สวัสดีครับสายคราฟต์และชาว Maker ทุกคน! ปกติแล้วเวลาเราอยากได้ Macropad (คีย์บอร์ดปุ่มลัด) ไว้ทำงานกราฟิก ตัดต่อวิดีโอ หรือเขียนโค้ด เรามักจะต้องซื้อของสำเร็จรูป หรือไม่ก็ต้องสั่งทำแผ่น PCB แบบเฉพาะเจาะจงซึ่งแก้ไขดัดแปลงได้ยาก แต่วันนี้ Globalbyte จะพามาฉีกกฎเดิมๆ ด้วยการสร้าง Macropad ดีไซน์สุดเท่ แบบไม่ต้องง้อแผ่น PCB เลยแม้แต่น้อย!

โปรเจกต์นี้เป็นการนำบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดจิ๋วมาประกอบร่างเข้ากับเคสที่พิมพ์ขึ้นรูปด้วย 3D Printer โดยใช้วิธีต่อสายไฟเข้าด้วยกันโดยตรง (Hand-wired) ซึ่งทำให้เราสามารถถอดประกอบ ซ่อมแซม และปรับแต่งการทำงานได้อย่างอิสระ เตรียมหัวแร้งให้พร้อม แล้วมาลุยกันเลยครับ!

ขั้นตอนที่ 1: เลือกสวิตช์ Mechanical ที่ใช่สำหรับคุณ

ความฟินของการสร้าง Macropad เองคือเราเลือกสัมผัสการกด (Typing feel) ได้ตามใจชอบครับ สำหรับโปรเจกต์นี้ แนะนำให้ใช้ สวิตช์ Outemu แบบ Mechanical จำนวน 9 ตัว โดยคุณสามารถเลือกสีของสวิตช์ได้ตามสไตล์การใช้งาน:

• Blue Switches (สายพิมพ์มันส์): มีเสียงคลิกชัดเจน สัมผัสแบบ 2 จังหวะ (Tactile) เหมาะมากสำหรับการตั้งเป็นปุ่มลัดหรือ Macro เพราะคุณจะรู้สึกลงน้ำหนักชัดเจนทุกครั้งที่กด
• Red Switches (สายสมูท-เงียบ): กดลงไปได้ตรงๆ แบบลื่นไหล (Linear) ไม่มีเสียงคลิกกวนใจ เหมาะกับคนที่ต้องกดรัวๆ หรือใช้ในออฟฟิศที่ต้องการความเงียบ
• Brown Switches (สายบาลานซ์): ลูกผสมที่ให้สัมผัสการกดแบบมีจังหวะ แต่ไม่มีเสียงคลิกดังเท่า Blue ปลอดภัยและใช้ได้กับทุกสถานการณ์

ขั้นตอนที่ 2: สมองกลจิ๋วแต่แจ๋ว DFRobot Beetle RP2350

เพื่อรักษาขนาดของ Macropad ให้เล็กกะทัดรัด เราจึงเลือกใช้บอร์ด DFRobot Beetle RP2350 ซึ่งเป็นบอร์ดพัฒนาที่ใช้ชิป Raspberry Pi RP2350 ขนาดเล็กเท่าเหรียญเท่านั้น! แต่สเปกนั้นไม่ธรรมดา เพราะมาพร้อมชิป Dual-core, แรม 520KB, พอร์ต USB Type-C และที่สำคัญคือมีราคาจับต้องได้ง่ายสุดๆ

ขั้นตอนที่ 3: แฟลชเฟิร์มแวร์ง่ายๆ ด้วย CircuitPython

ยุคนี้ไม่ต้องมานั่งปวดหัวกับการคอมไพล์โค้ดให้ยุ่งยาก เพราะเราจะใช้ CircuitPython ในการรันระบบ วิธีทำก็ง่ายแสนง่าย:

1. กดปุ่ม BOOTSEL บนบอร์ดค้างไว้ แล้วเสียบสาย USB เข้าคอมพิวเตอร์
2. ลากไฟล์ .uf2 ของ CircuitPython ไปวางในไดรฟ์ที่เด้งขึ้นมา บอร์ดจะทำการรีบูตตัวเองอัตโนมัติ
3. จากนั้นดาวน์โหลด ไลบรารี Adafruit CircuitPython Bundle นำโฟลเดอร์ไลบรารีที่จำเป็น (เช่น adafruit_hid, adafruit_displayio_ssd1306) ไปวางในไดรฟ์ CIRCUITPY
4. นำไฟล์ boot.py และ code.py จาก ซอร์สโค้ด Macropad บน GitHub ไปวางทับ เพียงเท่านี้ก็พร้อมใช้งาน!

ขั้นตอนที่ 4 & 5: ออกแบบ 3D และสั่งพิมพ์

ส่วนของตัวเคสนั้นถูกออกแบบมาอย่างพอดีเป๊ะด้วยโปรแกรม Autodesk Fusion 360 โดยแบ่งออกเป็น 4 ชิ้นส่วนหลักๆ ได้แก่ ฝาครอบบน (Top Cover) ที่รองรับการยึดสวิตช์แบบ Snap-fit, ตัวถังด้านล่าง (Housing), ปุ่มหมุน (Knob), และปุ่มกด (Keycaps) โดยตั้งค่าพลาสติก PLA แบบมาตรฐานก็สามารถพิมพ์ออกมาประกอบได้เลยครับ

ขั้นตอนที่ 6-11: ประกอบร่างและบัดกรีวงจร

เมื่อชิ้นส่วนพร้อมแล้ว ให้นำสวิตช์ทั้ง 9 ตัวกดลงไปในช่องของ Top Cover ให้ลงล็อก (จะได้ยินเสียงคลิก) จากนั้นทำการขันน็อตยึดจอ OLED และ Rotary Encoder จากด้านหลัง

หัวใจหลักคือการ "บัดกรี (Soldering)" เราจะต่อสายไฟแบบ Matrix โดยไม่ใช้ PCB ให้ทำตามผังวงจรดังนี้:

• Matrix ปุ่มกด: แถวตั้ง (Column) 1-3 ต่อเข้ากับพิน 9, 16, 18 และ แถวนอน (Row) 1-3 ต่อเข้ากับพิน 19, 26, 27 ตามลำดับ
• Rotary Encoder: VCC ต่อ 3.3V, ขา A ไปพิน 0, ขา B ไปพิน 1 และขา Switch ไปพิน 8
• จอ OLED: สื่อสารผ่านระบบ I2C ให้ต่อ VCC ไป 3.3V, GND คู่กัน, SCL ไป SCL และ SDA ไป SDA ของบอร์ด

ขั้นตอนที่ 12-14: การใช้งานและการคัสตอมโค้ด (Custom Modes)

เมื่อประกอบฝาปิด ขันน็อต และสวม Keycaps เข้าไปเรียบร้อยแล้ว ก็นำไปเสียบ USB ใช้งานได้เลย! ทันทีที่เปิดเครื่อง จอ OLED จะแสดงผลชื่อโหมดและฟังก์ชันของแต่ละปุ่มแบบ Real-time คุณสามารถกดปุ่มหมุน 1 ครั้งเพื่อเข้าโหมดสลับการใช้งาน (เช่น Windows, VS Code, Fusion 360 หรือ Media Controls)

ที่เจ๋งที่สุดคือ คุณสามารถเพิ่มโหมดคีย์ลัดสำหรับโปรแกรมอะไรก็ได้ในโลกนี้ เพียงแค่เปิดไฟล์ code.py บนไดรฟ์ของ Macropad แล้วแก้ไขโค้ด Dictionary ที่ชื่อว่า MODES ตามตัวอย่างด้านล่างนี้ครับ:

# ตัวอย่างการเขียนเพิ่มโหมด "Photoshop" ในไฟล์ code.py
{
    "name": "Photoshop",
    "icon": "PHT",
    "enc_label": "ZOOM",
    "enc_cw": lambda: tap(KC.CONTROL, KC.EQUALS),
    "enc_ccw": lambda: tap(KC.CONTROL, KC.MINUS),
    "keys": [
        ("BRS", "Brush", lambda: tap(KC.B)),
        ("ERS", "Eraser", lambda: tap(KC.E)),
        ("UND", "Undo", lambda: tap(KC.CONTROL, KC.Z)),
        ("RDO", "Redo", lambda: tap(KC.CONTROL, KC.SHIFT, KC.Z)),
        ("SAV", "Save", lambda: tap(KC.CONTROL, KC.S)),
        ("CPY", "Copy", lambda: tap(KC.CONTROL, KC.C)),
        ("PST", "Paste", lambda: tap(KC.CONTROL, KC.V)),
        ("SEL", "Select", lambda: tap(KC.V)),
        ("TRN", "Transform", lambda: tap(KC.CONTROL, KC.T)),
    ],
}
    

เมื่อแก้ไขเสร็จแล้ว แค่กด Save (เซฟ) บอร์ดจะทำการรีบูตตัวเอง และโหมดใหม่ที่คุณเพิ่งเขียนก็จะไปโผล่บนหน้าจอ OLED พร้อมใช้งานทันที!

แกลเลอรี่ภาพขั้นตอนการประกอบเพิ่มเติม

คลิกดูภาพไฟล์ GIF และภาพถ่ายการจัดสายไฟเพิ่มเติมได้ที่นี่: