こんにちはこんばんは、きりぽんです。忙しくて久々のブログ更新となってしまいました。
いや～それにしても暑いですね。執筆している時点では7月初旬なのにエアコンを付けないで照明炊いてPCを使ってると、部屋の室温が37度と人間で言えば微熱があるような状態となり少し危機感を感じてます。
目次
löwinの動画
YOUTUBE CHECK NOW!
久々に動画も撮って編集してみました。機械音声が苦手な方にもまったり見て頂けるよう今回は試しにナレーションを入れずにテロップだけ入れてみました。良かったら暇つぶしに見ていってください。
自作キーボードを設計し直す動機
レジン製品特有の日焼けによる黄ばみが出てしまっている
今回は、前回初めて設計した自作キーボードをアップデートしてみました。
前回のキーボードの記事
【自作キーボード】初心者が分割型のキーボードを設計したらこうなった【löwin44】きりたんぽ研究室
再設計をする理由としては、実際に使っていると気になる点がいくつか出てきて改善点が明確になったので基板やケースファームウェアを変更してみました。
「これはちょっとこれなんとかしたいな～」って感じで気になった部分は以下の部分が気になりました。
親指クラスタの位置
上が新モデルで下が旧モデル
Pro Micro
左がPro Micro（TYPEC）で右がRP2040 Pro Micro
VIAL
自作したキーボードがまだ完全に身体の一部となった訳ではないのでちょこちょこキーマップを変えていろいろ試したい。また最初に組んだキーボード（Trident40）がVIAL対応でGUIが直感的で非常に使いやすく気に入った。QMKからの移行は若干苦労したがなんとかコンパイルできた。
LED（アンダーグロー）
前回無理やりMCUから配線をつなぎ実装したLED
ロータリーエンコーダー
これは前回作で「FWの書き方が悪いせいか右側だけ動かない」というふうに勝手に思い込んでいました。実際には配線をつなぎ忘れていたという初歩的な失態をしていたので修正したい。
欲を言えばアルミ削り出しのケースにしたいとかポインティングデバイスを搭載したいとか、勝手に妄想して夢が膨らみますがとりあえず完成させたい。と言うわけでPCBやケースを設計し直して前回利用させてもらったJLCPCBに今回もお世話になる事にしました。
きりぽん
新しくなった基板の組立作業
という訳でPCBとケースを注文させてもらい手元に届いていたのですが、アリエクで購入したパーツが一向に届かないというトラブルも有り組立作業に入るまで遅くなってしまった。
変更した点はLEDを使う際のレベルシフト部分と左右間通信のプルアップ抵抗とLEDの実装といったところになります。今回新たに使うパーツのリストは下記にまとめておきます。
新たに購入した部品
| 基盤 | JLCPCB |
|---|---|
| ケース | JLCPCB |
| キースイッチ | Kailh Deep Sea Silent Box Switch Islet |
| LED | sk6812mini-e |
| キーキャップ | Domikey Hush Deep Sea Cherry Profil |
| MCU | RP2040 Pro Micro 16M | NchMOSFET | Mosfet nch |
| 抵抗 | 1K4.7KΩ |
NchMOSFET（BSS138）
LEDの電圧について少し疑問に思って調べてみるとDINやDOUTも3Vだと動作が不安定になる可能性があるみたいなので今回は試しに実装してみました。レベルシフトについて参考にさせて頂いたブログ記事を貼っておきます。
初めてのRP2040-zero設計とレベルシフト五月雨
基板上部のMCUの横にあるQ1とQ2に予備はんだをしてBSS138の足部分にはんだづけしました。これが思ってた以上に小さくて「大丈夫かなぁ」と少し不安になったがなんとかコテ先で予備はんだを溶かしてピンセットで足をずらすようにするとすんなり実装できた。
チップ抵抗（1K）
1Kのチップ抵抗を取り付けます。サイズは2012（0805）と比較的大きい部類になるのですが薄くてピンセットで掴みづらく多少苦労しましたが実装できた。取り付ける箇所はR1・R2・R3・R4となります。
フラックスを塗りすぎてしまったせいか汚れが酷いがはんだ付け作業が終わったらキレイにするので気にしないでおきます。
チップ抵抗（4.7K）
次は左右間通信に使うTRRSのプルアップ抵抗を取り付ける。
QMKの公式ドキュメントを調べるとRP2040を使う場合の左右間通信には、ビットバンという単線で通信するかUSART半二重か全二重を使うのが選択肢としてあるみたいです。今回はUSARTの半二重か全二重を採用することとしました。
Split keyboard supportQMK Firmware Document
取り付け位置はR5・R6・R7・R8に取り付けます。後ほど気づいたのですが半二重の場合はRP2040に内蔵されいてるプルアップ抵抗を自動で割り当ててくれるみたいで半二重で使う場合は必要はなかったみたいです。
きりぽん
ケースの塗装
PCBを仕上げたら次にケースの塗装をしてみました。塗装する理由としては白を白く表現したいという理由と日焼け防止が主な目的となります。
前回は8111X rasinという比較的白い素材で作ったのですが廃盤になったっぽいので今回はLEDO 6060 Resinを選択してみた。注文した商品を肉眼で見てみると白というよりクリーム色でレジンっぽさが気になったので塗装もチャレンジしてみようと決断しました。
使ったスプレー塗料は下記のリストにまとめておきます。
塗装に使ったスプレー
| 下地用塗料 | GSIクレオス Mr.プライマーサーフェイサー1000 |
|---|---|
| カラー塗料 | 高耐久ラッカースプレー白 |
| トップコート | 高耐久ラッカースプレー つや消しクリヤ |
下地処理
塗装前に簡単にヤスリがけをして下地を整えてみました。240番からはじめて600番までできるだけ均一にヤスリがけ。ある程度ヤスリがけをしたら洗浄後に脱脂をして下準備完了です。
数カ所傷があるのでレジンで埋めて再度ヤスリがけをしても良かったのですが、そこまで気にならなかったので今回はそのまま塗装に移ります。
プライマーサフェイサー塗布
今回の塗装はラッカー系のスプレーを使おうと思いGSIクレオス Mr.プライマーサーフェイサー1000という下地用のスプレーを使ってみました。
選定理由は食いつきにくいレジン素材にも使用可能と製品ページに記載してあったからという理由です。合計2回スプレー塗装をして1日乾かしておきました。
高耐久ラッカースプレー（白）塗布
続いては白い塗装をスプレーしていきます。こちらも合計2回スプレー塗装をして1日乾かしておきました。
選んだ製品はアサヒペンの高耐久ラッカースプレーというスプレーで高耐久を謳っていてレビュー欄にバイクや車に使っている方が多く耐久性に期待を込めて選んでみました。
高耐久ラッカースプレー（つや消しクリヤ）塗布
最後につや消しクリアを吹いてみました。こちらも合計2回スプレー塗装をして3日乾かしておきました。
バックプレート
塗装も一段落し基板を組み込む前にバックプレートをダブルショット風味に上げます。クリアレジンの凹みの部分に6060レジンのパーツをニッパーの柔らかい柄の部分を使ってはめ込みました。
念の為接着剤も用意したのですが結構キツキツで一度ハマったら取れなそう。
完成
組み立て作業の細かい手順は動画で解説したので省きますが、キースイッチとキーキャップなどを取り付けて完成です。
LEDのファームウェアはRGBMatrixだとLEDの位置を具体的に座標で指定する必要があり煩雑さが煩わしかったのでRGBLightingにしてみました。エフェクトなどかなり少ないのですが必要最低限のコントロールはできるのである程度満足してます。
きりぽん
今回制作したの自作キーボードの総括
今回作ったlöwinという自作キーボードは思いつきから完成まで少し時間がかかってますが、ようやく完成と言って良い最低限のレベルまではできたかなと思ってます。
自分で点数を付けるとしたら70点いや50点くらいかな。
とはいえ、それなりに手間を掛けたので愛着が湧いてます。
反省点としてはアリエクからパーツが届かないで痺れを切らして他のショップで頼んだら同時に届くていうトラブルもあったりしました。
AliExpressで購入する際はAliExpress Standard Shippingに対応してない配送方法の製品は淡い期待を抱かずに控えようと思います。
Special Thanks
今回はJLCPCBにコラボして頂き無事に自作キーボードを組み上げることができました。自作キーボードに興味が湧いてPCBや3DPを作ってみたいと思っている方はぜひ利用してみてはいかがでしょうか。サイトのUIも日本語対応のページがあったり使いやすくてよい。
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