numpad

Фото крепления шлейфа numpad

Фото крепления шлейфа numpad

Так получилось, что в процессе разработки корпуса мы забыли предусмотреть место для установки кнопки включения и теперь нам необходимо доработать его.

Фото вставки в numpad

Фото вставки в numpad

Сверлится печатанный пластик, как оказалось, довольно хорошо. Для сверления было использовано сверло по дереву диаметром 10 мм с максимальными оборотами шуруповёрта.

Фото вставки в numpad

Фото вставки в numpad

Отверстия 10 мм недостаточно для установки кнопки, поэтому его следует увеличить надфилем или круглым жалом разогретого паяльника. Использованы кнопки типа PSW-3 с фиксацией.

Фото вставки в numpad

Фото вставки в numpad

Плата Raspberry PI устанавливается в корпус и заливается по краям термоклеем.

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Сочленение всех частей этого «бутерброда» было решено сделать на металлических стойках М3х10. Оптимальная высота конструкции получается при соединении между собой двух стоек. Стойки вкручиваются в верхнюю часть клавиатуры на место крепёжных винтов по трём углам (4ю стойку мешает установить плата Raspberry PI). Необходимо приложить некоторое усилие, чтобы вкрутить их, т.к. отверстия несколько меньшего диаметра, чем хотелось бы.

Фото доработанной клавиатуры

Фото доработанной клавиатуры

Питаться устройство будет от литий-ионного аккумулятора, извлечённого из внешнего аккумулятора для зарядки мобильных телефонов. В нём уже реализована цепь преобразования напряжения в 5В и цепь заряда.

Фото аккумулятора

Фото аккумулятора

Из-за использования стоек не получится установить плату зарядки вплотную к окну под разъём. Поэтому воспользуемся отдельным разъёмом micro-USB.

Фото платы заряда

Фото платы заряда

Фото платы заряда

Фото платы заряда

Питание на плату Raspberry PI пробрасываем от выходного разъёма платы преобразования, подпаявшись к его контактам и контактным площадкам Raspberry PI.

Фото подключения питания

Фото подключения питания

Фото подключения питания

Фото подключения питания

В разрыв подпаивается кнопка включения питания.

Фото подключения питания

Фото подключения питания

Кнопку включения и разъём для зарядки фиксируем на корпусе термоклеем.

Фото подключения питания

Фото подключения питания

Клавиатура посредством проводов подпаивается к контактным площадкам  одного из USB-разъёмов платы Raspberry PI (в данном случае к нижнему, в дальнейшем его наружную часть следует заблокировать заглушкой, чтобы избежать подключения флеш накопителя к этому разъёму).

Фото плеера в разобранном виде

Фото плеера в разобранном виде

Начинка укладывается внутрь корпуса и фиксируется термоклеем.

Фото плеера в разобранном виде

Фото плеера в разобранном виде

Верхняя и нижняя части клавиатуры стягиваются между собой с помощью стоек и винтов, фиксируя при этом центральную прослойку.

Фото сборки плеера

Фото сборки плеера

Готово!

Фото собранного плеера

Фото собранного плеера

Стоимость комплектующих для создания тифлоплеера:

1) numpad — 600 рублей.

2) 3D-печать вставки — 600 рублей.

3) Raspberry PI — 2500 рублей.

4) Аккумулятор — 700 рублей.

Итого: 4400 рублей.