自作キーボードLily58Proを組み立てる

この記事では自作キーボードLily58 Proの組み立て工程について書いていきます。

普段はHHKBを使っていたのですが分離型キーボードを試してみたいと思っていました。 HHKBに近い感じがよく、CapsLock、FunctionKeyがなくてUS配列あたりで探していたのですがしっくりくるものが見つかりませんでした。 そんな中たまたま見つけたLily58 Proがよさそうだったので作ってみることにしました。 詳細なビルドガイドもあり自分でもできそうと思えました。

自作キーボードとは別にRustで組み込みがやってみたくて、オライリーからでているMake: Electronicsに手をだしており、はんだづけまわりの道具が一通り揃っていたのでキット買うだけで始められそうだったのもちょうどよかったです。

準備

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809160604j:plain
パーツと道具

キットは遊舎工房で購入しました。このキット以外で必要なパーツは

USBケーブルはマグネット式がおすすめされていたのでそれに倣いました。(上下を間違えると物理的に接続はできるもののデータ通信ができないので注意)

キースイッチに関しては実際に触ってみないとわからないことが多いので静からしい赤軸にしました。次はHoly Pandaを買ってみようと思っています。

組み立て

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809162850j:plain

基盤(PCB)の表側に目印としてテープをつけていきます。基盤自体には裏表はないので適当に決めます。

ダイオードをつける

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809164813j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809162643j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809164829j:plain

ダイオードを基盤の裏側につけていきます。非常に小さいのでピンセットで扱いました。またわかりにくいですが片側に線がひいてあり基板側の矢印と向きをあわせる必要あります。 基盤の左右でダイオードの向きが逆になるので注意。

取り付けるにはまず、ダイオード取り付け部分の片側にあらかじめはんだを垂らしておきます。これを予備はんだというらしいです。 どのくらいが適量なのかがわからなかったので適当にやっています。 写真ではこのあとに取り付けるスイッチソケット部分の予備はんだも一緒にやっています。

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809164825j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809164829j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809165744j:plain

予備はんだが終わったら左手でダイオードをピンセットで持ちながら予備はんだ部分にはんだごてをあててはんだを溶かしダイオードをつけていきます。

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809170112j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809170116j:plain

着け終わったらもう片方もはんだづけしていきます。この作業を左右とも行います。

キースイッチ用ソケットをつける

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809170520j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809170527j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809170533j:plain

ダイオードをつける際に一緒につけておいた予備はんだを利用してキースイッチ用ソケットをはんだづけしていきます。写真はMX用のものです。 作業時には気づけなかったのですがこの段階で導通確認をしておくべきでした。写真のソケットのうち3箇所はんだづけ不良のものがあります。

TRRSケーブルソケット、リセット用トグルスイッチをつける

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809171437j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809171443j:plain

TRRSケーブル用ソケットとトグルスイッチをつけていきます。左右でとりつける位置が微妙に異なります。

OELDモジュール取り付けの準備

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809171935j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809171939j:plain

OELDモジュールをとりつけるために指定箇所にはんだづけをおこないジャンプさせます。またソケットをはめて裏からはんだづけします。写真のひとつだけ大きいなはんだづけ箇所はやり直しています。

Pro Microをつける

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809172301j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809172307j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809172312j:plain

Pro Microを取り付けます。左右両方に必要なのでふたつあります。Pro Microのはんだづけは自信がなかったので、余分に買っておいて練習してからのぞみました。 後からおもうとこの段階でqmkの書き込みを行い、ジャンパー線等でソケットを押してみて各キーが認識されているかのチェックをおこなっておくべきだったなと思っております。

キースイッチのとりつけ

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809172936j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809172941j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809172948j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809173000j:plain

スペーサをとりつけてキースイッチをはめていきます。スイッチはめていく際にうまくはまらずに中で足がまがってしまうことがあったので注意です。 キースイッチをひきぬく道具を準備しておけばよかったです。

OELDモジュールのとりつけ

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809173945j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809173953j:plainf:id:yamaguchi7073xtt:20200809174006j:plain

OELDモジュールをとりつけます。(アクリルの保護シートをとりはずすのにかなり苦労しました。)

qmk_firmwareの書き込み

qmk_firmwareを書き込んでいきます。

かなり詳しいdocumentが用意されているのでそれにしたがってセットアップします。 自分の環境はmacOSなので、git cloneしてきた後brew install qmk/qmk/qmkで必要な準備が整いました。 キーマップを書き込むには、cd qmk_firmware && make lily58:default:avrdudeを実行します。resetまちになるので、リセットトグルスイッチをおしてやります。 TRRSケーブルははずした状態で左右それぞれでUSBケーブルを接続してmake lily58:default:avrdudeを実行します。

キーマップのカスタマイズ

qmkを書き込みすべてのキーが動作することのを確認できたらキーマップをカスタマイズしていきます。 qmk_firmware/keyboards/lily58/keymaps/custom directoryを作成してlily58/keymaps/default以下をコピーしてきます。

ls -l keymaps/custom
total 8
-rw-r--r-- 1 ymgyt staff 1274 Aug  2 15:57 config.h
lrwxr-xr-x 1 ymgyt staff   48 Aug  4 09:11 keymap.c -> /Users/ymgyt/ws/kb/my_qmk_keymap/lily58/keymap.c
-rw-r--r-- 1 ymgyt staff 1481 Aug  2 15:57 rules.mk

キーマップはgit管理したかったのでsymlinkを貼りました。 https://github.com/ymgyt/my_qmk_keymap/blob/master/lily58/keymap.c このあたりは使いながらqmkのdocを読んでいろいろ試していこうと思っています。 書き込むときは make lily58:custom:avrdudeを実行します。左右それぞれにやらなくてはいけないのですこし面倒です。

完成

f:id:yamaguchi7073xtt:20200809180617j:plain

キーキャップをはめてこのようになりました。 初めての自作キーボードでしたが動くものが作れて仕事で利用できています。道具さえ揃えてしまえばはんだづけは大変でしたがなんとかなったので電子工作の入門としてちょうどいいのではないかなと思います。 副作用としてHHKBが使えない体になってしまい、家用で2台目をつくるためにさっそく新しいキースイッチを購入してしまいました。