Hace muchos años (en 1984) en la publicidad de las revistas de informática de la época se nos anunciaban teclados profesionales para nuestro Spectrum. Bastante era ya haber conseguido tener el ordenador como para pedir además a tus padres un teclado profesional. Así que no nos quedaba otra que teclear nuestros programas o jugar con el teclado de goma que tenía el ordenador.

Vista superior spectrum original con teclado mecánico.
Teclado SAGA 01 anunico Micro Hobby nº7 pág. 35. 16350 ptas sería 98€ en el año 1985.

Como podemos ver en el anuncio (Revista MicroHobby nº 7 página 35 ) el teclado SAGA 1 emperor ya en diciembre del 84 valía 16350 ptas (unos 98 €) de la época. Con el paso de los años y mi afición a recoger ordenadores retro encontré por ebay un Spectrum con el SAGA 1 emperor (ahora el teclado está sin Spectrum). Os muestro unas fotos:

Como se puede observar el teclado «profesional» es un teclado de plástico pero internamente sigue siendo de membrana al igual que modelos posteriores al Spectrun 48k como el +, +2 y +3. como ventaja del uso de una membrana doble obtenemos multitud de teclas desdobladas como los cursores, los modos de cursor, algunos símbolos. Esta funiconalidad de teclas extra se obtiene por la combinación de dos contactos que serían los equivalentes a la combinación de las 2 teclas que pulsaríamos en el Spectrum estandar de 40 teclas.

Esto en nuestro proyecto no lo prodriamos hacer ya que disponemos de un único contacto por tecla y tendríamos que recurrir a electrónica mas avanzada para hacerlo; además lo que propongo en este proyecto es tener un teclado mecánico que sustituya la membrana y las gomas de un Spectrum 48k original por lo que no tenemos espacio disponible para mas teclas.

Este proyecto lo que marcado en 3 categorías:

  • Electrónica. Evidentemente usaremos un circuito para ubicar e interconectar las teclas.
  • Impresión 3D. Por que opcionalmente al igual que en el SAGA 1 podemos cambiar la parte superior de la caja del Spectrum 48k por otra que imprimamos nosotros mismos.
  • Y Retroinformática.

Para explicar el funcionamiento primero veamos el esquema:

 

 

El funcionamiento es extremadamente simple. Disponemos de 40 contactos (teclas) interconectadas de manera idéntica a los contactos de una membrana de un gomas. Los LEDs para tener una retroiluminación son opcionales si sólo queremos el teclado.

En cuanto a las resistencias del esquema, están colocadas para limitar la corriente de los LEDs. Cuanto mas corriente permitamos mas luminosidad nos darán, pero también si nos pasamos de las especificaciones de corriente o tensión marcadas en el datasheet del fabricante los quemaremos.

También hay que tener en cuenta que la corriente que pasará por las resistencias sera la de todos los LEDs es decir la de 40 LEDs, si por ejemplo hemos visto probando que con 10 mA lucen bien, tenemos que saber que las resistencias ha de limitar una corriente de 400 mA y además han de disipar la potencia acorde a es corriente por lo que podemos colocar hasta 4 resistencias en serie de medio vatio por ejemplo.

Otra cosa a considerar es la capacidad de corriente que nos puede entregar nuestro Spectrum o nuestro Harlequín; ya que 400 mA. sería demasiado consumo de corriente.

En mi caso opté por LEDs azules que según la hoja de datos trabaja a una tensión entre 3,0 y 3,2 voltios, la corriente nominal es de 20 mA (excesiva) así  fuí probando en placa de pruebas y con 2 resistencias de 91 ohmios (182 en total) limité la corriente hasta 1,5 mA . con lo que la potencia a disipar por la resistencias limitadoras es de 648 mW, por eso usé 2 resistencias en serie de 81 ohmios y 1/3 vatio cada una. Se calentarán bastante pero no se quemarán.

Ver fotografía de la prueba:

Prueba encendido de LEDs en placa de pruebas.

Elementos de montaje:

 

Ahora veamos las capas del PCB:

Impresión 3D:

Como elementos de montaje opcionales tenemos las piezas a imprimir con impresora 3D que nos permitirán una tapa diferente en el Spectrum de modo que toda su cara superior sea plana y nos oculte las partes no ocupadas por teclas.

Las teclas también son opcionales ya que las podemos comprar hechas para estos mecanismos como tipo de tecla de PC normal, bien sin serigrafia, con ella, de colores o transparentes por ejemplo.

Las piezas se pueden descargar en la zona de descargas del final de la página.

Es recomendable imprimir todas las piezas en ABS que es mas resistente. La parte inferior de la caja podría hacerse en PLA. Pero el resto tienen que soportar la fuerza que se ejerce sobre las teclas al escribir. Las propias teclas suelen romperse en el enganche con el PLA. Ver foto:

Montaje del circuito:

Prueba de montaje del PCB en caja impresa (opcional)

Antes de soldar los cables veamos si la PCB encaja. Luego desharemos este montaje para posteriormente siguiendo estas misma fotos repetir el montaje con los cables ya soldados.

Continuación del montaje:

 

Montaje sin caja impresa, modificar la original:

Para la serigrafía de las teclas en el caso de las teclas compradas he usado el diseño de hark del grupo del zxuno. Se pueden descargar en su repositorio.

Para las teclas impresas en 3D he hecho mi propio diseño; ver descargas.

Lista de componentes:

40 teclas Cherry

40 diodos LEDs (color a elegir)

Piezas impresas 3D (opcional)

Adaptador micro USB DIP (opcional)

40 Capuchas teclas cherry.

PCB.

Cable paralelo tipo IDE.

2 resistencias de 81 ohms 1/3 W

 

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