Доброго вам времени суток, уважаемые гики и сочувствующие!
В этой публикации я хочу поделиться своим способом преодоления последствий преждевременного износа микропереключателя кнопок компьютерных мышей Logitech. Как известно, способов решения проблемы двойного клика (или, что реже, пропуска кликов) было предложено множество (физические, схемотехнические и даже химические методы известны широкой общественности), но ни один из них не предполагает исключения из схемы самого ненадёжного и неточного узла — механического микропереключателя. Здесь я постараюсь последовательно изложить весь процесс нелёгкого лечения моего домашнего бесхвостого грызуна Logitech MX1100.
Причиной для начала процесса послужили постоянно учащающиеся случаи самопроизвольного двойного клика. Найти замену этой морально и технически устаревшей мыши не составило бы особого труда, если бы не её пухленькая спинка, так удобно лежащая в моей большой
Радикальное решение: микропереключатель должен исчезнуть, уступив место более высокоразвитому и надёжному (бесконтактному!) устройству. Итак, что же это будет? Озвучим основные требования: малые размеры, простота монтажа, низкое общее энергопотребление и работа при напряжении питания 2,85 В (именно такое напряжение я замерил на выходе преобразователя платы питания мыши). Рассмотрим отдельные типы устройств и их недостатки. Оптопара — потребление значительного тока, необходимость отдельной схемы управления питанием светодиода, необходимость точного монтажа шторки. Сенсорный (ёмкостный) датчик – дорого, возможность ложных срабатываний, неудобство использования (нужно следить за положением пальца). Индуктивный датчик — высокое энергопотребление, большие габариты.
Наконец-то определился фаворит: датчик магнитного поля, известный также как датчик Холла или Hall sensor. Производитель чипов Allegro имеет в портфолио замечательный чип под маркировкой A3212ELHLT–T, отличающийся
Выход A3212 организован по принципу открытого стока, что делает необходимым наличие внешнего резистора и дополнительного устройства, эмулирующего переключающую группу контактов. Зачем это нужно? Дело в том, что микропереключатели в этих мышках опрашиваются динамически и имеют достаточно неудобную для модификаций схему подключения к микроконтроллеру. По этой причине намного проще обеспечить эмуляцию переключателя, чем пытаться приспособить существующую схему для обеспечения управления напрямую логическими уровнями. На роль эмулятора было выбрано миниатюрное твердотельное переключающее реле MAX4624EUT-T в корпусе SOT23-6. Эта микросхема потребляет примерно 18 микроватт и способна работать при напряжении питания от 1,8 до 5,5 вольт. Максимальное сопротивление ключей в открытом состоянии составляет 2 ом при напряжении питания 3 вольта. Это достаточно низкое сопротивление для надёжной работы цифровых входов и выходов микросхем.
Результатом
Здесь VCC это напряжение 2,85 вольт с платы питания мыши, GND минусовый провод батареи питания. Линии 1,2 и 3 припаиваются к соответствующим контактам печатной платы (напрямую к ножкам микропереключателя). Монтаж выполняется тонким изолированным проводом с использованием SMD компонентов. К примеру, резистор типоразмера 0805 можно распаять непосредственно на ножках А3212, а конденсатор типоразмера 1206 приклеить сверху на МАХ4624. Как это принято говорить в радиолюбительских кругах, правильно собранная схема работает сразу и в налаживании не нуждается.
Крышечку микропереключателя мы используем как корпус-держатель для датчика Холла. Необходимо просто расширить отверстие, в котором находился белый пластиковый толкатель подвижного контакта, и вклеить туда датчик эпоксидной смолой. Этим мы обеспечим надёжную фиксацию и правильное позиционирование датчика под рычагом кнопки мыши.
Следующим шагом будет удаление всех контактных шин из микропереключателя. Это нужно для предотвращения короткого замыкания на этих контактах при сборке узла с датчиком Холла, а также с целью освобождения места под этот датчик. Остов микропереключателя остаётся на плате, он нужен как держатель крышечки. На данном конкретном фото показан остов микропереключателя мышки MX Revolution, но это не принципиально, все они одинаковые (чёрт, какие знакомые слова!).
Переходим к верхней части корпуса мышки. Н-образные рёбра на торце рычага кнопки нужно сточить примерно на 1 мм и приклеить это место кусочек самоклеящейся магнитной резины толщиной 0,3 мм. Это – источник магнитного поля для работы датчика Холла.
На фото показано исходное состояние рычага (слева) и рычага с приклеенной магнитной резиной (соответственно, справа).
После сборки корпуса микропереключателя и пайки всех проводов внутренности мышки выглядят так:
Остаётся только собрать корпус многострадальной мышки и наслаждаться
Правый микропереключатель переделывать смысла нет, так как используется он редко и посему живёт много дольше. Следующим шагом будет замена сменных никель-металлгидридных аккумуляторов на несменный литиевый с возможностью беспроводной зарядки.
Как говорится в кругах opensource: have fun!
P.S.: публикуется под лицензией WTFPL.
Комментарии (81)
melchermax
05.05.2016 13:26По моей информации, Logitech применяет всё-таки Omron. Магнитную резину я покупал в Германии по запросу в Гуле selbstklebende Magnetfolie, по-русски это самоклеющаяся магнитная плёнка или резина.
arantar
05.05.2016 13:36Это какая-то китайская версия микрика. На сайте Omron нет даташита даже на него.
Если нужен оригинальный микрик, то вон из этого можно выбирать: https://www.omron.com/ecb/products/pdf/en-d2f.pdfmelchermax
05.05.2016 13:42Во-первых, Omron пишет максимум 200 переключений в минуту в своих даташитах. Во-вторых, речь не о том, какой микропереключатель поставть, а как его вообще исключить из устройства. То есть, решение проблемы раз и навсегда.
nafikovr
05.05.2016 14:01+3Исключение микропереключателя исключит так же тактильный отклик. Я конечно знаю фанатов бесшумных грызунов, но IMHO решение весьма спорное
melchermax
05.05.2016 14:04Я так же думал поначалу. Поверьте мне, к этому привыкаешь быстро, как и к сенсорному экрану смартфона (помните, сколько было копий сломано по поводу отсутствия механических кнопок?)
nafikovr
05.05.2016 14:13+1Видимо мне не понять. У меня на телефоне виброотклик настроен.
melchermax
05.05.2016 14:36А Вы просто попробуйте на какой-нибудь старой ненужной мышке. Затраты невелики, опыт бесценен.
nafikovr
05.05.2016 21:22У коллеги была «сайлент-мышка» в которой он сам менял микрики на беззвучные в связи с соседством начальства. Меня хватало на пару минут пользования с периодическими матами от левых кликов.
melchermax
05.05.2016 21:26У Вас нет ссылки на эти микрики? Откуда брались левые клики?
nafikovr
05.05.2016 21:29Понятия не имею что за микрики стояли. Левые клики наверно от того что палец на обычной кнопке лежит с небольшим предусилием на грани того самого клика, а на этой кнопке усилие плавное на всем ходе. В общем разница как между Cherry MX Brown и Black
empr
05.05.2016 15:34Помню, до сих пор пользуюсь смартфоном с qwerty-клавиатурой (Photon Q) за отсутствием адекватных аналогов. Аналогично и с мышками — всё индивидуально, многим не будет нравиться отсутствие тактильного отклика, сколько не привыкай к такому.
bazis13
05.05.2016 16:36Микрик надо менять раз в год всего лишь. Я сначала тоже думал сделать замену поудобнее, например, сделать разъем, куда бы вставлялся новый микропереключатель, но потом решил, что слишком много усилий, проще тратить по 20 минут в год на перепайку.
К тому же, лет через 10 логитек и сам победит этот брак.melchermax
05.05.2016 16:42Дорожки на печатной плате при перепайках ещё никогда не отслаивались? Регулярная замена — не окончательное решение вопроса и, соответственно, не мой метод.
bazis13
05.05.2016 18:57Остальные детали мышки всё равно не вечные. Соберите тогда сразу робота, который будет магнитный выключатель впаивать, чтобы окончательно решить вопрос.
melchermax
05.05.2016 19:27У Logitech бесконтактное колёсико, которое не ломается, прекрасный лазер, который я ещё не видел сломанным, отличные материалы корпуса. Устранив досадную мелочь в виде некачественных микропереключателей, получаем качественную и крайне надёжную мышь. А не набор для тренировок в сборке, разборке и перепайке.
bazis13
06.05.2016 10:42Что я ожидаю от своих мышей: У perfomance можно выломать usb-разъем со временем, у G602 в колесико набилось пыли за год, надо периодически разбирать. У обоих ножки сотрутся тефлоновые и не факт, что через 10 лет они будут на ebay.
Сенсор у G602 отвратный, кстати.
Корпуса хорошо держатся, эт да…melchermax
06.05.2016 13:06Единственное, что в моих мышах ломалось «само», это микропереключатель. На одной мой полуторагодовалый сын сломал ось колёсика (ониспользовал мышь как молот Тора), я поставил б/у колёсико с eBay, и грызун живёт дальше. А ножки можно самому вырезать из листов самоклеящейся плёнки тефлона.
T-362
05.05.2016 16:49Зверский-прикладной вариант — подручными средствами разобрать микрик и заменить пружину на выдранную из другой мыши. В микрике все зло в ней, то она ломается, то теряет изгиб. У меня у прошлой умерли кнопки за пол года — заменил пружины на чугуниевые из какого-то китайца, полет три года пока у мыши электроника не накрылась.
bazis13
05.05.2016 19:58Да мне и выпаять не сложно было. Новый выключатель приятнее ставить, чем ремонтировать старый.
melchermax
05.05.2016 13:52Всё-таки на моих фото это Omron серии D2FC: http://www.amazon.de/5pcs-Mikroschalter-OMRON-D2FC-F-7N-f??r/dp/B00P64JIA8
Salavat
05.05.2016 13:44+5Думаю, следует уменьшит размер картинок в статье сжатием jpg, а не png
melchermax
05.05.2016 13:48-5Я хотел, чтобы не было потери детализации на фото.
T-362
05.05.2016 14:12А нет проблемы с провисанием кнопки и ложными нажатиями? Оно порой «стоит» на переключателе. Отсутствие обратной связи тоже печалит. Может как-то упихать датчик рядом оставив старую кнопку для звука?
melchermax
05.05.2016 14:24Нет, кнопка упругая и не провисает (по крайней мере, у моей мыши). Если провисает, надо подогреть и отогнуть, это же просто пластик. Некоторая механическая обратная связь есть, рычаг кнопки упирается в крышку микропереключателя. Можно поставить программы, озвучивающие клик, но мне отсутствие щелчка вообще не мешает, как и отсутствие механических кнопок под экраном смартфона. Старую механику оставить нельзя, ибо она станет вмешиваться в работу электронного переключателя. Вернее, можно, но надо резать дорожки на плате мыши и ставить дополнительные элементы для монтажа сенсора и магнитного материала, а это уже слишком трудозатратно.
T-362
05.05.2016 14:43Озвучивание это колонки нужны. Но это мои личные заморочки уже, «теплый ламповый» клик мышью и все такое, снизу отличную идею предложили с транзистором, попробую когда ушатаю нынешнюю мышь.
Кстати неплохая идея для стартапа по миркоэлектронике — наборы для замены стандартных клацалок магнитными, благо форма и разъемы типовые.melchermax
05.05.2016 14:55При озвучке нужно учитывать, что дополнительные устройства означают более высокое энергопотребление. Для беспроводной мыши это немаловажный фактор, поэтому для усстрройства были выбраны микромощные компоненты. Стартап — дело муторное, ради одного устройства не стоит усилий. Это же надо минимизировать количество ручных изменений конструкции мыши, в идеале этот сенсор должен быть абсолютно взаимозаменяем со стандартным микропереключателем (включая наличие толкателя, чтобы не переделывать рычаг кнопки)… Короче, это для настоящих инженнеров задача.
Rumlin
05.05.2016 14:34Можно транзистор с «пищалкой» подключить к Out — будет щелкать.
melchermax
05.05.2016 14:39И верно, что-то я этот момент не продумал. Замечательная идея.
zenhower
05.05.2016 17:01+1"… транзистор с «пищалкой» ..." C вибромоторчиком, не?
melchermax
05.05.2016 19:02Вибромотор здесь не к месту. Мы же не хотим, чтобы курсор дрожал в момент клика?
zenhower
05.05.2016 19:54Полоборота ещё никому не вредили.
melchermax
05.05.2016 19:58Не знаю, ни разу не имел дела с вибромоторами.
nafikovr
05.05.2016 21:31как вариант — подобрать конденсатор последовательно с вибромотором.
melchermax
05.05.2016 21:51Да можно и микрореле поставить, там и щелчок и вибрация будет. Только зачем?
zenhower
05.05.2016 22:18Магнит воздействует на датчик Холла, тот запускает реле, а уж оно и замыкает контакты!
Понимаю, что баловство, но точно такое соберу!melchermax
05.05.2016 22:21Миниатюрное перекличающее реле на 2,8 вольт трудновато найти будет. Ждём публикации!
Rumlin
05.05.2016 22:28Повышающий DC-DC… Гулять так гулять.
nafikovr
05.05.2016 22:37Те же омроны с рейтом 3В вполне себе имеются. Где то встречал реле с 1.5В рейтом, но производителя не помню.
kolu4iy
05.05.2016 14:54А для геркона магнитное поле слабовато? Я что-то не слышал об их отказах и разрушениях…
melchermax
05.05.2016 14:59Геркон требует более сильного магнитного поля и, что самое неудобное, значительно большего перемещения источника магнитного поля в пространстве. Поскольку ход кнопки мыши ограничен геометрией корпуса, применение геркона весьма проблематично.
burst
06.05.2016 08:51Как подсказывает мой опыт работы в охранной сфере. Герконы тоже ломаются (залипают или перестают замыкаться). У нас используется порядка 750 извещателей с герконами внутри, при этом возникает ориентировочно 1-2 отказа в год.
Так же помню опыт работы с советской клавиатурой которая была собрана на герконах, надежностью она не отличалась. Обыкновенная пленочная была более надежна…nafikovr
06.05.2016 15:55наверняка дело в нарушении условий эксплуатации геркона и при постоянном действии магнита происходит намагничивание контактов. у меня имеется хитрый студийный коммутатор родом из 80х на герконовых реле. за годы активной эксплуатации эти реле наверно единственное что не ломалось.
ClearAirTurbulence
05.05.2016 16:18Кому надо — всегда можно оставить микрик, чтобы щелкал, только отключить его от схемы, а датчик холла поставить как-нибудь рядом.
nafikovr
05.05.2016 17:04Не обеспечит синхронности клика и срабатывания. В microsoft arc 2 колесико сенсорное. там стоит вибра для обратной связи.
melchermax
05.05.2016 17:18Синхронность можно настроить. Вопрос: оправдан ли такой объём работ только для ощущения клика? Для меня — однозначно нет.
natan555
05.05.2016 18:56Я правильно понял, вы поменяли только правую и левую кнопку? кнопку под колеском не трогали?
Правильный источник магнитной резины — рекламные магнитики на холодильник. :-)melchermax
05.05.2016 18:58Я поменял только левую кнопку, правая ни разу не ломалась. Кнопку под колёсиком менять смысла тоже нет, она не ломается. Магнитики на холодильник слишком мощные, на мой взгляд.
natan555
05.05.2016 19:09Красивое решение. Как бы еще навсегда вылечить колесико от грязи и потных ручек? Тачпад как у Эпла на мой взгляд не вариант.
пс: эпитет «скаредный» привел в восторг.melchermax
05.05.2016 19:43Колёсико можно перевести на магнитную индукцию, ей грязь не страшна… Но лень, у меня пока проблем с колёсиком не было.
melchermax
06.05.2016 13:32+1«Нормальную мышку» покупать скучно. Такую же большую, с пухленькой спинкой — найти трудно, стоит дорого. При этом в этой самой новой «нормальной мышке» будут стоять с большой вероятностью те же самые короткоживущие микропереключатели.
Alter116
06.05.2016 13:40Я покупал свою старенькую «Нормальную мышку» (razer deathadder) 4 года назад, и никаких проблем с «короткоживущими микропереключателями» не наблюдал, она как работала в первый день покупки, так работает и по сей день.
melchermax
06.05.2016 13:47У этой фирмы все мыши мелковаты для меня. Я же писал (и статье, и в комментарии выше), что мне нужна крупная и пухленькая мышь. Вообще, это статья не про покупку мышей, а про моддинг. Моддинг вообще занятие довольно иррациональное, частенько даже ни разу не выгодное по финансовым и временнЫм затратам.
arantar
Только в мышах от Logitech микрики не от Omron, какая-то китайщина. Если самому купить и поставить оригинальные, то проблем возникать не будет.
А что за самоклеющаяся магнитная резина, где можно такую купить?
Anat78
Это не резина а винил: http://www.chipdip.ru/product0/9000065918/
или в китае за те же деньги http://ru.aliexpress.com/popular/rubber-magnet-tape.html
melchermax
В принципе, материал особой роли не играет. Главное, чтобы магнитное поле не было слишком сильным, иначе могут быть проблемы в связи с малым ходом кнопки мыши.
Fullmoon
> Только в мышах от Logitech микрики не от Omron
Logitech G700, OMRON D2FC-F-7N
Rumlin
Раньше трава была зеленее. Logitech G7 Laser Cordless 2005 года до сих пор работает без вопросов.
iRupert
Я буквально на прошлой неделе перекрашивал свою MX Revolurion, для чего разбирал её полностью, там как раз таки Omron стоял.
П.С. шлейф верхней части порвался, мышка пала смертью храбрых. Купил себе MX Master. Похуже, конечно, но жить можно.
П.П.С. парень, которому отправил передатчик, надеюсь, он у тебя заработает.
arantar
Omron Omron'у рознь. На оф. сайте Omron нет даташита и вообще инфы о D2FC-F-7N, это какая-то китайская дешевая версия, которая встречается повсеместно и вечная проблема с этим микриком на мышках Logitech.
Стоит копейки, настоящий микрик Omron стоит на порядок, если не больше, дороже. И куда надежнее.
melchermax
Это и есть разница между оптовым (так называемым OEM) и розничным товаром. В том числе и маркировка. Интересно другое: ни один из микропереключателей этого типоразмера не приспособлен для более чем 200 кликов в минуту. Так что неудивительно, что они дохнут как мухи.
arantar
200 в минуту — это очень много. Думаю, почти все пользователи с легкостью укладываются в этот диапазон, да ещё с приличным запасом.
melchermax
Это чуть более трёх кликов в секунду. Моя скорость кликов примерно 6 в секунду, то есть механика уже перегружена, если я вдруг решу поиграть. А если это какой-нибудь геймер будет? Нет уж, механический микропереключатель в моей мыши ушёл на пенсию.
nafikovr
200 кликов в минуту это некий абстрактный параметр, условия измерения которого знает только Омрон, при котором обеспечивается совокупность некоторых других параметров. Ну и в конце концов 11 кликов в течении двух секунд чередующиеся с 1 кликом в течении последующих двух секунд это тоже менее 200 кликов в минуту.
melchermax
Производитель просто выбрал такой способ представления, это маркетинг. 200 в минуту выглядит круче, чем 3 в секунду.
Dark_Purple
Думаю проблема не в микриках, а в кривой схемотехнике, вероятно это специально.
Я уже как-то писал, вот такую мышь узаю уже
о ужасбольше 15 лет.melchermax
Возможно, Вы и правы. Скорее всего, в Вашей старой мышке микропереключатели имеют постоянное соединение с микроконтроллером, в отличие от новых мышей, где все кнопки опрашиваются динамически. Возможно, динамический опрос не даёт реализовать эффективные методики подавления дребезга контактов. Хотя если замена узла помогает решить проблему, то проблема всё же в этом узле, а не в конструкции в целом.
Dark_Purple
Не знаю что такое «постоянное соединение с микроконтроллером» и «опрашиваются динамически». Но дребезг контактов это вообще не проблема, есть тысяча и один способ(как програнный так и аппаратный) побороть дребезг. А вот подгорающие контакты это проблема и проблема аппаратная.
… я так думаю.
melchermax
Статическое соединение — это когда каждому контакту микропереключателя отдан один вход микроконтроллера. Например, левая кнопка входы 1,2 и 3, правая кнопка входы 4,5 и 6, и так далее. Недостаток метода: необходимость в микроконтроллере с большим числом входов. Динамический опрос — это когда входы 1,2 и 3 циклически подключаются ко всем имеющимся переключателям (частота переключения большая, поэтому человек этих переключений заметить не в состоянии). Недостатки метода — трудности при подавлении дребезга, сложное программирование микроконтроллера. Пригорать контакты не могут, там микроамперы и нановатты :)