1%のオープンソースキーボード　isopad　をSeeed XIAO RP2040 でＬチカ

はじめに

isopad はTom Barnes (@bom_tarnes) / Twitterさん設計のISO enter キーを使った1キーのマイクロパッドです。

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ライセンス

基板のガーバーデータや3Ｄプリントのデータは、gitにCC0 1.0 Universalライセンスで公開されています。感謝します。

github.com

部品の入手方法

キットの通販

UKのMechboardsから通販できます。
ISOPad – Mechboards

組立の参考情報

参考となるビルドガイドです。

isoPad build guide!

imgur.com
note.com

データの入手先

gitからガーバーデータとstl、VIA対応のhexファイルをダウンロードします。
github.com

基板とケースの発注

基板と3Dプリントは（いつもの）JLCPCBへ発注しました。

JLCPCBは、PCB（プリント基板）を5枚2ドルから作れるのに加えて、日本の新規ユーザーは30ドルのクーポンがもらえます。

それ以外に現在7ドルクーポンが使えます。

最近、私はPCB、3DプリントともにJLCPCBを使っています。

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追伸：「JLCPCB$7」クーポンのコードは健在です！！https://t.co/FFKzF0FTzT
— JLCPCB日本 (@JLCPCB_Japan) 2022年2月19日

基板は30枚で7.2ドルでした。
（実際は7ドルのクーポンを使ったので、支払いは0.2ドル）
送料はStandard Global Direct Lineを使って3.9ドルでした。
基板データレビューは、何事も無くすんなりと終わりました。

ケースは2種類を発注しました。
MJFのPA12-HP Nylonが4.5ドル
SLAの9000R Resinは1ドルだったので3個作りました。
こちらも送料はStandard Global Direct Lineを使って3.9ドルでした。

3Dデータレビューでは、「底の厚みが1.5mm、2mmないと変形する恐れがあります。データを修正しますか？変形のリスクを受け入れますか？」とメールが来ます。
「変形するリスクを受け入れます。」と返信すると支払いに進みます。

実際に受取ったケースは、MJF,SLAの2種類とも変形などの問題はありません。

JLCPCBきた pic.twitter.com/B5F1FDpY6s
— kurihara (@kurihary) 2022年4月17日

1台目の記念撮影

isopadは全体のデザイン、この中にProMicroを入れ込んだ構造、配置設計すごいですね。

完成記念に毎週日曜日楽しみ、Twitterで開催のKEEB_PDに参加しました。

家中のボタンを変えたい
Keyboard:ISOPad @bom_tarnes
Switch:Gateron CAP ブラッククリスタル V2
Keycap:104 Keys ABS Translucent Keycap#KEEB_PD #KEEB_PD_R93 pic.twitter.com/wd72POdmMV
— kurihara (@kurihary) 2022年4月24日

LEDをRGB化したい

1台目は、スタビなし以外はオリジナルの設計どおりに作りました。
でも、もともと欲が深いたちなので、README.mdのFAQどおりにLEDをRGB化したくなってしまいます。

FAQ:
Can it do RGB? Not easily. You can wire RGB strips to the spare pro micro pins, perhaps.
Can I turn the LED off? Yes, unplug the isopad :D

基板の改造

LEDの基板パターンは、スルーホールになっているので、手持ちのSMDLEDを取り付けるため角穴を開けます。

基板の配線パターンが切れる　＞　手配線が必要　＞　ついでに高さを低くするために Kailh Choc V2に変えよう　＞　せっかくのNeoPixelのLEDだから数を増やそう。。。と勢いづいていきます。

スイッチの端子用の穴開けは、ピンバイスを使います。

SK6812MINI-Eの取付け穴はスタビライザーの穴を使います。

大きい丸穴はそのままSK6812MINI-Eが入ります。

小さい方の丸穴は、四角のヤスリを使って加工します。

手配線

LEDは木工ボンドで固定。
LEDの配線は、交差を少なくするために、内周りにGND、外周りに3.3Vを配線します。
その間をシリアルラインDIN、DOUTを数珠繋ぎに配線します。

基板はこんな感じです。 pic.twitter.com/m0DUSpVb1m
— kurihara (@kurihary) 2022年5月8日

コントローラはSeeed XIAO RP2040

コントローラはオリジナルのProMicroからSeeed XIAO RP2040に変更しました。
理由は、買ったばかりで使いたかった。

NeoPixelのコラム

SK6812MINI-EなどのNeoPixelのLEDは5V電源です。RP2040などのマイコンは3.3V電源が主流になっているので、3.3V出力からレベルシフトを介して、5V入力信号を入れるのが常道です。

NeoPixelの仕様と電源を3.3Vで動かしている事例がないか？と探すうちに下の情報を見つけました。（追記）秋田先生の記事でした。http://akita11.jp/

下のリンクの2枚目の写真（ホワイトボードの回路図）とその下に内部回路の解説とがありました。

RGBの3個のLEDを直列に繋いでそれぞれの並列のMOSFETで電流経路を切り替えて電流制御しています。

電流制御なら、電源電圧を3.3Vに下げても各LEDのVf差を吸収し、RGBの輝度差はでなさそう。。。と基板内はUSBの5Vを使わずに3.3Vの単一電源にしました。

ifdl.jp

† お苦しみ袋 †　のChoc V2

高さを低くするためにKailh Choc V2を使いました。これは、游舎工房の † お苦しみ袋 † に入っていたものです。

効果の写真
　

2台目の記念撮影

"You can wire RGB strips to the spare pro micro pins"
Keyboard: ISOPad @bom_tarnes
,XIAO RP2040
Switch: Kailh Choc V2 brown
Keycap: Homyl 104 key DIY transparent keycap#KEEB_PD #KEEB_PD_R95 #prk_firmware pic.twitter.com/nWeZdmeugY
— kurihara (@kurihary) 2022年5月8日