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rp2040で作る分割キーボード

• 46キー
• 分割
• カラムスタッガード
• ロータリーエンコーダ
• 狭ピッチ（16.5mm）
• 小型(片手13cmx9cm)
• rp2040
• 3Dプリントケース
• 3Dプリント親指キーキャップ

完成予定

部品

rp2040を使用した独自ボード

Raspberry Pi Pico が大きく自作キーボードで使いにくいため、同等のボードを作成した。
とりあえず名前は安直にRPPslimとした。 @74thさんの https://74th.booth.pm/items/3929664 が大変参考になった。

• 30個のGPIO (Raspberry Pi Picoは23個、ProMicroは18個)
• USB-C
• キースイッチより狭い13.3x50mm (Raspberry Pi Picoは21x51mm)
  • GPIOが余分な場合、カットして13.3x30mmまで小さくして使用できる。
  • 上の写真の左は33mmでカットしている。この状態で17個GPIOを使用できる。
• ただし、GNDの数が少なく、両面実装で分厚く(5mm)、おそらく信頼性が低い。

普通rp2040を使用する自作キーボードは、キーボード本体にrp2040をそのまま実装する場合が多い。
このsssではrp2040を別基板とし、キーボードに対して垂直に配置することでキーボードのサイズを小さくしている。
また、別基板とすることで、別のキーボードを作る際にも使いまわせる、rp2040の部分に不具合があっても簡単に置き換えられる、ようにした。

ロータリーエンコーダ

アリエクで売っているEVQWGD001という水平のロータリーエンコーダを使用。

親指用キーキャップ

boothに転がしている親指キーキャップの高さを少し高くしたものを使用。

その他のキーキャップ

Talpさんで売っている0.8Uのキーキャップ。
大体いつもこれを使っている。

設計

handwire予定だったが基板も作ることにした。choc対応をやめたら基板がすっきりして作りやすかった。

回路図

PCB

ファームウェアのビルド

tinygoとtinygo-keyboardを使用している。

Linuxはディストリビューションごとに方法があるので、https://tinygo.org/getting-started/install/linux/を参照。
Macはhomebrewで入る模様。未確認。https://tinygo.org/getting-started/install/macos/

windowsの場合、https://tinygo.org/getting-started/install/windows/にある通り、
scoop経由でコンパイラをインストールするのが良い。

scoopはpowershellで下記のようにインストールできる。

Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope CurrentUser
Invoke-RestMethod -Uri https://get.scoop.sh | Invoke-Expression

後は下記のコマンドで、

scoop install go
scoop install tinygo
scoop install make

でコンパイラとmakeをインストールし、

cd src
make

でコンパイルできる。

ファームウェアの書き込み

makefileに書いているため、

make flash

でビルドしつつ書き込むことができる。
windowsのwslでは書き込めないので注意。
powershellやmsysからも書き込める。
BOOTボタンを押しながら抜き差しする必要はない。

キーマップ

goのソースコードに定義するとgofmtでフォーマットされて整列した状態を保てないため、
hjson形式で記述し、それをビルド前に解釈してキーマップを返す関数を自動生成するようにしている。
<./src/script/prebuild/prebuild.go>にビルド前に実行されるコードがある。

• キーマップ内のキーコードはhttps://github.com/sago35/tinygo-keyboard/tree/main/keycodesにあるものを使用する。
• langに定義した言語を表す文字列がそのままpackage名として使用される。まあ現状jpしかないけれども。
• 短縮表現をdefineに定義できるようにした。
• layoutにはレイヤーごとにキーコードを記載する。
  • これは単純に、[][]stringとして読み込まれ、,と\n区切りの単純な[][][]stringに解釈される。

# キーマップで使用する言語
lang: jp

# キーマップで使用するキーコードの短縮形定義
define: {
	LSFT: KeyLeftShift
	LCTL: KeyLeftCtrl
	LALT: KeyLeftAlt
}

# キーマップ
# レイヤーごとに記述する。
layout: [
	[ # layer 0
		KeyEsc,      Key1,        Key2,        Key3,        Key4,        Key5,        Key6,      Key7,        Key8,        Key9,        Key0,        KeyMinus,    KeyHat,        KeyBackslash,
		KeyTab,      KeyQ,        KeyW,        KeyE,        KeyR,        KeyT,        KeyY,      KeyU,        KeyI,        KeyO,        KeyP,        KeyAt,       KeyLeftBrace,  KeyBackspace,
		LCTL,        KeyA,        KeyS,        KeyD,        KeyF,        KeyG,        KeyH,      KeyJ,        KeyK,        KeyL,        KeySemicolon,KeyColon,    KeyRightBrace, KeyEnter,
		LSFT,        KeyZ,        KeyX,        KeyC,        KeyV,        KeyB,        KeyN,      KeyM,        KeyComma,    KeyPeriod,   KeySlash,    KeyBackslash2,KeyUp,        KeyRightShift,
		KeyMod1,     KeyHankaku,  KeyWindows,  LALT,        KeyMuhenkan, KeySpace,    KeySpace,  KeyHenkan,   KeyHiragana, KeyLeftAlt,  KeyMod1,     KeyLeft,     KeyDown,       KeyRight,
	]