Article édité le 02/02/2024, article d’origine le 10 Octobre 2020.
Les switches mécaniques classiques fonctionnent par la mise en contact de deux lamelle en métal lorsque l’on presse la touche.
Les switches mécaniques magnétiques fonctionnent plutôt par la détection d’un champ magnétique et se reposent sur l’Effet Hall.
Les switches magnétiques sont fabriqués en masse depuis 2018, mais c’est seulement depuis fin 2023 que nous voyons apparaître de plus en plus de clavier utilisant l’effet Hall.
Comme vous pouvez le voir, le design d’un switch magnétique est plus simple que celui d’un switch mécanique, il ne contient pas de feuillets métalliques dessus. Nous retrouvons un stem incrusté d’un aimant, une structure supérieure, une structure inférieure et un ressort.
Dans le stem, nous trouvons un aimant, qui permettra d’interagir avec un capteur à effet Hall sous le circuit imprimé.
Pour expliquer le principe de fonctionnement, lorsqu’un aimant s’approche d’un capteur magnétique, une tension apparaît. Cette tension, appelé tension de Hall est mesurable. En mesurant la valeur de cette tension, nous pouvons déduire la valeur du champ magnétique, et donc en déduire la position de l’aimant.
Plus on appuie sur un switch, plus l’aimant se rapproche du capteur et plus la puissance du champ magnétique détecté est grande.
Ainsi, nous savons exactement la position du switch, et nous pouvons arbitrairement décider de la position d’activation du switch.
Nous pouvons par exemple définir une distance d’activation à 0.5 mm, tout comme une distance d’activation de 3 mm.
Les switches magnétiques apportent des avantages, notamment l’absence de debounce, une usure plus faible dans le temps, la personnalisation de la hauteur d’activation mais aussi un reset du switch plus rapide, souvent surnommé “rapid trigger”.
En contrepartie, il n’est pas possible de faire des switches tactiles, et l’électronique est plus complexe.
Ainsi, nous trouvons sous chaque switch un capteur Hall avec des multiplexeurs.
Schéma :
Sous chaque switch, nous trouvons un capteur Hall analogique. C’est-à-dire qu’en détectant un champ magnétique, le capteur Hall va sortir une tension électrique qui variera en fonction de l’intensité du champ magnétique détecté. C’est une valeur analogique.
Cette sortie analogique est relié à un pin ADC d’un multiplexeur, ADC, pour Analog-To-Digital Converter. Le multiplexeur est ainsi capable de prendre le signal analogique provenant d’un capteur, pour le transformer en un signal digital.
Le multiplexeur se connectera alors au micro contrôleur central, pour remonter la valeur de chaque switch. Et le micro contrôleur interprétera le signal.
