電子工作

Corne Chocolateを組んでみた!

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先日マクロパッドの素-shiroというテンキーみたいなキーボードを組みましたが、今度は左右分割式のキーボードを組んでみました。Corneというかっちょいいヤツです(∩´∀`)∩

Corne Chocolate

Corne ChocolateはCorneというシリーズの中でキー周りがロープロファイルになっているキーボードです。またキー数が42個しかなく、40%キーボードと呼ばれるジャンルに分類されます。

42キーと聞くと大分少なく、通常のキーボードと同様に入力できるの?という気もしますが、レイヤーという機能で問題なく入力ができるようになっています。

レイヤーというのはノートPCのFnキーのように、特定のキーを押している間だけ別な文字が入力される機能です。これを上手に使うことで通常のフルキーボードよりもスムーズな入力も可能です多分。手や指を動かす距離が減るのでその分楽だったり、分割されているのでタイピング時に肩が開かなくて楽だったりもします。

買った物

今回のキーボード作成にあたって購入したものについてざっと説明していきます。また、基本的にこの辺はネット通販で購入しているので商品リンクも後ろに載せておきます。ご参考までに。

Corne Chocolateキット

キーボード本体の組立キットです。こちらは遊舎工房さんで購入しました。内容物は以下の通りです。

  • PCB(基盤、左右) … 2枚
  • トッププレート … 2枚
  • ボトムプレート … 2枚
  • ProMicro保護プレート … 2枚
  • TRRSジャック(左右を繋ぐケーブルを挿す所) … 2個
  • タクトスイッチ(リセット用) … 2個
  • ProMicro … 2個
  • コンスルーピン(ProMicro用) … 4個
  • ダイオード(チップタイプ) … 50個
  • OLEDモジュール(ピンソケット付き) … 2個
  • Chocスイッチ用PCBソケット … 50個
  • SK6812MINI(LED) … 60個
  • スペーサー M2 3.5mm … 10本
  • スペーサー M2 8mm … 4本
  • ネジ M2 3mm … 28本
  • クッションゴム … 8個

キーキャップ、スイッチ、ケーブル類以外が揃っている感じですね。

キースイッチ

キースイッチも遊舎工房さんで購入しました。Kailhロープロファイルスイッチというヤツを10個×5セットの計50個です。全て茶軸を選択しましたが、ビルド後に親指で扱うキーの一部をRedProというリニア軸に変更しました。(前回の余り)

キーキャップセット

Corne Cherryのほうだとcherry mx軸なのでキーキャップ選び放題なのですが、Corne ChocolateだとKailhのロープロファイルスイッチなので選択肢が殆どありませんでした。

遊舎工房さんで無塗装のブランクキーキャップ買おうと思ったら売り切れ、、、そして白や黒も同じく売り切れという状態、、、Aliexpressで文字の入ったセットを購入しましたが、恐らく遊舎工房さんで扱っている刻印入りのセットと同じものと思われます。Aliexpressだと時間がかかるので遊舎工房さんか、楽天あたりで買ったほうが早くていいかもしれません。価格差1,000円くらいです。

セットで2,000円程度と、キーキャップとしてはかなり安い部類ですが、塗装等は割とちゃんとしていて高品質な印象です。あとは耐久性がどの程度のものなのか。

TRRSケーブル&コネクタ

TRRSケーブルというのは分割式のキーボードの右と左を繋ぐためのケーブルです。4極の普通のオーディオケーブルみたいです。

こちらはAmazonや楽天だと選択肢が殆どない状態なので、Aliexpressで購入しました。あそこだと結構色々選べますし大概が安いです。今回購入したのも5本で送料込み800円くらいでした。

あとケーブル挿したときに上に向かって伸びてほしかったのでL字のコネクタも購入。こちらは赤と黒を2つずつ買って378円。安い。。。

ヒートコントローラー

今回はLEDの実装が多数あるのですが、LEDは熱に弱い部品ですので半田ごての温度が重要になってきます。コテ先の温度が高すぎると熱で壊れてしまいます。

で、私の持っている半田ゴテは鉛フリーハンダ対応なので結構高い温度まで上がります。その為、温度を下げる為のヒートコントローラーが必要になるという訳です。

このためだけに買うにはちょっと高いですが、、まぁ扇風機の強弱調整したりとかできるしいいよねっ(∩´∀`)∩

ビルド

前置きが長くなっちゃいましたが、ここからがビルドログ的な部分です。基本、以下のビルドガイドに従って組み立てていくだけの簡単な作業となります。

事前準備

まずはPCBとトッププレートのフチというか切断面を黒いペンで塗ります。このキーボードは本体部分が全体的に黒い配色なので、切断面も黒で揃えてやると格好良いのです。これもビルドガイドに書いてありました確か。

上が塗った後、下が塗る前

そして左右が分かりにくいのでマステなどを貼って左右、またはオモテ面がどちらか分かりやすくしておきます。

ダイオード実装

発光しないダイオードを半田づけしていきます。この部品は電気の流れを一方向に整えてやる性質があり、チャタリング防止の役割を担います。

半田付け箇所は2か所ですが、まずは片方にだけ予備ハンダを盛ります。この上に部品を載せ、押さえつけながらハンダを溶かすと部品が基盤にハンダ付けされるという寸法です。

右側が予備ハンダを盛った部分

片側が半田付けされると部品が固定されて動かなくなりますので、その状態でもう一方も半田付けします。このやり方で全てのダイオードを実装します。

ダイオードの実装が終わったところ

このダイオードですが、無茶苦茶小さい部品です。冗談抜きに米粒くらいのサイズなので作業にあたってピンセット必須となります。あとダイオードには極性(電気流す向き)があって表面に印が書いてあるのですが、これがまた小さいし薄いしで見にくいです。視力に自信の無い方は拡大鏡も用意しておきませう(´・ω・`)

ジャンパしたりソケット取付けたり

次にTRRSソケット、リセットスイッチ、ピンソケットの取付とOLEDモジュール利用時のジャンパという作業を行います。

ビルドガイドだと部品取り付け後にジャンパをしていましたが、取り付け前のほうが作業しやすいので先にジャンパしました。

ピンソケットなどは粘着力の弱いテープで部品を仮止めして作業するとやりやすいです。

マスキングテープの粘着力を弱めたもので仮止め

テープで仮止めしたら半田付けで仮止めしなおします。まずは部品の両端など2か所半田付けしましょう。この時点では部品が傾いていたりしてもOKです。

次に部品を指で押さえつけながら先ほど仮止めしたハンダを溶かします。ハンダが溶けるとパチっと基盤に当たる音がします。また、部品が熱くなるので綿の手袋などをして作業しましょう。同様にもう1か所も本止めします。

ピンソケットを押さえつけながらハンダを溶かしているところ

この作業を行うことで部品がしっかりと基盤に密着し、垂直に実装できます。あとはハンダ付けしていない残りの足をハンダ付けしましょう。

ProMicro実装

キーボードの頭脳とも言えるProMicroを実装していきます。、、、がその前にProMicroをちょっといじります。この部品はUSBジャックの部分がちょっと弱く、ケーブル抜き差しの際に変に力が加わるともげてしまうらしいんです。なので接着剤等で補強する人が多いみたいです。

瞬間接着剤で補強

今回は瞬間接着剤で補強してみました。隙間から内部に流れ込んで悲惨なことになりました、、、みなさん気を付けませう。。。

※ネイルで使うリムーバーを家内から借り、ケーブルのプラグに塗って抜き差しすることで一命をとりとめました

まぁ気を取り直して実装です実装!コンスル―ピンとかスプリングピンヘッダとか呼ばれるものをPCBに差し込みます。この部分はハンダ付けしません。そしてその上にProMicroを裏返しにして差し込みます。

ピンヘッダを差し込んだだけの状態

コンスル―ピンとProMicroをハンダ付けします。この時もピンソケットを取り付けた時のように端っこだけ仮止め⇒本止めとすると綺麗に仕上がります。

OLEDモジュール実装

次は端っこについている小さな有機ELの画面を実装します。

ピンソケットにピンヘッダを差し込み、その上にOLEDモジュールを載せてハンダ付けします。

ProMicroにテスト用にファームウェアを書き込んでおけば、この時点でキースイッチのソケットのランド二つをピンセットなどでショートさせてやるとOLEDに押されたキーが表示されるようになります。

LED実装

ピカピカ光るあいつをハンダ付けしていきます。キーのある側が光るバックライトと、裏面が光るアンダーグロウの2種類があり、アンダーグロウのほうが難しいとされています。

バックライトのほうは穴にはめ込んでからランドとハンダでくっつけます。この時、穴のサイズのほうがLEDより若干小さいので注意してください。無理やりはめ込もうとして1つ壊してしまいました。。。みんなが熱で壊している中、穴にはめ込んで壊すというアホっぷりを発揮(;´∀`)ヨビアルシキニシナイ

で、LEDは直列繋ぎの構成になっていますので、頭から順番に実装していかないと光ってくれません。ビルドガイドに順番が載っているのでそちらを見ながら作業しましょう。

順番的にはアンダーグロウからの実装になります。LEDには端子が4つありますが、その内一つ分だけPCB側に予備ハンダを盛り、その上にLEDを載せてハンダを溶かしてくっつけてやると割と簡単に実装できます。残りの3端子分は普通にハンダ付けでOK(∩´∀`)∩

ファームウェアを焼き、PCに接続した状態であれば下の写真のように光ります。

メモ

QMK Configuratorで作ったファームだと光らないので注意

LEDは熱に弱い部品ですので、コテ先の温度とコテ先を当てている時間の長短が重要となってきます。ヒートコントローラーで温度調節したり、温度調節機能付きのハンダゴテを使うなどしましょう。また、ビルドガイドにも記載がありますが1つのLEDの4端子をまとめてハンダ付けするより、2端子くらいずつハンダ付けしていったほうが安全です。

ハンダ付けし終わったところ。白いのがLED

なんやかんやあって4つ程壊しちゃいましたが、予備が6個入っていたのでなんとかなりました。

スイッチソケット実装

最後にキースイッチのソケットをハンダ付けします。このキーボードはスイッチが交換できるのです。後から変更できるのは嬉しいですね!スイッチ沼が手招いていてコワイところではありますがw

さてこちらもまずは予備ハンダを行います。後から追加できないので気持ち多めに盛っておきましょう。

ここにソケットを載せ、ハンダ付けします。ソケットには微妙に向きがあるので気を付けましょう。※逆向きでも一応問題なく使えています、、

組立

さぁあとは組み立てるだけです。トッププレートに何か所かスイッチをはめ込み、PCBとがっちゃんこしてスペーサーにねじ止めします。

ボトムプレートもねじ止めします。

あとはOLEDの保護プレートを付けたりスイッチを差し込んだりしたら完成です!

作ってみて

ビルドの難易度は高めとされていますが、ハンダ付けの知識や経験を持った人であればそこまで難しくはないと思います。が、ハンダ付け初心者だとやはり難しいキットといった印象です。

ハンダ付けに自信のある方は是非チャレンジしてみてください。

あと完全に感想になっちゃいますけど、やはりハンダ付けやモノづくりって楽しいですね(∩´∀`)∩

ちょっとずつ完成に近づいていく感じだとか、完成した時の喜び・達成感とかはやはりいいものです。

そしてキーボードの場合はキット選び、制作、ファームやハードのカスタマイズ全てが楽しいですし、使うことも楽しいし便利だしでいいことづくめです(∩´∀`)∩

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