Wichtige Erkenntnisse
- Der KeyboaStick ist ein vollständig 3-D-gedruckter analoger Joystick, der direkt auf einer 8BitDo-Mechanik-Tastatur montiert wird.
- Er ersetzt das traditionelle WASD-Tastencluster durch einen einzelnen 2-Achsen-Stick mit ±20 mm Hub, 10-Bit (1024) Auflösung pro Achse und einer 0,5 ms Reaktionszeit.
- Das Gerät verwendet DLC-beschichtete Aluminium-Verbindungen für geringen Reibungswiderstand und einen Mikro-Schalter für den „Klick“-Druck, der ein taktiles Gefühl liefert, das mit kommerziellen Gamepads vergleichbar ist.
- Die Druckzeit beträgt durchschnittlich 3,5 h (0,6 kg PETG) und die Gesamtkosten (BOM) liegen unter US $25.
- Die Kompatibilität erstreckt sich auf jede Tastatur mit einem standardmäßigen 6-Pin Hot-Swap-Socket oder über eine einfache Lötbrücke, wodurch es ein vielseitiges Upgrade für Hobbyisten und Profis gleichermaßen ist.
Einführung: Eine Tastatur in ein Gamepad verwandeln
Der KeyboaStick — ein Projekt des Maker-Kollektivs FunOrNothing — fügt einer herkömmlichen mechanischen Tastatur einen Hochleistungs-Analog-Joystick hinzu. Durch den Austausch der klassischen WASD-Keycaps gegen ein maßgeschneidertes 3-D-gedrucktes Modul erhalten Benutzer sofort präzise 2-Achsen-Steuerung, ohne ein separates Gamepad zu benötigen. Das Ergebnis ist ein hybrides Eingabegerät, das sowohl „spaßig“ für lockeres Spielen als auch „beeindruckend“ für ernsthafte CNC-Operator-Trainingssimulationen ist.
Design-Übersicht
Mechanische Architektur
| Komponente | Material | Abmessungen | Hauptmerkmal |
|---|---|---|---|
| Joystick-Gehäuse | PETG (3D-gedruckt) | 45 mm × 45 mm × 30 mm | Schnapp-Montage auf Tastatur-PCB |
| Verbindungsarme | DLC-beschichtetes Aluminium (0.2 mm) | 20 mm Länge | Gering-Reibungs-Artikulation |
| Potentiometer | 10 kΩ linear | 12 mm × 6 mm | 10-Bit Auflösung pro Achse |
| Klick-Taste | Omron Mikro-Schalter | 6 mm × 6 mm | 0,5 ms Entprellzeit |
| PCB (optional) | FR-4 | 30 mm × 20 mm | USB-C-Breakout für Firmware-Updates |
Die zweiachsige Bewegung des Joysticks wird durch dual lineare Potentiometer erzeugt, die an einer DLC-beschichteten Aluminium-Verbindung montiert sind. Die DLC- (Diamond-Like Carbon) Beschichtung reduziert den Verschleiß und sorgt für konsistente Leistung über tausende Zyklen — kritisch für CNC-Operator-Training, wo Wiederholbarkeit entscheidend ist.
Elektrische Integration
- Strom: Verbraucht ≤ 30 mA von der 5 V-Leitung der Tastatur.
- Schnittstelle: Nutzt die vorhandene USB-C-Datenleitung der Tastatur; Firmware auf dem MCU der Tastatur interpretiert die analogen Werte als Standard-HID-Joystick-Reports.
- Firmware: Open-Source-Code (GPL-v3) kann über QMK geflasht werden, wodurch benutzerdefinierte Dead-Zone- und Empfindlichkeitseinstellungen möglich sind.
Bauprozess
- 3-D-Druck des Gehäuses – PETG bei 230 °C, 0,2 mm Schichthöhe, 30 % Füllung. Geschätzte Druckzeit: 3,5 h.
- Verbindungen zusammenbauen – DLC-beschichtete Arme einsetzen, mit M2×6 mm Druckschrauben sichern.
- Potentiometer montieren – Drähte an den Hot-Swap-Socket der Tastatur löten (Pinout: X-Achse, Y-Achse, VCC, GND).
- Firmware programmieren – QMK mit
JOYSTICK_ENABLE = yeskompilieren, über USB-C flashen. - WASD-Keycaps ersetzen – Die Sonder-Caps auf das Joystick-Modul schnappen; die übrigen Tasten behalten ihre ursprüngliche Funktion.
Gesamtkosten der BOM (Stand Okt 2026): US $22 (PETG-Filament $12, DLC-beschichtete Arme $6, Potentiometer $3, Mikro-Schalter $1).
Leistungs-Vergleich
| Merkmal | KeyboaStick (FunOrNothing) | Standard 8BitDo Pro 2 | DIY Arduino Joystick Kit |
|---|---|---|---|
| Achsenauflösung | 10-Bit (1024) | 8-Bit (256) | 10-Bit |
| Hubbereich | ±20 mm | ±15 mm | ±18 mm |
| Latenz | 0,5 ms | 1,2 ms | 1,0 ms |
| Stromverbrauch | ≤ 30 mA | 45 mA | 60 mA |
| Kosten (inkl. Druck) | $22 | $79 | $35 |
| Kompatibilität | Jede Hot-Swap-Tastatur | Nur 8BitDo-Controller | Breit (erfordert Arduino) |
Der KeyboaStick übertrifft viele kommerzielle Mini-Joysticks in Latenz und Hub, bleibt dabei jedoch deutlich günstiger.
Anwendungen in CNC- & Fertigungstraining
- Echtzeit-Achsensteuerung: Lernende können X/Y-Vorschubraten in CNC-Simulatoren mit derselben Präzision wie mit einem dedizierten Pendant steuern.
- Ergonomischer Arbeitsablauf: Durch die Kombination von Tippen und Joystick-Eingabe auf einem Gerät wird der Schreibtisch-Unrat reduziert und die Körperhaltung verbessert.
- Schnelle Prototypenentwicklung: Da das Modul vollständig druckbar ist, können Hersteller die Joystick-Geometrie iterativ an spezifische Maschinen-Kinematik anpassen.
Fazit
Der KeyboaStick zeigt, wie additive Fertigung und Open-Source-Firmware eine gewöhnliche mechanische Tastatur in einen Hochleistungs-Analog-Controller verwandeln können. Mit sub-Millisekunden-Latenz, 10-Bit-Auflösung und einer BOM unter US $25 bietet er eine kostengünstige Alternative zu kommerziellen Gamepads für Gaming-Enthusiasten und CNC-Trainingsumgebungen. Die einfache Montage und breite Kompatibilität machen ihn zu einem überzeugenden Upgrade für alle, die engere, intuitivere Steuerung ohne zusätzliches Hardware-Aufkommen am Arbeitsplatz suchen.