Bàn phím mã nguồn mở cho phép thay thế từng phím như những viên gạch LEGO nam châm

Thế giới có vô vàn kiểu bố cục bàn phím khác nhau, nhưng nếu bạn muốn một chiếc bàn phím tùy biến đến từng phím riêng lẻ, đã có một dự án mã nguồn mở mới sử dụng nam châm để gắn kết các bộ phận có thể hoán đổi cho nhau.

Nguyên mẫu bàn phím mô-đun Keybytes đang hoạt động

Mỗi phím là một mô-đun độc lập

Keybytes là dự án mã nguồn mở cho phép bất kỳ người đam mê chế tạo nào tạo ra một chiếc bàn phím mô-đun hoàn chỉnh — và ở đây chữ "hoàn chỉnh" thực sự trọn vẹn đến kinh ngạc. Mỗi phím chứa một vi điều khiển RISC-V riêng cùng các chân tiếp xúc (pogo pin) ở cả bốn cạnh, cung cấp nguồn điện và kết nối I2C giữa các mô-đun liền kề. Nhờ đó, người dùng có thể sắp xếp lại các phím theo bất kỳ bố cục nào mong muốn.

Linh kiện bổ sung duy nhất cần thiết là một mô-đun điều khiển, có nhiệm vụ phối hợp các phím riêng lẻ và xử lý giao tiếp với máy tính chủ. Đáng chú ý, dù được cấu tạo từ hai bo mạch xếp chồng, mô-đun này vẫn có kích thước chân đế ngang bằng với các mô-đun phím đơn gắn vào nó.

Toàn bộ dự án được thiết kế bởi Nathan Alspaugh, một sinh viên năm nhất ngành kỹ thuật hàng không vũ trụ tại Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT). Alspaugh vốn luôn ấp ủ mong muốn thiết kế bàn phím của riêng mình, và không ai phù hợp hơn một sinh viên MIT để theo đuổi phiên bản phức tạp, "quá mức cần thiết" nhất có thể tưởng tượng.

"Tôi luôn muốn làm một chiếc bàn phím nhưng không muốn bị bó buộc vào một thiết kế duy nhất, nên tôi muốn tạo ra thứ có thể sắp xếp lại bất cứ lúc nào," Alspaugh chia sẻ trong bài nhật ký dự án đầu tiên, được anh duy trì từ tháng 3 năm nay. "Tôi tìm kiếm trên mạng và không thấy ở đâu cả, nên tôi quyết định tự làm."

Hành trình từ ý tưởng đến sản phẩm hoạt động được

Tệp readme chính trên GitHub của dự án không quá chi tiết, chủ yếu mô tả những gì dự án bao gồm cho bất kỳ ai muốn thử sức: bo mạch in tùy chỉnh, switch Cherry MX, vỏ in 3D và rất nhiều linh kiện nhỏ cần hàn. Chính cuốn nhật ký của Alspaugh mới phơi bày toàn bộ khối lượng công việc đồ sộ mà anh đã bỏ ra.

Thiết kế một bàn phím mô-đun từng phím từ đầu không hề dễ dàng. Nhật ký ghi lại nhiều trở ngại mà Alspaugh gặp phải, như nam châm không giữ được vị trí, những thỏa hiệp trong thiết kế và — tất nhiên — không ít lỗi bo mạch mà may mắn thay anh kịp phát hiện ở giai đoạn thiết kế trước khi tốn tiền đặt linh kiện tùy chỉnh.

Alspaugh cũng phải tự học sử dụng máy in 3D nhựa resin cho dự án, cùng với nhiều lần lặp lại thiết kế và vô số chỉnh sửa thủ công để mọi thứ khớp vào nhau đúng chuẩn. Anh cho biết đã dành khoảng 100 giờ cho dự án tính đến thời điểm hiện tại.

Bài toán chi phí

Tất cả những bo mạch tùy chỉnh nhỏ xíu ấy không hề rẻ. Theo giỏ hàng cho các thiết kế bo mạch trong nhật ký của anh, Keybits (bo mạch điều khiển từng phím) chỉ tốn vài đô-la mỗi chiếc, nhưng Keywords (bo mạch điều khiển trung tâm) có giá 30 USD một chiếc.

Alspaugh chọn phương án để nhà sản xuất lắp ráp hoàn chỉnh bo mạch, và đây chính là phần chiếm phần lớn chi phí: lắp ráp Keybit tốn 69 USD, còn lắp ráp Keyword tốn 203 USD. Theo anh, một chiếc bàn phím kích thước đầy đủ sẽ có giá khoảng 900 USD, mức giá khá cao so với mặt bằng chung.

"Nếu tôi làm một chiếc đầy đủ, tôi sẽ mua riêng lẻ và tự hàn," Alspaugh ghi chú trong nhật ký.

Alspaugh cũng cho biết không có lý do gì phải dừng lại ở kích thước bàn phím tiêu chuẩn. Bất kỳ ai có mong muốn chế tạo một "con quái vật" bàn phím khổng lồ đều có thể làm được, miễn là có đủ nguồn lực — theo lời anh, giới hạn kích thước trên lý thuyết chỉ là bầu trời.

Cơ hội cho cộng đồng maker

Alspaugh khuyến khích bất kỳ ai muốn tự làm hãy mạnh dạn thử, và cho biết người có đủ linh kiện có thể hoàn thành trong vài ngày, chưa tính thời gian giao hàng bo mạch in. Tuy nhiên, bạn cũng có thể chờ đợi.

"Tôi đang nghĩ đến việc bán chúng trong tương lai khi thiết kế được cải thiện và hoàn thiện," Alspaugh nói, đồng thời cho biết anh muốn thực hiện nhiều thay đổi và cập nhật phần cứng trước, cộng thêm một số tính năng mới. "Có lẽ tôi sẽ làm thêm nhiều loại phím hơn, chẳng hạn như phím tích hợp cảm biến vân tay."

Những nhà sáng tạo quan tâm có thể tìm thấy toàn bộ tệp cần thiết trên GitHub. Với cộng đồng yêu công nghệ tại Việt Nam, đây có thể là một dự án thú vị để thử sức — đặc biệt khi phong trào chơi bàn phím cơ (custom keyboard) và in 3D đang ngày càng phổ biến. Tuy vậy, chi phí linh kiện nhập khẩu và thời gian giao hàng PCB quốc tế là những yếu tố cần cân nhắc trước khi bắt tay vào thực hiện.