【電子工作 / PCB】シンプルな自作キーパッドの製作を考えています！

電子工作で自作基板の製作を始めて1年ほどが経ったのですが、以前から興味を持っていた自作キーボードの世界にも少し足を踏み入れてみようかと考えています。

自作キーボード製作は様々な方がその開発のノウハウを公開されており、また自作キーボードキットといったものも販売されています。

いろんな楽しみ方があるかと思いますが、電子工作を趣味としてやっている身としては自分がイメージするキーボードレイアウトやPCBを1から設計し動作させるためのプログラム(ファームウェア)も自分で書いたオリジナルのものを作ってみたい、なんて思っています。

フルサイズといった規模が大きなものをいきなり製作するのはさすがに難しくなってきますが、まずは小規模なものから作ってみよう・・・
そんな事から今回は4キーのみの小さなキーパッドの製作を考えています。

自分の指のサイズに合わせて作った左手キーパッドで、普段KiCadを使って基板設計をする際によく使うショートカットキーを割り当てて使えるといったイメージのものを考えています。

4キーのみの自作キーパッドの製作

4キーのみの自作キーパッドの製作

自作キーボード製作に向けてまずは小規模なものから製作してみようということで、以前1キーのみのシンプルなものを作ってみました！
3cm角の小さな1キーキーボードです。

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【電子工作/ PCB】1キーのみの可愛い自作キーボード(1Key Keyboard)の製作！

制御するためのMCU(マイコン)チップにはATmega32U4を使いました。
自作キーボードでよく使われるPro Microに使われているマイコンチップです。
1キーの判定以外に2つのRGB LEDの点灯制御、スピーカーからの出力も出来る機能を付けています。

たったこれだけの機能でATmega32U4を使うのは少しオーバースペックとなり、さらに基板サイズが小さいのでパーツの配置も大変となることから製作段階ではCH552Gといったマイコンチップを使ってもっとシンプルに製作するという選択肢もあったのですが・・・

【電子工作 / PCB】自作CH552G開発ボードの製作！

この1キーキーボードではATmega32U4に独自で作ったArduinoプログラムを書き込んで動かす構成にしています。

自作キーボードには専用に用意されたファームウェアがいくつかあり、それらを使うのが一般的なようですね。
QMK FirmwareやPRK Firmware、KMK Firmwareなどなど、いろいろとあるようです。

それらファームウェアを書き込んでテストなどをすることも想定して上記1キーキーボードではATmega32U4を使って製作し、QMKファームウェアを書き込んで動作させることも問題なく出来ました。

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このように自作キーボード用のファームウェアを使った簡単なテストも出来たので、今回は少しキーの数を増やして4キー構成の自作キーパッドを製作してみようかと考えています。

KiCadを使った基板設計では、『M』や『E』、また『R』や『F』といったショートカットキーをよく使います。
これらよく使うキーを割り当てたシンプルな左手キーパッドがあると便利そう？というのは前々から思っていたので製作してみることに。

4キーだけの簡単なキーパッドですが、回路や基板設計、またキーやLED配置によるキーボードレイアウトの作成、メインPCB意外の基板やアクリルパネルといったものを使った全体構成、そしてキーボード用のファームウェアの作成といった自作キーボード製作における基本的な製作工程が全て含まれているので、まずはこれくらいの規模のものからチャレンジしてみるのは面白そうで経験値にもなりそうです。