自作キーボード : LED付き 空中配線 作成方法 prototype keyboard type-a

必要素材

keyboard

キーボードケース

keyboard

キースイッチ

keyboard

キーキャップ

keyboard

プロマイクロ

keyboard

耐熱架橋ビニル絶縁電線 / 絶縁エナメル線

keyboard

整流ダイオード スイッチングダイオード

keyboard

3mm 砲弾型 LEDダイオード

・はんだこて
・はんだ

組み立て方法

keyboard

キースイッチを分解して LEDダイオード を入れます 3mmの砲弾型LED だときれいにハマります

keyboard keyboard

LEDダイオードを挿入したら、キースイッチを元に戻します。これを 18ピース 作ります

keyboard

画像を参照にLEDを仕込んだキースイッチを黄色の部分に、他のキースイッチは白の部分に振り分けてキーボードフレームをはめます

keyboard

キーボードケースに好みのキースイッチを挿入

keyboard

図面を参照に画像のように整流ダイオードをはんだします。

keyboard

整流ダイオードの向きは (-) → (+) です。必ず向きを統一して、図面と同じようにハンダします

keyboard

縦のラインをはんだします。 横の黒いラインと縦の赤いラインが絶縁されていればどの様な方法や素材を使っても支障はありません。

この動画では 絶縁エナメル線 を使います。 この絶縁エナメル線は絶縁コーティングを削るか焼き切る事でその部分は通電します。

はんだこてを使ってキースイッチの接続部分を焼き切る事でキースイッチの部分のみ通電するようにします。

keyboard

完成画像

keyboard

画像を参照にLEDダイオードのプラスとマイナスを絶縁ワイヤーではんだします。プラスとマイナスが通電しないようにしてください

keyboard

完成画像

keyboard keyboard

プロマイクロ の 赤く囲った数字 と 設計図の数字 を 耐熱架橋ビニル絶縁電線 等のケーブルではんだづけします

keyboard keyboard

完成画像

qmk_firmware を使った書き込み

Arch linux インストール方法

Arch linux を使って 書き込み を行います

sudo pacman -Syu

パッケージ全体を更新

sudo pacman -S git

git を インストール

python3 -m pip install --upgrade pip

pip を 更新

git clone --recurse-submodules https://github.com/qmk/qmk_firmware.git

qmk_firmware を ダウンロード

cd qmk_firmware

必要ファイルをインストール

sudo ./util/qmk_install.sh

./util/new_keyboard.sh

Keyboard Name: pka
Keyboard Type [avr]: 何も入力しないでエンター
Your Name [Your Name]: prototype

config.h 上書き

micro keyboards/pka/config.h

/* Copyright 2021 prototype */

#pragma once

#include "config_common.h"

/* USB Device descriptor parameter */
#define VENDOR_ID    0xFEED
#define PRODUCT_ID   0x0000
#define DEVICE_VER   0x0001
#define MANUFACTURER prototype
#define PRODUCT      protokey

/* key matrix size */
#define MATRIX_ROWS 4
#define MATRIX_COLS 12

/* Keyboard Matrix Assignments

D3  TXO ┌─■─┐ RAW RAW
D2  RX1 │o o│ GND GND
GND GND │o o│ RST RESET
GND GND │o o│ VCC VCC
D1    2 │o o│ A3   F4
D0    3 │o o│ A2   F5
D4    4 │o o│ A1   F6
C6    5 │o o│ A0   F7
D7    6 │o o│ 15   B1
E6    7 │o o│ 14   B3
B4    8 │o o│ 16   B2
B5    9 │o o│ 10   B6
        └───┘
  */
#define MATRIX_ROW_PINS { F4, F5, F6, F7 }
#define MATRIX_COL_PINS { B1, B3, B2, B6, B5, B4, E6, D7, C6, D4, D0, D1 }
#define UNUSED_PINS 

/* COL2ROW, ROW2COL */
#define DIODE_DIRECTION COL2ROW

/* Split Keyboard specific options, make sure you have 'SPLIT_KEYBOARD = yes' in your rules.mk, and define SOFT_SERIAL_PIN. */
#define SOFT_SERIAL_PIN D0  // or D1, D2, D3, E6

//#define LED_NUM_LOCK_PIN B0
//#define LED_CAPS_LOCK_PIN B1
//#define LED_SCROLL_LOCK_PIN B2
//#define LED_COMPOSE_PIN B3
//#define LED_KANA_PIN B4

//#define BACKLIGHT_PIN B7
//#define BACKLIGHT_LEVELS 3
//#define BACKLIGHT_BREATHING

//#define RGB_DI_PIN E2
//#ifdef RGB_DI_PIN
//#    define RGBLED_NUM 16
//#    define RGBLIGHT_HUE_STEP 8
//#    define RGBLIGHT_SAT_STEP 8
//#    define RGBLIGHT_VAL_STEP 8
//#    define RGBLIGHT_LIMIT_VAL 255 /* The maximum brightness level */
//#    define RGBLIGHT_SLEEP  /* If defined, the RGB lighting will be switched off when the host goes to sleep */
/*== all animations enable ==*/
//#    define RGBLIGHT_ANIMATIONS
/*== or choose animations ==*/
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_BREATHING
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_RAINBOW_MOOD
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_RAINBOW_SWIRL
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_SNAKE
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_KNIGHT
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_CHRISTMAS
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_STATIC_GRADIENT
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_RGB_TEST
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_ALTERNATING
/*== customize breathing effect ==*/
/*==== (DEFAULT) use fixed table instead of exp() and sin() ====*/
//#    define RGBLIGHT_BREATHE_TABLE_SIZE 256      // 256(default) or 128 or 64
/*==== use exp() and sin() ====*/
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_BREATHE_CENTER 1.85  // 1 to 2.7
//#    define RGBLIGHT_EFFECT_BREATHE_MAX    255   // 0 to 255
//#endif

/* Debounce reduces chatter (unintended double-presses) - set 0 if debouncing is not needed */
#define DEBOUNCE 5

/* define if matrix has ghost (lacks anti-ghosting diodes) */
//#define MATRIX_HAS_GHOST

/* Mechanical locking support. Use KC_LCAP, KC_LNUM or KC_LSCR instead in keymap */
#define LOCKING_SUPPORT_ENABLE
/* Locking resynchronize hack */
#define LOCKING_RESYNC_ENABLE

/* If defined, GRAVE_ESC will always act as ESC when CTRL is held.
 * This is useful for the Windows task manager shortcut (ctrl+shift+esc).
 */
//#define GRAVE_ESC_CTRL_OVERRIDE

/*
 * Force NKRO
 *
 * Force NKRO (nKey Rollover) to be enabled by default, regardless of the saved
 * state in the bootmagic EEPROM settings. (Note that NKRO must be enabled in the
 * makefile for this to work.)
 *
 * If forced on, NKRO can be disabled via magic key (default = LShift+RShift+N)
 * until the next keyboard reset.
 *
 * NKRO may prevent your keystrokes from being detected in the BIOS, but it is
 * fully operational during normal computer usage.
 *
 * For a less heavy-handed approach, enable NKRO via magic key (LShift+RShift+N)
 * or via bootmagic (hold SPACE+N while plugging in the keyboard). Once set by
 * bootmagic, NKRO mode will always be enabled until it is toggled again during a
 * power-up.
 *
 */
//#define FORCE_NKRO

/*
 * Feature disable options
 *  These options are also useful to firmware size reduction.
 */

/* disable debug print */
//#define NO_DEBUG

/* disable print */
//#define NO_PRINT

/* disable action features */
//#define NO_ACTION_LAYER
//#define NO_ACTION_TAPPING
//#define NO_ACTION_ONESHOT

/* disable these deprecated features by default */
#define NO_ACTION_MACRO
#define NO_ACTION_FUNCTION

/* Bootmagic Lite key configuration */
//#define BOOTMAGIC_LITE_ROW 0
//#define BOOTMAGIC_LITE_COLUMN 0

#define BACKLIGHT_PIN D2
#define BACKLIGHT_LEVELS 10

pka.h 上書き

micro keyboards/pka/pka.h

/* Copyright 2021 prototype */

#pragma once

#include "quantum.h"

/* This is a shortcut to help you visually see your layout. */
#define LAYOUT( \
    ka1, ka2, ka3, ka4, ka5, ka6, ka7, ka8, ka9, kaa, kab, kac, \
    kb1, kb2, kb3, kb4, kb5, kb6, kb7, kb8, kb9, kba, kbb, kbc, \
    kc1, kc2, kc3, kc4, kc5, kc6, kc7, kc8, kc9, kca, kcb, kcc, \
    kd1, kd2, kd3, kd4, kd5, kd6, kd7, kd8, kd9, kda, kdb, kdc \
) { \
    { ka1, ka2, ka3, ka4, ka5, ka6, ka7, ka8, ka9, kaa, kab, kac }, \
    { kb1, kb2, kb3, kb4, kb5, kb6, kb7, kb8, kb9, kba, kbb, kbc }, \
    { kc1, kc2, kc3, kc4, kc5, kc6, kc7, kc8, kc9, kca, kcb, kcc }, \
    { kd1, kd2, kd3, kd4, kd5, kd6, kd7, kd8, kd9, kda, kdb, kdc } \
}

keymap.c 上書き

micro keyboards/pka/keymaps/default/keymap.c

/* Copyright 2021 prototype */
// https://beta.docs.qmk.fm/using-qmk/simple-keycodes/keycodes
// https://github.com/qmk/qmk_firmware/blob/master/quantum/keymap_extras/keymap_jp.h


#include QMK_KEYBOARD_H
#include"keymap_jp.h"

// Defines names for use in layer keycodes and the keymap
enum layer_names {
    _PRO,
    _QWE,
    _LEF,
    _E1,
    _E2,
    _E3,
    _L1,
    _L2
};

const uint16_t PROGMEM keymaps[][MATRIX_ROWS][MATRIX_COLS] = {
    /* _PRO
    ┌──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┼──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐
    │ Tab  │   Q  │   W  │   D  │   F  │   -  │   /  │   L  │   G  │   K  │   P  │   `  │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │ Ctrl │   U  │   E  │   A  │   O  │   I  │   R  │   S  │   N  │   T  │   H  │Enter │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │ Shift│   Z  │   X  │   C  │   V  │  ,<  │  .>  │   M  │   B  │   Y  │   J  │   ?  │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │L1/Esc│Alt/半│ GUI  │  E1  │E2/Muh│  BS  │Space │E3/Hen│ Left │ Down │  Up  │Right │
    └──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┼──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘
    */
    [_PRO] = LAYOUT(
    KC_TAB,          KC_Q,            KC_W,    KC_D,    KC_F,              KC_MINS,   KC_SLSH, KC_L,             KC_G,    KC_K,    KC_P,  JP_GRV,
    KC_LCTL,         KC_U,            KC_E,    KC_A,    KC_O,              KC_I,      KC_R,    KC_S,             KC_N,    KC_T,    KC_H,  KC_ENT,
    KC_LSFT,         KC_Z,            KC_X,    KC_C,    KC_V,              KC_COMM,   KC_DOT,  KC_M,             KC_B,    KC_Y,    KC_J,  KC_QUES,
    LT(_L1, KC_ESC), ALT_T(KC_LANG5), KC_LGUI, MO(_E1), LT(_E2, KC_MHEN),  KC_BSPC,   KC_SPC,  LT(_E3, KC_HENK), KC_LEFT, KC_DOWN, KC_UP, KC_RGHT
    ),
    /* QWERTY
    ┌──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┼──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐
    │ Tab  │   Q  │   W  │   E  │   R  │   T  │   Y  │   U  │   I  │   O  │   P  │  @`  │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │ Ctrl │   A  │   S  │   D  │   F  │   G  │   H  │   J  │   K  │   L  │  -_  │ Enter│
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │ Shift│   Z  │   X  │   C  │   V  │   B  │   N  │   M  │   ,  │   .  │  /?  │  \_  │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │ ESC  │ Alt  │ GUI  │  F1  │LoMuhe│  BS  │Space │RaHenk│ Left │ Down │  Up  │Right │
    └──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┼──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘
    */
    [_QWE] = LAYOUT( \
    _______, KC_Q,    KC_W,    KC_E,    KC_R,    KC_T,      KC_Y,    KC_U,    KC_I,    KC_O,    KC_P,    KC_LBRC, \
    _______, KC_A,    KC_S,    KC_D,    KC_F,    KC_G,      KC_H,    KC_J,    KC_K,    KC_L,    KC_MINS, KC_ENT, \
    _______, KC_Z,    KC_X,    KC_C,    KC_V,    KC_B,      KC_N,    KC_M,    KC_COMM, KC_DOT,  KC_SLSH, JP_BSLS, \
    _______, _______, _______, _______, _______, _______,   _______, _______, _______, _______, _______, _______ \
    ),
    /* E1
    ┌──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐
    │   |  │  ;+  │  :*  │  ↑   │  -=  │  /?  │      │Bacl-↓│Bacl-↑│      │      │      │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │   "  │  [   │  ←   │  ↓   │  →   │  ]   │      │Vol-DW│Vol-UP│Bli-DW│Bli-UP│      │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │  \_  │  ^~  │  @`  │  ,<  │  .>  │      │      │      │      │      │      │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │      │      │■■■■■■│      │      │  Del │      │ Home │ PgDw │ PgUP │ End  │
    └──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘
    */
    [_E1] = LAYOUT(
    JP_PIPE, JP_SCLN, JP_COLN, KC_UP,   KC_MINS, KC_SLSH,   _______, BL_INC,  BL_DEC,  _______, _______, _______, \
    JP_DQUO, JP_LBRC, KC_LEFT, KC_DOWN, KC_RGHT, JP_RBRC,   _______, KC_VOLD, KC_VOLU, KC_BRID, KC_BRIU, _______, \
    _______, JP_BSLS, JP_CIRC, JP_AT,   KC_COMM, KC_DOT,    BL_TOGG, BL_OFF,  BL_ON,   BL_BRTG, BL_STEP, _______, \
    _______, _______, _______, _______, _______, _______,   KC_DEL,  _______, KC_HOME, KC_PGDN, KC_PGUP, KC_END \
    ),
    /* E2
    ┌──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐
    │  ,   │  .   │  7   │  8   │  9   │  '   │  F1  │  F2  │  F3  │  F4  │  F5  │  F6  │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │  :   │  4   │  5   │  6   │  `   │  F7  │  F8  │  F9  │  F10 │  F11 │  F12 │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │  0   │  1   │  2   │  3   │ CAPS │半/全│無変換│ 変換 │ かな │Insert│PrintS│
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │      │      │      │■■■■■■│      │  Del │      │ Home │ PgDw │ PGUP │ End  │
    └──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘
    */
    [_E2] = LAYOUT(
    KC_COMM, KC_DOT,  KC_7,    KC_8,    KC_9,    JP_QUOT,   KC_F1,    KC_F2,   KC_F3,   KC_F4,   KC_F5,   KC_F6, \
    _______, JP_COLN, KC_4,    KC_5,    KC_6,    JP_GRV,    KC_F7,    KC_F8,   KC_F9,   KC_F10,  KC_F11,  KC_F12, \
    _______, KC_0,    KC_1,    KC_2,    KC_3,    JP_CAPS,   KC_LANG5, KC_MHEN, KC_HENK, KC_KANA, KC_INS,  KC_PSCR, \
    _______, _______, _______, _______, _______, _______,   KC_DEL,   _______, KC_HOME, KC_PGDN, KC_PGUP, KC_END \
    ),
    /* E3
    ┌──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐
    │  ,   │  .   │  &   │  ~   │  =   │  _   │  ?   │  (   │  )   │  '   │  "   │  @   │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │  `   │  $   │  %   │  ^   │  %   │  #   │  [   │  ]   │  :   │  ;   │  |   │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │      │  !   │  @   │  #   │  <   │  >   │  {   │  }   │  +   │  *   │  \   │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │      │      │      │      │      │  Del │■■■■■■│ Home │ PgDw │ PGUP │ End  │
    └──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘
    */
    [_E3] = LAYOUT(
    KC_COMM, KC_DOT,  JP_AMPR, JP_TILD, JP_EQL,  JP_UNDS,   KC_QUES, JP_LPRN, JP_RPRN,  JP_QUOT,  JP_DQUO, JP_AT, \
    _______, JP_GRV,  JP_DLR,  JP_PERC, JP_CIRC, JP_PERC,   JP_HASH, JP_LBRC, JP_RBRC,  JP_COLN,  JP_SCLN, JP_PIPE, \
    _______, _______, KC_EXLM, JP_AT,   JP_HASH, JP_LABK,   JP_RABK, JP_LCBR, JP_RCBR,  JP_PLUS,  JP_ASTR, JP_BSLS, \
    _______, _______, _______, _______, _______, _______,   KC_DEL,  _______, KC_HOME,  KC_PGDN,  KC_PGUP, KC_END \
    ),
    /* LEF
    ┌──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐
    │ Tab  │   Q  │   W  │   D  │   F  │  BS  │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │ Ctrl │   U  │   E  │   A  │   O  │   I  │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │Shift │   Z  │   X  │   C  │   V  │Space │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │L1/Esc│Alt/半│ GUI  │  E1  │E2/Muh│L2/Hen│
    └──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘
    */
    [_LEF] = LAYOUT(
    _______, KC_Q,    KC_W,    KC_D,             KC_F,    KC_BSPC, _______, _______, _______, _______, _______, _______, \
    _______, KC_U,    KC_E,    KC_A,             KC_O,    KC_I,    _______, _______, _______, _______, _______, _______, \
    _______, KC_Z,    KC_X,    KC_C,             KC_V,    KC_SPC,  _______, _______, _______, _______, _______, _______, \
    _______, _______, _______, LT(_E1, KC_HENK), _______, MO(_L2), _______, _______, _______, _______, _______, _______ \
    ),
    /* L1
    ┌──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐
    │  F1  │  F2  │  F3  │  F4  │  F5  │  F6  │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │  F7  │  F8  │  F9  │  F10 │  F11 │  F12 │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │Protok│QWERTY│ LEFT │Insert│PrintS│      │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │■■■■■■│      │      │      │      │      │
    └──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘
    */
    [_L1] = LAYOUT(
    KC_F1,    KC_F2,    KC_F3,    KC_F4,   KC_F5,   KC_F6,     _______, _______, _______, _______, _______, _______, \
    KC_F7,    KC_F8,    KC_F9,    KC_F10,  KC_F11,  KC_F12,    _______, _______, _______, _______, _______, _______, \
    DF(_PRO), DF(_QWE), DF(_LEF), KC_INS,  KC_PSCR, _______,   _______, _______, _______, _______, _______, _______, \
    _______,  _______,  _______,  _______, _______, _______,   _______, _______, _______, _______, _______, _______ \
    ),
        /* L2
    ┌──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐
    │      │   p  │   k  │   g  │   l  │ Del  │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │   h  │   t  │   n  │   s  │   r  │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │   j  │   y  │   b  │   m  │Enter │
    ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
    │      │      │      │      │      │■■■■■■│
    └──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘
    */
    [_L2] = LAYOUT(
    _______, KC_P,    KC_K,    KC_G,    KC_L,    KC_DEL,    _______, _______, _______,  _______,  _______, _______, \
    _______, KC_H,    KC_T,    KC_N,    KC_S,    KC_R,      _______, _______, _______,  _______,  _______, _______, \
    _______, KC_J,    KC_Y,    KC_B,    KC_M,    KC_ENT,    _______, _______, _______,  _______,  _______, _______, \
    _______, _______, _______, _______, _______, _______,   _______, _______, _______,  _______,  _______, _______ \
    )
};

promicro 書き込み

keyboard

promicro と Arch linux を USBケーブル で 接続

sudo make pka:default:avrdude

書き込み

keyboard

reset your computer ... と出たら

keyboard keyboard

promicro の RST と GRD をピンセット等の通電する何かでショート

keyboard

画像のように画面が変化

書き込みが終了

キーマップ

keyboard

protokey 配置

keyboard

Qwerty 配置

keyboard

Left 配置

今回作成した protokeyboard type-A 販売

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