keyboard

キーボードの作り方(応用)

自分で設計する方法

キーボードは、スイッチがたくさん乗っかっている板です。

通常の場合、スイッチはそれひとつに対してひとつの入力として制御しますが、キーボードのように数十〜百個以上のスイッチを扱うには、入力が多すぎて、MCU(Micro Control Unit)のI/Oピン数では足りなくなります。

そこで考えられたのがスイッチマトリクスを使うというアーキテクチャです。MCUのピンを行数分と列数分にわけて、行のピンと列のピンの組み合わせで、ひとつのキースイッチの状態を読み取ります。そうすることで、例えば16ピンのI/Oポートを5行11列に割り振れば5×11で55キーまで制御することが可能になります。QMK firmwareなどは、このようなアーキテクチャに基づいて作られていますし、大抵の自作キーボードの入門書や入門サイトで、マトリクスの解説が記述されています。なので、ここではあまり詳しく触れません

当研究所で開発しているキーボードでは、スイッチマトリクスを使わず、Moduloアーキテクチャを部分的に採用して、キーボード開発の際の自由度を上げています。ここは生産技術研究所ですからね。

いったん、ここでまとめてみると

  • キーボードを作る際は、スイッチマトリクスを使って、行と列とで構成することが一般的。
  • キーボード・ファームウェア・フレームワークでデファクトスタンダードになっている、QMK firmwareもそれを前提にしている。
  • 当研究所では、上記とこ異なるアーキテクチャを採用している。

ということになります。