左にテンキーがあるキーボードが作りたい [3]

左にテンキーがあるキーボードが作りたい第3回です.
前回はキー配列を見直し,最終的にどの配列にするかきめました.


これですね.
今回はいよいよKicadで基板設計を行っていきます.

Kicadは電子基板設計用のCADとして有名なフリーソフトです.ワークフローが少し特殊(主観)なCADですが,その使い方などについては今回触れません,悪しからず.

なんだかややこしいキーマトリックス

配列が決まったら回路図を考えます.
と言っても,いきなり回路図を書き始められるほどの能力は残念ながら無いのでまずは頭の整理から始めましょう.

言ってませんでしたが,キー配列はkeyboard-layout-editor.comで上記のように作ることができます.これをテキトウな画像形式でエクスポートしましょう.
それを印刷するのがいいのでしょうけど,あいにく私はプリンターが無いのでパワーポイントに張り付けてお絵描きします.


雑ですが,この格子がキーマトリックスを表しています.ProMicroでは81キーまでのキーボードしか作れないことは前回お話しましたが,限界いっぱいのキーボードを作るためには,キーマトリックスと実際のキーの対応をどのようにするのかが重要になります(個人的に).

お絵描きをしながらキーマトリックスとキーの対応を考えることで,失敗は少なくなると思います.

対応を考える時に大きな問題があります.キーボードは5行19列(最大値をとって)なのに対して,キーマトリックスは9行9列なのです.つまり,5行19列を9行9列に押し込まなくてはいけません.

そのため,キーボードを左右で半分に,それらを上下で重ねる形で9行9列へと変換します.


こんなイメージです.2つの画像の線の色は対応しているのでイメージがしやすいかと思います.赤,青の線と緑の線の交点にスイッチがあると思ってください.

キーボードの特性上,5行目はキーが少ないのでここをすこしいじれば比較的簡単に2分割できますね.1~5行は左半分を,6~9行は右半分を受け持つ形です.列の線は色分けしていないですが,番号を振ってあるのでそれを見ればどういう風になってるのか分かると思います.

さて,ここまでで頭の整理は終わりです.
そろそろ回路図を書きましょう.

回路図はシンプルで綺麗

お絵描きで頭の中整理した方がいいとか言っときながら,実は回路図めちゃ簡単でした(ごめんなさい).


単にスイッチが9 x 9で並んでるだけでしたね,よく考えればわかっていたことですが.

これといって難しいことはしていませんが,回路図では0からナンバリングしているので8で終わってます.
これは,ファームウェアでC言語の配列が使われており,そのナンバリングに合わせているためです.

キースイッチ,ダイオードについてもナンバリングは配列での表記になっています.
例えば,SW_64というスイッチは6行4列にあるスイッチを指します.これもわかりやすくするために配列で表記しています.



といった具合で回路図が完成しました.順調に進んでいますね

次回は引き続きKicadでPCBのレイアウトを考えていきます.

ではでは~






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