Ergodox 総合 (Ergodoxを作ろう)

Posted by TAKAIY On 2016年12月9日金曜日 0 コメント

この投稿は  ErgoDox Advent Calendar 2016 の 7日目の記事です。

Ergodox作りました



最近のErgodoxの話題というと、Ergodox EZを入手したよとか、Falbatecでそろえたというような記事が多いのですが、もともとErgodoxはオープンハードなプロダクトなので、基板やケースを作って、部品を集めて、自分で組み立ててというのが本来の取り組み方なのではないかと思うのです。

なんてことを言ってハードルを上げていた僕は、Ergodoxを手に入れることなど無いだろうと思っていたのですが、ひょんなことから基板や部品を分けていただくことができたので手に入れることができたのですが、何しろ全部自分で揃えようとしたらどんなことが必要なの? 日本で揃うの? ってあたりを記事にしてみます。

Ergodoxの情報

先ずは本家の情報を入手しないとですよね。
しばらく前は、ergodox.org にサイトがあったのですが、潰れてしまっておりました。
最近以下の場所で復活しています。

https://www.ergodox.io/

ここから入手できるのは。
  • 部品一覧
  • ファームウェアの情報
  • ケースの情報
などです。

部品一覧を見ながら入手方法を考えてみましょう。


基板1組(1x Pair of pcbs (one for each hand))


左右対象のセパレート方のキーボードであるErgodoxですが、その基板は、表裏を使って左右を作り分けるようになっています。 要するに、同じのを2枚用意すればよいのです。
手に入れる方法はいくつかあって、だれかが作ったものを入手することもできます。

でも、最近は、データを用意すれば比較的少ない枚数でも基板を作ってくれるサービスを利用することができるので、そういうサービスを利用して自分で作ることもできます。 自分で作るのであれば改造することもできますね。

たとえばこんなところとか

https://www.seeedstudio.com/fusion_pcb.html


実際、僕が入手した基板は改造されていて、小指側の1.5xキーが 1xキー2つになっています。


Ergodoxのオリジナルの基板のデータはここにあります。

https://github.com/bishboria/ErgoDox

このデータは、これもフリーソフトのKiCadという基板のデータを作るためのCADで作られています。

http://kicad.jp/?page_id=2

さて、これで好きなようにキーの配置をいじることができますね!

Teensy 2.0 マイコンボード 1つ(1x Teensy USB Board, Version 2.0)


キーボードのコントローラには、Atmega32U4が載ったTeensy 2.0というマイコンボードが使われています。写真の白いUSBケーブルがささっているやつです。

https://www.pjrc.com/teensy/

Atmega32U4というチップはUSBのインターフェースを供えていて、また、Teensy 2.0は専用のブートローダが書き込まれていて、専用の書き込みソフトを使ってUSB経由で中身を書き換えられるようになっています。特別な装置が無くても書き換えができるので、手軽に開発ができます。



ただ、難点は、このTeensy 2.0というボードは日本で取り扱っているところが無くちょっと入手が難しいところです。

基板を改造して、他のAtmega32U4ボードを使うようにしてしまうってのはありだと思いますね。ちょっと調べただけでいくつかみつかります。

Da Vinci
 Arduinoファームが載ったものと、Atmeg32U4オリジナルのブートローダが載ったものがあります。
 全ピン出ていて値段も安く、入手性もいいのですが、オリジナルよりかなり大きいです。

ATmega32U4搭載マイコンボード
 サイズは小さめですが、全ピンは出ていないかも。

 Arduino Micro
 お高いですが、安心感はありますよね。
 サイズは大きいです。

DaVinciを使うように基板を改変してみるのもいいかもと、今思った。


IOエキスパンダー MCP23018-E/SP 1つ(1x MCP23018-E/SP I/O expander)

Atmeg32U4のピンが全部出ていたとしてもキーボードのキーのマトリクスをすべてカバーはできないので、ピンを拡張するためのIOエキスパンダーを使います。
I2C接続なので、たった2本の信号線で16本の追加の入出力線が手に入ります。
また、そのIOエキスパンダーをコントローラと逆の基板に載せることが、Ergodoxの特徴である左右分離を実現するための基礎になっています。

日本でも普通に入手できます。

チェリー MXスイッチ 76〜80個(76-80x Cherry MX switches, (depending on your layout))

暫く前まで、ほぼ唯一のキーボード用メカニカルスイッチのメーカだったのがチェリー(現ZFエレクトロニクス)ですが、特許が切れていくつかの中国のメーカーが互換のスイッチを製造しています。

Gateron, Kailh, Outemu, Greentech あたりが有名です。
押下に必要な力が違っていたりクリック感があったりなど、いろいろな仕様のものがあり、また、最近はメーカによる違いなどもあり、どれを使うか選べますね。

僕は、Gateronという中国のメーカーの茶軸と呼ばれるスイッチを入手しました。

WM17115 USB ミニB コネクタ (1x USB mini B connector WM17115)

基盤用のUSB ミニB用のコネクタ。 WM17115というのは、Digikeyの型番で、たぶん、モレックスの54819-0519と同じもの。 これなら日本でもみつかる。

3.5mm 4極(TRRS)プラグソケット (2x 3.5 mm TRRS sockets, CP-43514. FC68129 will also work if its extra pins are snipped off)

このソケットは日本には無いかもしれない。
Digikeyにはある

以下のパーツは秋月とかマルツとかで入手可能


Teensy用 ヘッダーピン (24x Teensy header pins, male (unless pre-installed))
1N4148 もしくは DO-35ダイオード 76〜80個 (76-80x 1N4148 diodes, SOD-123 package (Surface mount) or DO-35,(0.3” pitch) (through hole))
2.2KΩ 抵抗 2つ (2x 2.2k Ω resistors (red, red, red))
3mm T1 LED 3つ (3x 3mm T1 LEDs)
220Ω 抵抗 3つ (3x 220 Ω resistors, or match to LED. (red, red, brown))
0.1µF セラミックコンデンサ (1x 0.1 µF ceramic capacitor (marked “104” for 10*104 picofarad). Not strictly necessary but suggested)
USBミニBプラグ (1x USB mini B plug with short cable (such as H2955))
 分解して中身だけ使うのでなんでもOKですかね。
USBケーブル オスA-オスミニB (1x USB cable male A to male mini B)
 キーボードとPCの接続用
3.5mm 4極(TRRS)プラグ (1x Cable with two 3.5 mm TRRS plugs)


ただし、4極のソケットがDigikeyにしか無いのであれば、全部Digikeyで揃えてもいいかもしれない。


ケース (1x Ergodox Keyboard case)

ケースは自作をするのでなければ、日本で入手するのは難しいですね。


ケースの図面も2種類入手可能で、1つは、3Dプリンタで出力するもの。かなりすっきりした外観のケースが作れます。 もう1つは、アクリルなどの板をカットして積み上げて作るものです。
僕のは基板が改造されていることもあり、自分で図面を加工してアクリル板で作りました。



加工については、図面さえ用意できれば、加工を頼むことができる所をみつけるのはそれほど難しくありません。また、最近は、DMM.MAKEなどの加工機械や場所を提供してくれるサービースが利用できたりして、レーザーカットや3Dプリンタの出力を自分でやることもできるようになっています。
いずれにしても、かなりコストかかりますけどね。

板をカットしてつくる方法で、MDF材などを使えば手で加工することもできなくはないし、とても安くできますね。

キーキャップ (76-80x MX Keycaps)

意外なことに、多分、この、キーキャップを入手するのが一番大変で、場合によってはコストの半分以上がこのキーキャップのため、というようなことにもなってしまいます。
まあ、直接指が触る部分でもあり、一番目に付くわけですから、こだわるのも悪くないでしょう。

日本で入手できるキーキャップとしては、ダイヤテックのやつがあります。

ところが、これを入手しても、Ergodoxの一部のキーは合うものが含まれていません。
特に、

  • 両小指のところのちょっと大きいやつ
  • 人差し指のところのちょっと大きいやつ
  • 親指のところの 大きいやつ

がそうなります。

これを単体で入手するとなると、もう、日本ではだめで、

Pimp My Keyboard の DSA PBT/ABS のErgodoxモディファイアーセット

か、

WASDキーボードでバラのキーを必要数だけ入手する

のいずれかになるでしょう。
となれば、もう、全部そこで揃えたほうがいいですね。


自分はというと、ジャンクなメカニカルキーボードを倉庫からみつけてきて、そこから外したキーキャップを使っています。基板が改造されているおかげで、小指のところのキーが標準サイズなので、致命的に足りないキーというのは人差し指のところの2つだけです。

あ、僕はDvorak配列使いなので、配列はもうめちゃくちゃです。






とまあ、こんな感じで、部品を集めたり作ったりするのもなかなか大変なわけですが、そういう苦労もまあ、楽しみの一つなわけです。

おまけ Massdrop

Massdropというのは、海外の共同購入サイトです。
とあるものについて、xx人集ればxx円で入手できますよー、みたいなことをやっていて、参加者を募るわけです。Ergodox EZやInfinity Ergodoxもここに何度もDropされています。

また、キースイッチや、キーキャップもしばしばDropされています。

12/7現在でもこんなキーキャップがDropされています。
https://www.massdrop.com/buy/max-keyboard-keycap-set

過去にあったやつについては、投票が行なわれていて、どんなのがあったのか見てみることができます。
https://www.massdrop.com/vote/Ergodox-Keycaps

再登場するかどうかはわかりませんが、興味があればWatchしておくといいですね。

Cherryのスイッチもあります。
https://www.massdrop.com/vote/Cherry-MX-Keyswitches-110-Pack-Plate-Mount

僕のキースイッチはここで入手しました。
https://www.massdrop.com/buy/gateron-switches



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