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USBトラックポイントキーボードを改造して、マイクロスイッチを使ったミニキーボードを作成

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USBトラックポイントキーボードを改造して、マイクロスイッチを使ったミニキーボードを作成

写真

背景・目的

  • タッチタイプのできるキーボードを持った、 シャツのポケットに入るUMPCの新製品がなかなか出ないので、 スティックPCやGOLE1と組み合わせて使うこと考えて作成。 (Viliv N5のバッテリが持たなくなってきたので乗り換えたい)
  • GPD Winはかなり良いが、キーボードがタッチタイプできないので。

要件

  • 持ち歩きたいのでなるべく小さいものが欲しい。
  • シャツのポケットにも入れたいので奥行き10cm以下にしたい。
  • ポインティングデバイスも欲しい。
  • Bluetoothキーボードは、時々切断されていらいらさせられるのでUSBキーボードで。

改造元

レノボ ThinkPad トラックポイント・キーボード - 英語 0B47190

解析

ピン

  • 印刷: R1 R7 R6 S9 R4 R5 S0 R2 R3 S5 S1 R0 S2 S4 S7 S8 S6 S3 S12 S13 S14 S11 S10 S15 M0 ML MM MR
  • M0 GND
  • ML,MM,MR 3.3V pull-up クリックボタン
  • R0-7 5V pull-up

キーマトリクス

キーマトリクスを調べる際に使ったmbed LPC1768用コード: KeyMatrixAnalyzer

S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15
R0 esc f4 g h f6 ' f5 alt up
R1 tab f3 caps t y ] f7 [ shift bs win
R2 q e w r u i o p
R3 ~ f2 f1 ctrl 5 6 = f8 - f9 home del
R4 a d s f j k l ; \ fn prtsc
R5 1 3 2 4 7 8 9 0 f10 f11 f12 end ins
R6 z c x rctrl v m , . rshift enter pgup
R7 b n / sp down ralt right left pgdn

ミニキーボードの作成

配列

Esc 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 - \
Tab q w e r t y u i o p = BS
` a s d f g h j k l ; ' [
z x c v b n m , . / ]
Win Alt Ctrl Shift Shift Space Enter BS

この配列情報と、配線情報をもとに配線・はんだ付け。

  • サイズ: 横220mm(周辺除去時175mm)、縦86mm(周辺除去時79mm)、厚さ18mm(表11mm,裏6mm,基板厚さ1mm)
  • 重さ: 100g
  • キーピッチは、横方向が13mm、縦方向が7.5mm。キーストロークは1mm程度

作成中や使ってみて思ったこと

  • キーボードサイズを小さくするため(千鳥格子でなく)格子配置にしたが、 nを押すつもりでmを押してたりすることあり。慣れればなんとかなりそう。
  • 右端は押しにくい。
  • 右端よりも上にキーを増やした方が押しやすそう。
  • 最初、BSは右端に配置していたが、押しにくいので、←の左にも配置。
  • レイアウト変更は配線変更(要はんだ付け)。ブレッドボードみたいに簡単にしたい。 またはファームウェア変更だけで。
  • Fnキーとの組み合わせでHome/End等を入力できるようにしたいが、 既存キーボード改造だと不可。
  • ピッチ変換基板の使い方は裏表逆にすべきだった。 ケーブルの付け外しが面倒。ピン番号が裏表で違うので間違いやすいので。
  • マイクロスイッチを隙間無しにユニバーサル基板に横に並べると、 少しサイズが大きいため、浮き上がる。
  • マイクロスイッチのレバーにひっかかって速く打てない場合あり。
  • マイクロスイッチのレバーを外してクリアファイルをかぶせて使ってみた感じでは、 人差指は問題ないが、小指では少し押す際に力が必要になって、いまいち。

Known Issue

  • マイコン基板は仮どめ状態
  • ユニバーサル基板の周りは現状残したまま。 スティックPCや6型HDMI LCDと 組み合わせて、UMPC自作したい気もあるので、 LCDとつなげることもできるように。
  • 裏側はカバーを付ける必要あり

部品

裏側写真

参考:候補だった部品

  • プッシュスイッチ62T-14 キーピッチ8mmだと狭い。11mmなら行けそう。 D2F-01FLに比べると固いのであまり速く打てなさそう。 スイッチキャップは、とりあえずPLSA44CP

62T-14版写真

  • その他のキー候補

キー候補

  1. プッシュスイッチ62T-14キャップ
  2. キーボードスイッチKPT-3PY。ストロークが深いので持ち歩き用キーボードには使いにくいかも。
  3. プッシュスイッチキャップ。キーピッチ10mm。8番より重い
  4. キースイッチ、キーピッチ15mmのキャップ。軸は十字。山長通商
  5. プッシュスイッチ。キーピッチ10mm。6番のタクトスイッチよりも重い。
  6. タクトスイッチキートップ。キーピッチ13mm。7番よりも気持ち固い。小指で打つのは少し重い。
  7. アルプス電気 タクトスイッチ AKC-8S。 キーピッチ13mm。 もう少し軽く打てる方がいいが、小指で打つ時もまあ使えなくもない。 (KC-901と同じ?)
  8. フジソク TP-2 7.5mm角フジソク TP-2 10mm角。キーピッチ10mm、13mm。重くて小指で打つには少しつらい。

副産物:フルキーボード合体用USB小型トラックボール

小型トラックボール写真

Realforce91Uのひらがなキーを外すとちょうど収まる。
ホームポジションから手を動かさずにマウスカーソルを移動可能。

当初は、ミニキーボードをファームウェアから自作するつもりだったので、
ポインティングデバイスとして購入した小型トラックボールの流用。

ほとんど使ってない。加速処理を作った方がいいかも。
またはホイールスクロール機能の方が使うかも。

部品

参考:改造元キーボードの他の候補

参考リンク

USBキーボードをファームウェアから自作する話

その他リンク

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