Reverse-Engineering einer Computertastatur

Wie gestern schon erwähnt, möchte ich calc.pw gerne noch ein Stückchen weiterbringen. Genauer gesagt: Ich möchte, das calc.pw Bestandteil einer normalen Computertastatur wird. Da ich nicht so lange warten wollte, habe ich einmal eine alte, sowieso schon halb defekte Computertastatur auseinander gebaut, um mir anzusehen, wie es da drin überhaupt aussieht.

Komponenten einer Computertastatur Komponenten einer Computertastatur

Komponenten einer Computertastatur

Darin gefunden habe ich zum einen die Tastenmechanik (für uns erst einmal uninteressant), eine Tastenmatrix und einen kleinen Controller mit Kontaktflächen. Die letzten beiden sind das wirklich interessante.

Die Tastenmatrix besteht aus 3 Lagen Plastik: eine Lage für die Erdung (GND), eine Zwischenschicht (damit die Leiterbahnen sich nicht berühren und Kurzschlüsse verursachen) und eine Lage für den Stromanschluss (VCC). Nur an den Stellen, an denen sich Tasten befinden, hat die Zwischenschicht eine Öffnung. Drückt man an dieser Stelle eine Taste, werden die GND-Matte und die VCC-Matte an dieser Stelle aneinander gedrückt. Schon fließt Strom.

ein einzelner Tastendruck ein einzelner Tastendruck

ein einzelner Tastendruck

Dadurch, dass es nicht nur eine GND-Leiterbahn und eine VCC-Leiterbahn gibt, sondern mehrere, kann der Tastatur-Controller jede einzelne Taste auf ihren Status hin abprüfen. So ergibt sich eine einfache Matrix, die z.B. sagt "Ist GND-Leitung X aktiv und ist VCC-Leitung Y aktiv und fließt Strom, dann handelt es sich um die A-Taste". Das ganze kann man auch mit einfachen Drähten simulieren.

Tastendruck am Controller simulieren

Tastendruck am Controller simulieren

So weit, so einfach. Würde man also einen eigenen Controller entwickeln wollen, müsste man sich angucken, welche Leiter-Kombination welche Taste darstellt. Anschließend würde man einfach durch alle Leiter-Kombinationen durchgehen und prüfen, ob tatsächlich Strom fließt.

Leider gibt es an einer ganz anderen Stelle ein Problem. Denn irgendwie muss ich die Tastaturmatrix mit meinem Microcontroller verbinden, um sie ansprechen zu können. Mein Versuch, einfach Kabel anzulöten, schlug leider gründlich fehl. Dadurch, dass es sich um einfaches Plastik handelt, schmilzt es unter der Hitze einfach und zerstört dabei die aufgedruckte Leiterbahn. 🙁

geschmolzene Leiterbahn

geschmolzene Leiterbahn

Aus diesem Grund habe ich mich auf die Suche nach Alternativen gemacht. Gefunden habe ich sogenannte Leitkleber, das sind elektrisch leitende Klebstoffe. Darüber hinaus bin ich auf das Produkt Polytec PU 1000 aufmerksam geworden. Dabei handelt es sich um einen Einkomponentenklebstoff auf Polyurethan-Basis, der bei Zimmertemperatur aushärtet. Ich habe jetzt einfach mal beim Hersteller angefragt, ob das Produkt mein Problem lösen könnte und wo ich das Zeug herkriege. Wünscht mir Glück. 🙂
Bastelnde Grüße, Kenny

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