Atalante X ビルドガイド（無線版）

ガジェット キーボード

はじめに

この記事は自作キーボードAtalante Xのビルドガイドです。

Bluetoothを使ってPCやタブレットと接続する無線仕様で組み立てる方を対象としています。

USBケーブルによる有線接続仕様で組み立てを予定している方は、こちらの有線版ビルドガイドを参照してください。

Atalante Xについての詳しい説明は、こちらをご覧ください。

ninthsky.hatenablog.com

注意事項

  • ファームウェアの問題により、2023年6月時点で無線接続では内蔵トラックボールが使用できません。あらかじめご了承ください（独自にファームウェアを書き換えることでご利用になれる可能性はありますが、現時点では動作を保証できかねます）。
  • BLE Micro Proの設定は難易度が高めです。BLE Micro Proによる無線接続に対するサポートは出来ませんのでご了承ください（BLE Micro Proの使い方については、こちらを参照してください）。
  • 当キットの組み立てには、はんだごてを使用します。やけどや火災などのトラブルを避けるため、はんだごての取り扱いにはくれぐれもご注意ください。
  • はんだの煙には人体に有害な成分が含まれている場合があります。作業中は十分な換気をお願いいたします。
  • 組み立ての順番を間違えると、以後の作業に不都合が生じる工程があります。組み立て前に当ビルドガイドをご一読いただき、作業内容と作業順序の確認をお願いいたします。
  • 当ビルドガイドはキーボードの完成や動作を保証するものではありません。キット同梱の基板や部品に不具合がある場合を除き、作業工程で発生したいかなるトラブルについても当方は責任を負いかねますのでご了承ください。

STEP0: 準備

必要なアイテムの確認

キットに含まれるもの

PCB × 1枚

スイッチプレート × 1枚

ボトムプレート × 1枚

マイコンカバープレート × 1枚

ネジ（4mm）× 28個

ネジ（5mm）× 4個

スペーサー（4mm）× 12個

スペーサー（4.5mm）× 4個

スペーサー（9mm）× 4個

タクタイルスイッチ × 1個

ピンソケット（4ピン）× 2個

ピンヘッダ（4ピン） × 2本

EHコネクタベース × 1個

抵抗 × 2本（※初回版限定）

ゴム足（高） × 3個

ゴム足（中） × 4個

ゴム足（低） × 6個


別途ご用意いただくもの

キースイッチ（choc v1）×54個

キースイッチ（X Switch）×8個

入手先：Daily Craft Keyboardさん


スイッチソケット（choc v1用） × 54個


キーキャップ（choc V1用・1uサイズ）× 54個

使用できるのは、横18mm x 縦17mm以下のものだけです。

プロファイル 適合 コメント
kailh OK
CFX OK オススメ
MBK OK
MCC OK
WRK 不可 使用できません


AZ1UBALL × 1個

入手先：パレットシステムさん


ロータリーエンコーダー（ロープロファイルのもの）× 1個


ロータリーエンコーダー用ノブ（ロープロファイルのもの）× 1個

最大で直径27mmのものまで対応しています。

入手先：Daily Craft Keyboardさん


BLE Micro Pro × 1個

コンスルー × 2本（12ピンまたは13ピン）

高さ2.5mmのものを推奨します。

BLE Micro Pro用電池基板 × 1セット

銅線（エナメル線・シリコンワイヤ等）

長さ4〜5cmくらいあればOK。

ボタン型リチウム電池 CR1632 × 2個


オプション

フルカラーシリアルLED （WS2812B）× 11個

  • アンダーグロー用のLEDです。なくてもキーボードとしての動作に支障はありません。
  • 無線接続時にLEDを点灯させることはできません。


部品の入手先について

choc v1キースイッチ等、多くの店舗で取り扱いがある部品については入手先を記載しておりませんが、下記の自作キーボード専門店などで購入が可能です。

組み立てに必要な工具

基本的にはこちらやこちらで紹介されているものをオススメしますが、100円ショップなどで安価に入手できるものもあります。

必ず必要なもの
  • はんだごて
  • はんだごて台（こて先クリーナー）
  • はんだ（鉛入りのものを推奨）
  • ピンセット
  • ドライバー（+0規格および+00規格のもの）
  • ヤスリ
  • ニッパー
あると便利なもの
  • キーキャップ&キースイッチ引き抜き工具
  • ハンダ吸い取り線
  • フラックス
  • フラックスクリーナー
  • 作業マット
  • 油性マジック（黒または白）
  • マスキングテープ
  • ナットドライバー（M2規格のもの）

STEP1: PCBの準備

キーボードの基板（PCB）の準備をします。

捨て基板の切り離し

PCBの上下にある捨て基板を切り離します。

捨て基板のミシン目部分は手で簡単に折れると思いますが、不安な場合はニッパーなどを使って切り離してください。

切り離した部分は、指が引っかからないようにヤスリを使って平らにしておきます。

（オプション）断面を塗装する

必須ではありませんが、PCBの断面を、スイッチプレートの色に合わせて白または黒の油性ペンで塗っておくと完成後の見映えが良くなります。


STEP2: （オプション）LEDのハンダづけ

アンダーグロー用のLEDを取り付けます。

こちらの工程は必須ではありませんのでLEDを使わない方は、このまま次のSTEPに進んでください。無線接続時にLEDを点灯させることはできません。

フラックスの塗布

LEDの取り付け位置（PCB上のL1からL11と書かれた部分）にある4つのパッドにフラックスを塗布します。フラックスはなくても大丈夫ですが、塗っておくとハンダづけが楽になります。

予備ハンダ

パッドに少量だけハンダづけをしておきます。

LEDの位置決め

LEDには向きがあります。LEDの⊿マークと、PCBの」の向きを合わせてください。

ピンセットでLEDをおさえたまま、予備ハンダを溶かしてLEDを固定します。

ハンダ付け

残り3箇所の足も固定します。

点灯確認

ファームウェア書きこみ済みのProMicroを取りつけて、ハンダ付けが上手くいったか確認することができます。

点灯しないLEDがあった場合、そのLEDか、1コ前の番号のLEDのハンダ付けをチェックしてください。


STEP3: スイッチソケットのハンダづけ

キースイッチを固定するためのスイッチソケット（choc v1用）をハンダ付けします。

スイッチソケットのハンダ付けが甘いとキースイッチを取り付ける際にソケットが脱落しやすくなるので、できるだけしっかりと固定してください。

予備ハンダ

片方のパッドに、少量のハンダ付けをします。

スイッチソケットの位置決め

Choc v1用のスイッチソケットには向きがあります。

ソケットのツノ（四角く尖っている部分）と、PCB上のフットプリントの長く伸びている方を合わせてください。

ピンセットでスイッチソケットを押さえたまま、予備ハンダを溶かして固定します。

このときソケットが浮かないように気をつけてください。もし浮いてしまった場合は、ソケットをピンセットで押さえながらハンダを温め直してPCBに密着させてください。

ハンダ付け

もう片方の足もハンダ付けを行います。

必要があれば、予備ハンダで取り付けた側にもハンダを足してやります。


STEP4: プルアップ抵抗のハンダづけ

トラックボール用のプルアップ抵抗を取り付けます。

抵抗の足を折り曲げる

スルーホールの位置に合わせて、抵抗の足を折り曲げます。

※写真ではリードベンダーを使っていますが、手やラジオペンチで折り曲げても大丈夫です。

抵抗の足をカットする

基板の表側にはみ出さないように、抵抗の足をカットします。

抵抗の足がはみ出すと、スイッチプレートと干渉して抵抗が脱落しやすくなります。多少短めに切ってしまってください。

ハンダ付け

抵抗をマスキングテープなどで固定した上で、ハンダ付けします（PCBの表側にはみ出さないように、裏側（写真の側）からハンダ付けしています）。


AZ1UBALL新モデルについて

2023年5月23日以降に販売されたAZ1UBALLでは、 プルアップ抵抗が不要になったとアナウンスされています。

プルアップ抵抗を使用せずに組み立てる場合、PCB上のジャンパー2箇所（JP1、JP2）をハンダでブリッジさせて（上下のパッドの間をハンダでつなげて）ください。

※私が今回試した限りでは、プルアップ抵抗があったほうがトラックボールの反応が良かったので、現状ではプルアップ抵抗の取り付けをオススメします。


STEP5: （オプション）EHコネクタベースのハンダづけ

BLE Micro Proに電力を供給するための、EHコネクタを取り付けます。

電池基板とBLE Micro Proを直結する場合（外付け電池基板を使う予定がない場合）は、この工程はスキップして構いません。

コネクタベースの足をカットする

コネクタベースの底面と水平になるように足をカットします。

ハンダ付け

PCBの裏表を確認した上で、3本の足をそれぞれハンダ付けします。


STEP6: タクトスイッチのハンダづけ

タクトスイッチをPCBの表側から取り付けて、裏側でハンダづけします。

PCBの表裏にご注意ください。


STEP7: トラックボールのハンダづけ

ピンヘッダの取り付け

AZ1UBALLのボトムプレートにピンヘッダ2本（左右）をハンダづけします。

※この段階ではまだ、キーボードのPCBとピンヘッダはハンダづけしないでください。

このとき、ピンヘッダ2本が必ず並行になるように（PCBに対して垂直になるように）取り付けてください。Atalante XのPCBにピンヘッダを取り付けた状態で行うとズレないのでやりやすいです。

AZ1UBALLの組み立て

先ほどピンヘッダを取り付けたボトムプレートを使って、（AZ1UBALLのビルドガイドを参考に）トラックボールモジュールを組み立ててください。

https://github.com/palette-system/az1uball

ピンソケットの取りつけ

ピンソケット（左右）をPCBに対して垂直にハンダづけします。

マスキングテープなどで固定して、裏側からハンダづけしてください。

  • BLE Micro Pro用の専用電池基板を本体に内蔵する場合は、必ずピンソケットをご利用ください。
  • Atalante X専用の外付け電池基板（Manatite電池基板）を使用する場合はピンソケットを使わずに、トラックボールモジュールをPCBに直接ハンダづけすることもできます。
トラックボールモジュールの取りつけ

完成したトラックボールモジュールをピンソケットに差しこみます。

その際にトラックボールモジュールの上下に気をつけてください。


STEP8: ロータリーエンコーダーのハンダづけ

ロータリーエンコーダーをPCBの表側から取り付けて、裏側でハンダ付けします。PCBの裏表にご注意ください。


STEP9: キースイッチの取り付け

キースイッチを取り付けます。

スイッチプレートの保護紙を外す

スイッチプレートの保護紙（裏表）を剝がします。

剝がしにくい場合は、布粘着テープを使って端を浮かすと剥がしやすくなるそうです（スイッチプレートは割れやすいので、無理な力をかけないようにご注意ください）。

スイッチプレートの表裏を確認する

リセットスイッチの位置が合っていることを確認してください。

キースイッチを取りつける。

スイッチプレートの上から、キースイッチを嵌めこんでいきます。

  • キースイッチの向きに注意してください。
  • スイッチプレートは割れやすいので、キースイッチをはめ込む際に無理な力をかけないでください。
  • キースイッチの端子が曲がらないように注意してください。また、端子が曲がってしまったスイッチを無理に嵌めこもうとしないでください。


STEP10: X Switchのハンダづけ

※この工程を実行すると、X Switchやスイッチプレートを取り外すことができなくなります。ここまでの工程に洩れがないか、充分に確認した上で作業を行ってください。

キースイッチを取り付ける

スイッチプレートの上から、キースイッチを嵌めこんでいきます。

スイッチの向きにご注意ください。

ハンダづけする

PCBの裏側から、スイッチの端子をハンダづけします。

  • スイッチとスイッチプレートやPCBの間に隙間が空かないようにご注意ください。
  • 本体を裏返す際にスイッチが落ちないように、マスキングテープなどで固定しておくと安心です。


STEP11 : BLE Micro Proの取り付け

BLE Micro Proはコンスルーを使用して取り付けます。ハンダづけは不要です。

BLE Micro Proの表裏の確認

部品のついていない面が上になるように取り付けます。

コンスルーの向きの確認

窓（四角い穴）がある方が上（ProMicro側）です。

窓は片面にしかついていません。窓が同じ側に来るように（両方の窓が見えるように）取り付けてください。

コンスルーの取り付け位置の確認

13ピンのコンスルーを使用する場合は、そのまま取りつけても問題ありません。

12ピンのコンスルーの場合、左右で取り付け位置が異なります。

  • 左側のコンスルーは一番下の穴を避けて装着します。
  • 右側のコンスルーは一番上の穴を避けて装着します。

BAT-と書かれている部分のスルーホールが空いていればOKです。

PCBへの取り付け

上記の向きをよく確認した上で、BLE Micro ProをPCBに取り付けます。

BLE Micro Proやコンスルーのハンダづけは不要です。


STEP12 : 電池基板の取り付け

電池基板の組み立て

下記のビルドガイドを参考に、電池基板を組み立ててください。

github.com

電池基板の絶縁

組み立て終わったあとの電池基板の裏側をマスキングテープなどで絶縁しておきます。

電池基板のハンダづけ

エナメル線を使って、電池基板のマイナス端子とBLE Micro ProのBAT-を、電池基板のプラス端子とBLE Micro ProのBAT+を接続します。

  • 電池基板の表裏にご注意ください。ボタン電池ホルダーが表側になるように取り付けます。
  • 電池の取りつけ・取り外しの際に邪魔になりますので、ハンダづけの際は電池基板のマイナス側が出っ出っ張らないようにご注意ください。


STEP13: ファームウェアの書きこみ

USBケーブルでお使いのPCと接続して、ファームウェアを書きこみます。

電池が入っている状態だと書き込みが上手くいかないことがあります。電池を抜くか、電池基板のスイッチがオフになっていることを必ず確認してください。

設定ファイルのダウンロード

下記のリンク先から、設定ファイル（BMP_Firmware_Atalante.zip）をダウンロードしてください。

https://github.com/mikumogit/firmware/releases/tag/firmware

解凍して下記の2ファイルが入っていることを確認してください。

  • atalante_bmp_config.json
  • ENCODER.JSN

BLE Micro ProをPCに接続する

USBケーブルを使用してBLE Micro ProとPCを接続します。

BLE Micro ProはPC上ではUSBストレージとして認識されます。

BLE Micro Pro Web Configuratorにアクセスする

ファームウェアの書きこみは、ブラウザ経由で行います。

Chromeブラウザを使用して、BLE Micro Pro Web Configuratorにアクセスしてください。

https://sekigon-gonnoc.github.io/BLE-Micro-Pro-WebConfigurator/

ブートローダーをアップデートする

Update Bootloaderのタブから、最新のブートローダーにアップデートします。

BLE Micro Proが一旦アンマウントされ、再マウント後アップデートが始まります。

ブートローダーのアップデートが終わったら、アプリケーションのアップデートに進みます。

アプリケーションのアップデート

Update Applicationのタブから、最新のアプリケーションにアップデートします。

BLE Micro Proが一旦アンマウントされ、再マウント後アップデートが始まります。

アプリケーションのアップデートが終わったら、アプリケーションのアップデートに進みます。

設定ファイルのインストール

キーボードの設定ファイルをインストールします。

上段のドロップダウンリストからupload your ownを選択後、Updateを開始してください（下段のドロップダウンリストは空欄のままで大丈夫です）。

アップロードするファイルの選択画面になりますので、先ほど用意したatalante_bmp_config.jsonを指定してください。

BLE Micro Proが一旦アンマウントされ、Atalanteという名前のUSBストレージとして再マウントされます。

再マウントされない場合や、USBストレージの名前が変わらない場合は、USBケーブルを抜いて挿し直してみてください。

ロータリーエンコーダーの設定

ロータリーエンコーダー用の設定ファイルをインストールします。

先ほど用意したENCODER.JSNファイルを、USBストレージAtalanteにドラッグ＆ドロップして、古いファイルを上書きします。

ENCODER.JSNの中身を編集することで、ロータリーエンコーダーに割り当てるキーマップを変更できます。詳細については、BLE Micro Proのマニュアルを参照してください。

https://sekigon-gonnoc.github.io/BLE-Micro-Pro/#/

STEP14: 動作確認

キーボードの動作確認はRemapで行います。

Remapのトップページから、"START REMAP FOR YOUR KEYBOARD"を選択します。

キーボードのレイアウトが表示されますので、その右側にある「…」のアイコンから、"Test Matrix mode"を選択します。

キースイッチのテスト画面になりますので、すべてのキーが反応するか確認してください。

Test Matrix modeで、すべてのキーが青く変わればOKです。

一列まるごと反応しないキーがあった場合

  • コンスルーがゆるんでいる可能性があります。BLE Micro Proがしっかり差しこまれているかどうか確認してください。

反応しないキーが1個、または不規則にいくつか存在する場合。

キースイッチの端子が折れている可能性があります。いったんキースイッチを外してチェックしてください。

  • キースイッチプラーを使用すると確実です。
  • キースイッチプラーをお持ちでない場合は、PCBの裏側からスイッチ中央のい丸い部分を押してやると抜けやすくなります。


STEP15: キーマップのカスタマイズ

Atalante Xは、Remapを使って簡単にキーマップのカスタマイズが可能です。

STEP14と同じ手順でRemapに接続し、自由に自分用のキーマップを煮詰めてください。

私が使用しているキーマップも公開していますので、参考にしていただければと思います。

※Remapでは、ロータリーエンコーダーのキーマップは変更できません。ロータリーエンコーダーのキーマップを変更する場合は、テキストエディタなどでENCODER.JSNを直接編集してください。


STEP16: マイコンカバープレートの取り付け

マイコンカバープレートの保護紙を外します。

PCBの裏側から、ネジ（5mm）でスペーサー（9mm）4本を固定します。

ネジ（4mm）でマイコンカバープレートを固定します。


STEP17: ボトムプレートの取り付け

ボトムプレートの保護紙を外します。

キーボード表側から、ネジ（4mm）でスペーサー（4mm）を固定します。

ネジ（4mm）でボトムプレートを固定します。

ゴム足の貼り付け

下の写真を参考に、ゴム足を貼りつけてください。

  • ゴム足は高さが3種類あります。キーボードが奥に行くにつれて高くなるようにご利用ください。
  • キーボードがぐらつく場合は、ゴム足の位置を微調整してください。


STEP18: キーキャップの装着

キーキャップを装着します。


ロータリーエンコーダーノブの装着

ロータリーエンコーダーノブを装着します。

※適合するノブの直径は27mmまでです。写真のノブ（直径33mm）を使用するためには、幅16mm以下の特殊なキーキャップが必要です。


おわりに

以上で、Atalante Xの組み立ては完了です。お疲れさまでした。

せっかくの内蔵トラックボールが使えないなど無線対応が不完全な部分はありますが、ひとまず暫定仕様ということでご容赦いただけると幸いです（引き続き開発は継続していきます。ファームウェアを修正してくださる方も歓迎いたします）。

もし組み立てでどうしてもわからないことがあれば、当ブログのコメント欄、またはTwitter 経由で私に問い合わせていただければ、可能な限りお答えいたします。

当キーボードが少しでも皆様の生活の彩りになることを祈っています。

ランキング参加中
ガジェット