Постройте собственный Stream Deck на Raspberry Pi Pico

Если вы только начали стримить на Twitch или хотите ускорить рабочие процессы, вы, вероятно, видели Elgato Stream Deck и похожие устройства. Они удобны для переключения сцен в OBS, отправки сообщений в соцсети или управления чатом. Но фирменные устройства часто дорогие.

Хорошая новость: вы можете сделать похожий контроллер примерно за долю стоимости, используя недорогой микроконтроллер Raspberry Pi Pico и несколько механических переключателей. Эта статья объясняет: что такое макро-пэд, какие детали нужны, как паять и подключать, как установить CircuitPython и как назначать макросы для OBS и других программ.

Что такое макро-пэд

Макро-пэд — это панель из кнопок, каждая из которых отправляет заранее запрограммированное действие или комбинацию клавиш. Удобный пример: вместо нажатия Ctrl+C на клавиатуре вы можете нажать одну кнопку на макро-пэде, и устройство отправит сочетание клавиш за вас. С таким контроллером можно запускать/останавливать стрим, переключать сцены, управлять ПК и приложениями.

Главное преимущество самостоятельной сборки: вы получаете устройство с нужным вам набором кнопок и возможностью кастомизации — например, добавить RGB-индикацию или OLED-дисплей — при гораздо меньших затратах, чем у коммерческих аналогов.

Что потребуется

Список деталей и инструментов (локализация и пояснения):

• 1× Raspberry Pi Pico (микроконтроллер на RP2040).
• 9× механических переключателей Gateron (обычно MX-совместимые).
• 9× крышек (keycaps) под переключатели.
• Паяльник и паяльная станция.
• Олово для пайки.
• 4× винта M3 × 16 мм для крепления корпуса.
• Провода 20 AWG (примерно 0,6 мм²), около 60 см суммарно.
• Съёмник изоляции (стружка) или бокорезы.
• Компьютер для программирования Pico (Windows/macOS/Linux).
• Корпус: 3D-печатный, покупной или вырезанный/собранный вручную.
• Кабель USB‑C (или micro‑USB, в зависимости от платы/кабеля).

Если у вас есть 3D‑принтер, вы можете напечатать корпус и даже некоторые крепления самостоятельно. В противном случае корпуса легко заказать онлайн.

Важно: пайка требует аккуратности. Паяльник может нагреваться до ~450 °C; соблюдайте технику безопасности и используйте защиту глаз и вытяжку.

Важно: Если вы не уверены в пайке или работе с электроникой, попросите помощника с опытом.

Краткая схема проекта и рабочий процесс

Общая последовательность работ:

1. Установить и припаять переключатели в корпусе.
2. Сформировать общую шину земли/питания (в статье используется общая «черная» шина).
3. Припаять сигнальные провода переключателей к соответствующим GPIO на Pico.
4. Установить CircuitPython, загрузить необходимые библиотеки и готовый код.
5. Протестировать кнопки, собрать корпус и закрепить винтами.
6. Настроить горячие клавиши в OBS и других приложениях.

Подробные шаги

Шаг 1: монтаж и пайка переключателей

Начните с установки переключателей в верхнюю часть корпуса. Зафиксируйте их и подготовьте контакты для пайки (припайте на каждую ножку по короткому отрезку провода). Для удобства используйте два цвета провода: красный — «сигнал», черный — «общая шина».

Далее соберите «черную» шину в последовательность: соединяйте землю (черные провода) от первого переключателя к второму и т. д., пока не останется один длинный общий чёрный провод. Красные провода будут пущены к разным GPIO Pico — по одному на каждый переключатель.

Подключите красные провода к выбранным GPIO пинам Pico. В этой сборке использованы конкретные пины — запомните их порядок, он важен для кода.

Затем подключите общий чёрный провод к выводу 3.3V OUT (на Raspberry Pi Pico это обозначено как 3V3) — он будет обеспечивать подтяжку/питание, когда Pico подключён к компьютеру. Убедитесь, что используете именно выход 3.3V, а не вывод EN (Enable).

После пайки проводов и проверки механики — вы сделали самую трудную часть.

Советы по пайке и надёжности:

• Делайте аккуратные короткие провода между соседними переключателями — это уменьшит помехи.
• Используйте термоусадку или горячий клей в местах соединений для механической фиксации.
• Проверяйте контакты мультиметром (континуитет) перед подключением питания.

Шаг 2: установка CircuitPython и загрузка кода

1. Скачайте последнюю версию CircuitPython для Raspberry Pi Pico с официального сайта Adafruit (.UF2 файл).
2. Скачайте проект Novaspirit (PiPicoMacroKeys) или используйте предоставленный далее код.
3. Скачайте редактор Mu или используйте Thonny — любой редактор, который поддерживает CircuitPython.

Процедура установки CircuitPython:

• Удерживайте кнопку Bootsel на Pico и подключите плату к компьютеру через micro‑USB/USB‑C. Должно появиться устройство RPI-RP2.
• Перетяните файл .UF2 на это устройство. После копирования плата перезагрузится и появится как CIRCUITPY.
• В корневой каталог CIRCUITPY скопируйте папку lib и файл code.py из проекта (или вставьте свой код).

Откройте code.py в Mu/Thonny и замените содержимое на следующий рабочий пример. Этот файл настроен на 9 кнопок и будет отправлять цифровые значения 1–9 при нажатии.

  
  
# Originally coded by Novaspirit Tech  
# Copy this code into your code.py file.   
  
import time  
import usb_hid  
from adafruit_hid.keycode import Keycode  
from adafruit_hid.keyboard import Keyboard  
import board  
import digitalio  
  
# These are the corresponding GPIOs on the Pi Pico  
# that you soldered  
  
btn1_pin = board.GP1  
btn2_pin = board.GP2  
btn3_pin = board.GP3  
btn4_pin = board.GP4  
btn5_pin = board.GP5  
btn6_pin = board.GP6  
btn7_pin = board.GP21  
btn8_pin = board.GP20  
btn9_pin = board.GP19  
  
btn1 = digitalio.DigitalInOut(btn1_pin)  
btn1.direction = digitalio.Direction.INPUT  
btn1.pull = digitalio.Pull.DOWN  
  
btn2 = digitalio.DigitalInOut(btn2_pin)  
btn2.direction = digitalio.Direction.INPUT  
btn2.pull = digitalio.Pull.DOWN  
  
btn3 = digitalio.DigitalInOut(btn3_pin)  
btn3.direction = digitalio.Direction.INPUT  
btn3.pull = digitalio.Pull.DOWN  
  
btn4 = digitalio.DigitalInOut(btn4_pin)  
btn4.direction = digitalio.Direction.INPUT  
btn4.pull = digitalio.Pull.DOWN  
  
btn5 = digitalio.DigitalInOut(btn5_pin)  
btn5.direction = digitalio.Direction.INPUT  
btn5.pull = digitalio.Pull.DOWN  
  
btn6 = digitalio.DigitalInOut(btn6_pin)  
btn6.direction = digitalio.Direction.INPUT  
btn6.pull = digitalio.Pull.DOWN  
  
btn7 = digitalio.DigitalInOut(btn7_pin)  
btn7.direction = digitalio.Direction.INPUT  
btn7.pull = digitalio.Pull.DOWN  
  
btn8 = digitalio.DigitalInOut(btn8_pin)  
btn8.direction = digitalio.Direction.INPUT  
btn8.pull = digitalio.Pull.DOWN  
  
btn9 = digitalio.DigitalInOut(btn9_pin)  
btn9.direction = digitalio.Direction.INPUT  
btn9.pull = digitalio.Pull.DOWN  
  
keyboard = Keyboard(usb_hid.devices)  
  
# below are the key values that you can change to   
# fit your preferences. Change Keycode.ONE for example to  
# (Keycode.CONTROL, Keycode.F4) for CTRL + F4   
# on the first button.   
# See the official CircuitPython docs  
# for additional help  
  
while True:  
    if btn1.value:  
        keyboard.send(Keycode.ONE)  
    time.sleep(0.1)  
    if btn2.value:  
        keyboard.send(Keycode.FOUR)  
    time.sleep(0.1)  
    if btn3.value:  
        keyboard.send(Keycode.SEVEN)  
    time.sleep(0.1)  
    if btn4.value:  
        keyboard.send(Keycode.TWO)  
    time.sleep(0.1)  
    if btn5.value:  
        keyboard.send(Keycode.FIVE)  
    time.sleep(0.1)  
    if btn6.value:  
        keyboard.send(Keycode.EIGHT)  
    time.sleep(0.1)  
    if btn7.value:  
        keyboard.send(Keycode.THREE)  
    time.sleep(0.1)  
    if btn8.value:  
        keyboard.send(Keycode.SIX)  
    time.sleep(0.1)  
    if btn9.value:  
        keyboard.send(Keycode.NINE)  
    time.sleep(0.1)  
time.sleep(0.1)  
  
  

Пояснения к коду (коротко):

• import usb_hid, adafruit_hid.* — обеспечивают работу HID‑клавиатуры по USB.
• digitalio и board — позволяют читать состояние GPIO.
• Каждый btnX — это DigitalInOut с подтяжкой вниз (Pull.DOWN). При нажатии контакт замыкается и btn.value становится True.
• keyboard.send(Keycode.X) — отправляет одно или несколько нажатий клавиш. Можно использовать модификаторы: Keyboard.send(Keycode.CONTROL, Keycode.F4).

Советы по доработке кода:

• Добавьте антидребезг (debounce): при срабатывании кнопки ждите 30–50 мс и проверяйте повторное состояние.
• Для долгих нажатий и двухкнопочных комбинаций реализуйте таймеры и флаги в коде.
• Если нужно много макросов и логики — храните конфигурацию в отдельном файле на CIRCUITPY (например, config.json).

Шаг 3: тестирование и сборка

Откройте текстовый редактор и по очереди нажимайте кнопки — они должны вводить цифры 1–9. Если кнопки не срабатывают:

• проверьте пайку и контактность проводов;
• убедитесь, что CIRCUITPY содержит правильный code.py и lib;
• проверьте, что общий провод подключён к 3.3V OUT, а не к EN;
• используйте мультиметр для проверки питания и сигналов.

Если всё работает, отключите Pico и соберите корпус. Корпус можно зафиксировать защёлками или винтами M3.

Шаг 4: назначение макросов в приложениях (OBS пример)

В OBS: Settings → Hotkeys → выберите действие, кликните по полю и нажмите нужную кнопку на макро-пэде. Нажмите ОК для сохранения.

Советы по использованию с OBS и потоковыми программами:

• Настройте отдельные клавиши для «Start Streaming», «Stop Streaming», «Start Recording», «Switch Scene 1/2/…».
• Для сложных последовательностей используйте комбинации клавиш (например, ALT+SHIFT+S) или макрокоманду в коде Pico.
• Для приложений, которые не принимают чистые HID‑команды, используйте программное обеспечение-обёртку (например, AutoHotkey на Windows), которое поймает отправленную цифру и выполнит скрипт.

Дополнительные варианты и расширения

Это место, где DIY даёт преимущество. Ниже — идеи для улучшений и альтернатив:

• Альтернатива плате: Pro Micro (ATmega32u4) или Raspberry Pi RP2040 в другом исполнении.
• Использование QMK/VIAL на клавиатурных контроллерах для более гибкой прошивки.
• Добавление OLED экрана для подписи кнопок (I2C OLED 128×32).
• Подсветка RGB под каждой кнопкой (WS2812 или APA102 — потребует отдельного питания и транзисторов).
• Модуль энкодера (колесико) для прокрутки громкости или перехода сцен.

Совместимость и миграция:

• CircuitPython обеспечивает быструю разработку и простоту, но для продвинутых проектов QMK даёт больше контроля и эффективности.
• Если вы планируете использовать много RGB‑светодиодов, рассмотрите внешний источник питания и транзисторный драйвер, чтобы не перегружать 3.3V Pico.

Частые проблемы и способы их решения

• Кнопки «тапают» дважды: добавьте антидребезг (debounce), увеличьте задержку в коде или фильтруйте импульсы программно.
• Плата не определяется как CIRCUITPY: повторно установите .UF2, удерживая Bootsel.
• Программа не получает нажатия: убедитесь, что в коде используется adafruit_hid и Keyboard(usb_hid.devices).

Как кастомизировать макросы — практические примеры

Примеры назначений, которые ускоряют стрим- и рабочие сценарии:

• Кнопка 1: Начать/остановить запись (OBS hotkey «Start/Stop Recording»).
• Кнопка 2: Сцена «Начало стрима».
• Кнопка 3: Сцена «Игра».
• Кнопка 4: «Паник‑кнопка» — сворачивает все окна (Win+D на Windows).
• Кнопка 5: Быстрое открытие браузера (через AutoHotkey или сочетание клавиш).
• Кнопки для инструментов редактирования: смена размера кисти, лезвие в редакторе видео.

Примеры изменения кода для модификатора:

• Отправка CTRL+F4: keyboard.send(Keycode.CONTROL, Keycode.F4)
• Отправка ALT+TAB (для переключения окон): keyboard.send(Keycode.ALT, Keycode.TAB)

Мини-методология: как спроектировать макро-пэд для себя

1. Определите сценарии использования: стрим, монтаж, офисная работа.
2. Выберите количество кнопок: 6/9/12/15 в зависимости от сценариев.
3. Разбейте задачи по приоритету: 1–3 для самых частых, 4–6 реже и т. д.
4. Протестируйте прототип в виде бумажной схемы (расположение и размеры кнопок).
5. Соберите первую версию, используйте в течение недели и корректируйте назначения.

Ролевые чеклисты

Чеклист сборщика (аппаратная часть):

• Провести ревизию деталей (Pico, переключатели, провода).
• Смонтировать переключатели в корпус.
• Припаять сигнальные провода и общую шину.
• Проверить пайки мультиметром.
• Подключить Pico и проверить питание.

Чеклист стримера (настройка ПО):

• Установить CircuitPython и нужные библиотеки.
• Загрузить code.py и протестировать кнопки.
• Настроить горячие клавиши в OBS/других приложениях.
• Проверить взаимодействие с дополнительным ПО (AutoHotkey, Stream Deck software).

Критерии приёмки

• Все 9 кнопок корректно распознаются и отправляют назначенные клавиши.
• Нет ложных срабатываний при тестировании (тест 100 нажатий — не более 1% сбоев).
• Корпус надёжно закрывается, провода не натягиваются.
• При подключении к целевой машине устройство определяется как клавиатура HID.

Замеры и ключевые параметры (факт-бокс)

• Количество кнопок: 9 (в примере).
• Питание: 3.3 V от Pico при подключении по USB.
• Интерфейс: USB HID — работает без драйверов как клавиатура.

Когда эта идея не подойдёт (контрпримеры)

• Если вам нужен полноцветный дисплей с программируемыми мини-иконками под каждой кнопкой и сложными скриптами — коммерческий Stream Deck или собственная плата с OLED будет проще.
• Если вам нужна полная безаппаратная интеграция с облаком и сетевыми API — устройство на USB/HID ограничено локальными действиями; придётся комбинировать его с программной прослойкой.

Руководство по откату и устранению проблем (runbook)

1. Устройство не распознаётся: перепрошейте .UF2, удерживая Bootsel.
2. Кнопки не срабатывают: проверить пайку и проводку, а затем код — убедиться, что назначенные GPn совпадают.
3. Частые ложные срабатывания: добавить антидребезг в код, заменить переключатель или почистить контакты.

Таблица соответствия клавиш (шаблон для планирования)

Вы можете сохранить эту таблицу как шаблон и заполнить под свои задачи.

Безопасность и соображения о конфиденциальности

• Устройство посылает симулированные нажатия клавиш — следите за тем, куда вы направляете эти действия (чтобы не закрыть важные окна или не отправить приватное сообщение).
• Нет необходимости передавать персональные данные на устройство; конфигурация может храниться локально на CIRCUITPY.

FAQ

Подойдёт ли другой микроконтроллер вместо Pico?

Да. Можно использовать Pro Micro (ATmega32u4) или другие контроллеры с поддержкой USB HID. CircuitPython удобен на Pico, но альтернативы дают свои преимущества.

Можно ли обойтись без пайки?

Да, существуют варианты на макетной плате с пружинными клеммами или перфорированной плате, но пайка даёт надежность.

Сколько стоит собрать такой макропэд?

Точные цены зависят от магазина и страны. Компоненты в целом стоят значительно дешевле фирменных Stream Deck’ов, особенно если у вас есть доступ к 3D‑печати.

Можно ли добавить экранчики под кнопки?

Да, можно разместить OLED или маленькие TFT-экраны, но это усложнит схему и код — потребуется управление экраном по I2C/SPI и дополнительные ресурсы микроконтроллера.

Краткое резюме

• Собрать макро-пэд на Raspberry Pi Pico можно бюджетно и достаточно быстро.
• Проект полезен как для стримеров, так и для людей, желающих ускорить рутинные операции.
• Основные шаги: пайка переключателей → установка CircuitPython → загрузка кода → тест → настройка горячих клавиш в приложениях.

Важно: всегда проверяйте пайку и используйте антидребезг в программном обеспечении. Проект легко масштабируется: больше кнопок, RGB, экран — всё зависит от ваших потребностей.

Удачной сборки и приятных стримов!