Bayleaf – शुरू से खुद बनाना एक लो-नॉइज़ वायरलेस split keyboard

 (graz.io)
11 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2025-03-05 | 3 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • इलेक्ट्रॉनिक्स, PCB निर्माण, मैन्युफैक्चरिंग डिज़ाइन और अन्य हार्डवेयर तकनीकें सब सीखकर wireless, split, ultra-low-profile keyboard बनाया गया
  • build process से लेकर final result तक सब कुछ विस्तार से समझाया गया

BAYLEAF वायरलेस कीबोर्ड

  • टाइप: wireless और split
  • लेआउट: 60% · ortholinear
  • स्विच: Kailh · PG1316S
  • कीकैप: MFJ · custom design
  • बाहरी बॉडी: CNC machining · aluminum
  • आकार: W139 · L93 · H5
  • वज़न: 180g
  • फर्मवेयर: ZMK Studio

प्रेरणा

  • custom ergonomic keyboard की आकर्षकता महसूस करते हुए, commercial-grade look और finish को लक्ष्य बनाकर पहला custom build शुरू किया
  • CAD का अनुभव न होने के कारण, इसे hardware design, electronics और अन्य नई skills सीखने का अच्छा मौका माना

डिज़ाइन फ़ैसले

  • wireless: खासकर split keyboard में cable का उपयोग न करने के लिए यह ज़रूरी था। गेम खेलते समय mouse movement के लिए दाएँ हिस्से को हटाना अब भी जादू जैसा लगता है
  • ortholinear: पहले के दो keyboard भी ortholinear थे, इसलिए इसकी आदत थी और इसमें अच्छी दक्षता हो गई थी
  • sans stagger: stagger के विरोध में नहीं हूँ, लेकिन साफ़-सुथरा rectangular shape पसंद है। stagger न होने पर hardware work भी आसान हो जाता है
  • लेआउट: MacBook और desktop के बीच अक्सर switching होने के कारण context switching से बचने के लिए बड़ा 60% layout चुना गया। साथ ही 17×17mm switch spacing चुनी गई
  • ergonomics: यह ऐसा डिज़ाइन था जिसमें function से अधिक form को प्राथमिकता दी गई
  • aluminum: aesthetics और commercial finish के लिए चुना गया। इसके बदले RF signal loss और संभावित ESD समस्याएँ स्वीकार की गईं

build log

  • Reddit पर Mikefive की keyboard post से गहरा प्रभाव पड़ा। उन्होंने दिखाया कि commercial स्तर का low-profile ergonomic keyboard बनाया जा सकता है, और यह hobbyist के लिए भी संभव है। इसी वजह से समय और resources निवेश करने का निर्णय लेकर प्रोजेक्ट शुरू किया गया
  • प्रोजेक्ट sketch से शुरू हुआ। कुछ महीने पहले बनाए गए 2D sketch का उपयोग करके enclosure के भीतर components कैसे फिट होंगे यह जाँचा गया और नए ideas जोड़े गए
  • डराने वाले schematic work की शुरुआत की गई। यहाँ कोई creative प्रयोग नहीं किया गया, बल्कि switches के लिए simple keyboard matrix का उपयोग किया गया। इस आकार के MCU में यह standard practice है। हर row और column को MCU के अपने pinout से जोड़ा गया और कुल 11 pins इस्तेमाल हुए
  • schematic के बाद PCB layout design को मज़े से आगे बढ़ाया गया। sides को V-cut से अलग करने का निर्णय लिया गया ताकि PCB को हाथ से अलग किया जा सके। sides को एक साथ रखने से file साफ़-सुथरी रही और manufacturing cost भी थोड़ी कम हुई
  • असली logic nice!nano microcontroller के आसपास बनाया गया। इस controller में power management और antenna जैसी सभी ज़रूरी सुविधाएँ built-in थीं, इसलिए बिना अतिरिक्त LED, screen या rotary encoder के इसे सरल रखा जा सका। power और communication के लिए केवल न्यूनतम configuration की ज़रूरत थी
  • aluminum enclosure design एक और चुनौती थी। पहली बार parametric design software का उपयोग करने के कारण सोचने का तरीका थोड़ा बदलना पड़ा। शुरुआत में लगभग पूरी हो चुकी कई files फेंकनी पड़ीं, क्योंकि dimensions बदलते समय changes का order गलत होने से वे random तरीके से टूट जाती थीं
  • लगभग 100 case versions के बाद final version तक पहुँचा गया। किसी ऐसी चीज़ को model करना जो वास्तव में physical रूप लेगी, बहुत प्रेरक था
  • बाद में समझ आया कि CNC machining के लिए optimization ज़रूरी है। इसका मतलब था ऐसे enclosed overhangs या features हटाना जहाँ drill physical रूप से पहुँच ही नहीं सकती। साथ ही ऐसे sharp corners भी हटाने पड़े जिन्हें गोल drill bit से काटा नहीं जा सकता था
  • custom keycap पर काम build पूरा होने के तुरंत बाद शुरू हुआ। default keycaps, PG1316 switches के लिए ज़रूरी custom tolerance और sound profile दोनों के मामले में कमज़ोर थे। research से पता चला कि MJF/SLS printing छोटे tolerances को संभाल सकती है
  • लिखे जाने के समय keycaps पर काम अब भी जारी है और अलग-अलग fit और sizes का परीक्षण किया जा रहा है। 3D printer न होने की वजह से manufacturing cost बचाने के लिए सभी variants एक साथ design करने पड़े

assembly

  • kitchen को workspace बनाकर assembly की गई
  • सामान्य carbonaras बनाना बंद करके keyboarnaras बनाना शुरू किया गया
    • अब पता चल गया होगा कि यह लेख AI ने नहीं लिखा है
  • tools परिचय
    • bismuth-based और lead-free low-temperature solder paste
    • water-soluble, no-clean flux
    • Miniware 50x50mm hotplate
    • cleaning के लिए isopropyl alcohol
    • standard soldering equipment
    • multimeter

चुनौतियाँ

  • build process में दो चुनौतियाँ सबसे अधिक सामने आईं: soldering और cleaning
  • 1mm मोटाई वाले PCB board को hotplate पर solder करने से warping हुआ। मुड़ी हुई सतह को समान रूप से गरम करना मुश्किल था। हर soldering attempt में surface contact, reflow temperature, temperature ramp profile, overheating prevention, switch alignment, flux के साथ solder balls को ट्रैक करना और जलने से बचना—सब पर नज़र रखनी पड़ती थी। हाथ सचमुच भरे हुए थे
    • frame के साथ एक बड़ा SMD stencil मंगाया गया था, लेकिन switch का अच्छा connection सुनिश्चित करने के लिए stencil की तुलना में लगभग 3 गुना अधिक paste हाथ से लगाना सबसे अच्छा तरीका निकला
  • दूसरी चुनौती cleaning थी। “no-clean” solder flux को भी oxidation रोकने के लिए धोना पड़ा। isopropyl alcohol काम नहीं आया और अंत में flux residue हटाने के लिए उबलते पानी का इस्तेमाल करना पड़ा। specifications ठीक से पढ़नी चाहिए थीं
    • bismuth solder का उपयोग करना मुश्किल था, और soldering के दौरान बहुत छोटे liquid solder balls चारों तरफ उछल जाते थे। perfect solder joints को भी बाद में brush से हाथ से साफ़ करना पड़ता था
    • समाधान: switches को 4-4 के समूह में solder किया गया, हर round के बाद साफ़ किया गया, फिर अगला काम शुरू किया गया
    • 5×6 grid switches को solder करने में पूरा एक दिन लग गया, और शायद उस समय यह EU की सबसे अप्रभावी manufacturing factory रही होगी

अंतिम मूल्यांकन

  • बीच में कई समस्याएँ आ सकती थीं, लेकिन कुल मिलाकर सब काफ़ी smoothly हुआ
  • ज़रूरी parts एकदम सटीक फिट हुए और electronic schematic भी सही से काम किया
  • tolerances सही निकले और Li-Po battery भी नहीं फटी
  • ZMK firmware की वजह से firmware install करना भी बहुत आसान रहा
  • build के दौरान हुई सारी गलतियाँ assembly process में ठीक की जा सकीं
  • typing experience
  • keyboard की कम ऊँचाई की वजह से कलाई मोड़े बिना टाइप किया जा सकता है, इसलिए यह आरामदायक है
  • 32g actuation force वाले switches, laptop-style keyboard के हिसाब से थोड़े भारी हैं और इनमें click feel काफ़ी तेज़ है
  • key feel अच्छा है और custom keycaps आवाज़ को अधिक मुलायम बना देते हैं
  • अंतिम निष्कर्ष: build process बेहतरीन learning experience रहा और final product उम्मीद से बेहतर निकला
  • जितनी नई skills सीखी गईं, उससे अगला version बनाने की उत्सुकता और बढ़ गई

गलतियाँ (Oopsies)

  • switch के copper pad में via नहीं जोड़ा गया, जिससे hotplate और PCB का connection थोड़ा अधिक ठंडा रहा
  • white solder mask का उपयोग किया गया, जो overheating पर लाल रंग में बदल गया
  • nice!nano PCB footprint को through-hole की जगह SMD type में नहीं बदला गया
  • समाधान: polyamide tape लगाकर और manual soldering से इसे ठीक किया गया
  • physical reset button की ज़रूरत थी
  • अभी यह case के नीचे छिपा है, इसलिए battery बहुत कम होने पर reset करना मुश्किल होता है
  • soldering से पहले PCB को preheat नहीं किया गया
  • soldering के दौरान PCB सतह पर छोटे उभार बन गए, शायद नमी की वजह से
  • sound और vibration dampening पर पर्याप्त ध्यान नहीं दिया गया
  • enclosure design को थोड़ा और बेहतर किया जाता तो sound transmission और अच्छा हो सकता था
  • case order करते समय anodizing process को स्पष्ट रूप से specify नहीं किया गया
  • fingerprints और oxidation रोकने के लिए media blasting के बाद anodizing किया जाना चाहिए था

अगले version में सुधार

  • thumb cluster में सुधार
  • बेहतर ergonomic design पर विचार
  • stagger configuration पर फिर से विचार
  • physical reset button जोड़ना
  • aluminum case में अधिक customization options जोड़ना
  • PCB integration के ज़रिए antenna placement पर अधिक control हासिल करना
  • chassis (frame) के sides को लंबा बनाकर अतिरिक्त foam layer डालने की सुविधा देना
  • PCB को स्वतंत्र रूप से मुड़ने से रोकने के लिए bottom को बंद करने वाली material जोड़ना
  • travel के लिए सुविधाजनक magnetic snap feature जोड़ना
  • अधिक मुलायम किनारों के लिए enclosure corners की curvature बढ़ाना
  • 1x3 LED array जोड़ना ताकि layer और command indication हो सके
  • छोटे PG1316M switches के साथ प्रयोग कर नए layout possibilities तलाशना
  • pointing device और rotary encoder जोड़ने पर आगे प्रयोग करना

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3 टिप्पणियां

 
canor 2025-03-05

हाल के दिनों में split keyboard में thumb cluster की तुलना में home row mods पर थोड़ा ज़्यादा फोकस होता दिख रहा है, इसलिए thumb cluster को खास तौर पर बेहतर बनाने की ज़रूरत है भी या नहीं, इस पर सवाल उठता है। वैसे भी अगर उपयोगकर्ता ortholinear के आदी थे, तो लगता है कि homing bar keycaps पर थोड़ा और ध्यान दिया जाता तो बेहतर होता।
 
qyurila 2025-03-05

कहा गया है कि उन्होंने तैयार ortholinear कीबोर्ड इस्तेमाल किया है, लेकिन अगर उन्होंने तैयार split कीबोर्ड भी इस्तेमाल किया होता, तो शायद सचमुच ergonomic डिज़ाइन संभव हो पाता। split कीबोर्ड का सबसे अहम हिस्सा thumb cluster ही है..
 
GN⁺ 2025-03-05
Hacker News की राय
  • यह वही कीबोर्ड है जिसे मैं लंबे समय से चाहता था कि Apple बनाए। मैं अभी UHK 60 इस्तेमाल कर रहा हूँ, लेकिन अगर यह खरीदने के लिए उपलब्ध हो, तो शायद मैं इसी पर स्विच करूँगा। खासकर अगर इसमें standard Apple keyboard layout हो, क्योंकि तब UHK और MacBook keyboard के बीच अदला-बदली करते समय arrow keys और cmd जैसी चीज़ें फिर से सीखने की ज़रूरत नहीं पड़ेगी
  • ब्रावो! आपने एक परिष्कृत टूल को सचमुच एक आकर्षक कृति में बदल दिया है। डिज़ाइन की बड़ी चुनौती निर्मम दक्षता और आकर्षक नवीनता के बीच संतुलन बनाना है
    • मैंने कुछ साल पहले Let's Split v2 खरीदा था, लेकिन अभी तक उसे assemble नहीं किया। लगता है अब उसे assemble करने का समय आ गया है
  • यह मेरी निजी राय है, लेकिन मुझे low-profile keyboard समझ नहीं आते। मुझे हमेशा हथेली के नीचे foam cushion चाहिए होता है, इसलिए regular profile हमेशा सबसे आरामदायक लगता है। cushion के साथ यह बहुत नीचा लगता है, और बिना cushion के भी फिर भी बहुत ऊँचा महसूस होता है
  • "बिना stagger के — मुझे stagger से आपत्ति नहीं है, बस मुझे साफ-सुथरा दर्द वाला rectangle पसंद है।" [sic]
    • यह सचमुच एकदम उपयुक्त typo है :)
  • उम्मीद है कि अगले version में trackpad integration पर विचार किया जाएगा
    • mouse तक जाना और फिर वापस आना कष्टदायक होता है, इसलिए लोग keyboard-only interface में डूब जाते हैं
    • मैंने Kinesis Advantage के बीच में Velcro से एक trackpad चिपका दिया है। अब मैं दोनों हाथों से mouse इस्तेमाल कर सकता हूँ, और keys छोड़े बिना उँगलियों या अंगूठे से pad तक पहुँच सकता हूँ। यह movement keyboard इस्तेमाल करने से बहुत अलग नहीं है
    • लेकिन split keyboard के मामले में, हर side पर एक trackpad चाहिए होगा, और आसानी से मिलने वाले आकार में ऐसा मिलना मुश्किल है। हूँ
  • शानदार लेख और खूबसूरत design decisions। वाकई अद्भुत काम! एक और market data point के तौर पर, अगर यह बाज़ार में आए तो मैं खुशी-खुशी premium price चुकाऊँगा
  • यह कीबोर्ड कमाल का खूबसूरत है!
    • कीबोर्ड एक बेहतरीन hobby project हैं। इनका दायरा अपेक्षाकृत छोटा होता है, लेकिन उसी दायरे में आप कई दिलचस्प विषयों और चुनौतियों से रूबरू हो सकते हैं। और आप चुन सकते हैं कि wireless बनाम wired, soldering बनाम hand wiring, custom firmware बनाम ZMK/QMK, split बनाम traditional जैसे किन पहलुओं में शामिल होना है
  • grid layout इस product को बहुत futuristic और (animation [1]) जैसा दिखाता है। यह बेहद शानदार लगता है, लेकिन एक ऐसे व्यक्ति के रूप में जिसने सिर्फ staggered layout ही इस्तेमाल किया है, मैं सोचता हूँ कि इसकी आदत पड़ने में कितना समय लगेगा
  • OP, product और आपकी मेहनत के लिए बधाई। prototype बनाना और build करना जैसी चीज़ों की बराबरी कोई नहीं कर सकता
    • अगर आप दूसरे split mechanical keyboards देखना चाहते हैं, तो इन्हें देखें:
    • ZSA Voyager
    • Moergo Glove 80
  • शानदार लेख है
    • इतनी पतली चीज़ में soldering समस्याएँ होना हैरानी की बात नहीं है। इसे संभालने का standard तरीका है hot plate पर एक ही बार में सब कुछ solder करना (reflow soldering)
    • https://www.youtube.com/watch?v=QarizoUnRfk