基板を自分で描く ― トラックボールのせいで、左右が別の基板になった

キーボードの中には、緑色の板が1枚入っています。これが「基板」です。
キースイッチを押したことを、頭脳の Pro Micro まで伝える配線が、この板の中に印刷されています。
今回は、この基板を自分で描きました。

基板に載るもの

片手ぶんの基板に載るのは、次の部品です。

右手には、これに加えてトラックボールのセンサーをつなぐ6つの穴があります。

描いた、というより「置いて、つないでもらった」

基板は、次の4段階で作りました。

1. 部品を置く：第2回の配列と同じ ergogen で、キーの位置にスイッチ・ダイオード・Pro Micro などを並べる
2. 仕上げる：基板の設計ソフト KiCad で、線の太さなどの決まりを設定する
3. 自動でつなぐ：Freerouting という道具に、部品どうしの配線を引いてもらう
4. 検査する：KiCad の検査機能で、つながっていない所や、線どうしが近すぎる所がないかを確かめる

配線を一本ずつ手で引いたわけではありません。部品の位置と「どれとどれをつなぐか」を決めれば、線の通り道は道具が探してくれます。
検査の結果は、左右ともエラー0・つながっていない所0でした。

左右で、別の基板になった

分割キーボードの定番の Corne は、左右で同じ基板を使います。1種類の基板を、裏返して左手にも右手にも使えるように作られています。

今回は、それができませんでした。右手にだけトラックボールが載るからです。

右手の基板は、親指のキーの先に、ボールが入るぶんだけ丸く欠けています。センサーにつなぐ穴も、右手にしかありません。
形が違うので、左右で別々の基板を描き、別々に注文することになりました。注文の手間とお金は2倍になりますが、そのぶんボールを親指のすぐそばに置けます。

細かい決めごと

• ソケットは裏、スイッチは表：スイッチをはんだ付けしないので、壊れても差し替えられます
• Pro Micro も抜き差しできる：ピンソケットを使い、基板に直接はんだ付けしません
• USB の口は左右とも上向き：ケーブルがキーボードの奥から出るようにしています
• リセットボタンの足の形を差し替え：最初は別のボタンの形になっていたので、実際に買う遊舎工房のボタンに合わせて描き直しました
• 線の太さ 0.25mm・線どうしの間隔 0.2mm：注文先の JLCPCB が作れる細さより、少し余裕を持たせています

注文の前に、紙で確かめた

描き上がった基板は、すぐには注文していません。原寸で紙に印刷して、届いた部品を当てて確かめました。その話は製作実況｜部品が届いたので、原寸の紙で基板を確かめたに書いています。

次回は「トラックボールを載せる」。34mm のボールを、小さな球3つで支える話です。