FM-7型USBキーボードのソース

ここに置いておく。ベーシックマスターのソースと９９．９％以上同じ。違うのは、変換用EEPROMマップとゴーストキー無効とLEDの反転くらい。

https://blog.cnobi.jp/v1/blog/user/0f56daaba6df0301724d7ee2124f5219/1252594391

最新版はこちら→http://m0115.zashiki.com/

これからキーボードエンコーダを作るなら、PIC18F4550で決まり。USBキーボードは仕様がメチャ複雑なんだけどフレームワークのおかげで誰でも簡単に作れる。USB経由でファーム更新も簡単だし。400円だし。

PS/2用にたくさん買ったPIC16F887、余っちゃったな。。。。。。

FM-7型USBキーボードの作り方

基板はこんなかんじ。









今回のドナーはこちら









ネジ２本でここまで分解できます









下に出ているのがキーボードのコネクタです。１本だけです。










邪魔なマザーボードを撤去して、基板を置きました。電源を外してもいいのですが、あったほうが見た目がいいので残した。









エンコーダとつないでっと









箱を閉じて完成！ちょいケーブル短いかな？









うーん、やっぱりケーブル短いなぁ。









でも、打ち心地は、なかなかいい。キー配列も、申し分なし。今でも通用する。
FM-77が出たとき、FM-7よりキータッチが劣ると文句言われまくってたよなぁ。

ベーシックマスターレベル3Mark5型USBキーボードの作り方

１．基板作成

手順書をよーく読んでユニバーサル基板で作るとこんな感じになる。（裏面）










まずはキーマトリックス解析用のファームを書き込んでおく。

２．ベーシックマスター解体









ネジを外して蓋をあける。ケーブルを外さないと完全には開かない。
















キーボードは３本のケーブルと１本のアース線で接続されているので、これを外す。

３．基板組み込み










ベーシックマスターは内部で金属シールドされているので、そのまま組み込むとショートして大変なことになるので何かで包むこと。

筺体がでかいので、マザーボードを抜かなくてもどうにか入るだろう。

４．ケーブル引き出し

電源ケーブルのところから引っ張りだしてみた。

５．キーマトリックス解析

PCにつなぐとUSBキーボードとして認識される。メモ帳を開いてキーを打ち込むと、打ち込んだ文字列ではなくキースキャンコードが入力される。どのキーがどのスキャンコードになっているかをメモする必要があるのだが、サンプル自体(keyboard.zip)がこれ用なので実は調べなくても良かったりする。

６．ファームウェア変更

キーマトリックス解析用ファームから通常のファームに変更する。
ジャンパーを閉じて、HIDBootLoader.exeで書き換えて、ジャンパを開放。

７．試しうち

キー入力してみる。今度は押したキーと同じ文字が入力されるはず。キーアサインが気に入らなければ、手順書をよく読んで書き換えに挑戦すべし。

８．箱を閉じる












完成！本体の上にモニターではなく本体を置いてみた。
LEDも完璧！

しかしこのキー配列、PC-8001系と似ていて、ものすごく打ちにくい。

Appendix : HID BootLoader（改）について

１．改造点

初期状態では、PORTB4がファームウェア書き換えスイッチになっているが、
これだとキー押下して通電するとファームウェア書き換えモードになる可能性があり、まずい。

なので、機能的に貧弱でキースキャンに使いづらいPORTE3をファームウェア書き換えスイッチに変更した。


２．制約

このプログラムは、C18 student edition(期限切れ)ではビルドできない。
そこで、ビルドできるよう、無くてもどうにかなりそうなロジックを徹底的に削った。
リセットのロジックも削ったので、HIDBootLoader.exeからリセットすることはできない。
その他、いろいろ不具合はあるのかもしれないが、気にしないこと。


３．ビルド方法

hidbootldr.zipを解凍する。解凍先は、どこでもいい。
HID Bootloader - Firmware for PIC18 Non-J Devices LiteにあるHID Bootloader PIC18 Non J.mcpを起動。
ビルドすると、HID Bootloader PIC18 Non J.hexができる。


４．書き込み方法

PICKit2を使うのが一般的だが、秋月ライターでも書き込めるらしい。
とくに特殊なところはなし。

キーボード一体型PC型USBキーボードの作り方 ～組立（仕上げ編）～

１．特殊キー（OPT)対応

それだけで独立しているキーについては、通常5V押下時0Vとなるような回路で対応。
ただ、回路というほどのものではなく、一方を4.7KΩでプルアップしておいて、一方をGNDと接続するだけ。
サンプルのBREAKキーの作りこみを見れば理解できると思う。

特殊キーの割り当ては、keyboard.cの下記を編集する。
左端がＵＳＢのスキャンコードで、そこしか使っていないので、それ以外を書き換えても無意味。

// EEPROM Map:Scancode for Option key
#pragma romdata eedata2_scn=0xf00080
ROM unsigned char eedata2_values[0x10] =
{
0x35,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff ,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff
};
#pragma romdata


２．Ｆｎキー対応

keyboard.c の下記を書き換える。ＵＳＢのスキャンコードではなく、キーボードのスキャンコードをセットする。
#define FN_KEY         0x68    // HHK like Fn key: 0x68=Caps Lock

Ｆｎキーの対応表は、下記を書き換える。
Ｆｎ押下前ＵＳＢスキャンコード、押下後ＵＳＢスキャンコードの組み合わせで登録する。
ちなみに下記は、ＨＨＫライクな動きをするサンプル。

// EEPROM Map:HHK like Fn key
#pragma romdata eedata3_scn=0xf00090
ROM unsigned char eedata3_values[0x40] =
{
0x2f,0x52,0x34,0x4f,0x33,0x50,0x38,0x51,0x0F,0x49,0x37,0x4e,0x0e,0x4a,0x36,0x4d,
0x0c,0x46,0x12,0x47,0x13,0x48,0x2a,0x4c,0x2b,0x39,0x30,0x49,0x1e,0x3a,0x1f,0x3b,
0x20,0x3c,0x21,0x3d,0x22,0x3e,0x23,0x3f,0x24,0x40,0x25,0x41,0x26,0x42,0x27,0x43,
0x2d,0x44,0x2e,0x45,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF
};
#pragma romdata


３．ゴーストキー対応

逆流防止ダイオードが埋め込まれていないキーボードの場合、ゴーストキーの対応をしておいたほうが誤入力が減る。
下記を1にすると有効になる。
#define GHOST_KEY_REDUCTION 1  // 0...Disabled   1...Enabled

ゴーストキーが発生しないのにゴーストキーリダクションが働くと困るので、キーがマトリックス上存在する・しないところを登録しておく。
それが下記。1になっているところはキーが存在する、0になっているところはキーが存在しない、を表す。

ただし、ビット順が表示の関係で実際のキーマトリックスと合わないように感じるので注意が必要。

// EEPROM Map:GHOST(Phantom) Key reduction
#pragma romdata eedata4_scn=0xf000D0
ROM unsigned char eedata4_values[0x10] =
{
0b00011111,0b00011111,
0b00011111,0b00011111,
0b00111111,0b00111111,
0b00111111,0b00111111,
0b00111111,0b00011111,
0b00011111,0b00011111,
0b00011111,0b00011111,
0b00011111,0b00011111
};
#pragma romdata

ちなみにビットの並び順は、すごくあたりまえなのだが
C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 , C15 C14 C13 C12 C11 C10 C9 C8　となる。
C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 , C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15　ではないので注意！！


４．ＬＥＤの吸い込み対応

ＦＭ－７のキーボードなど、ＬＥＤを吸い込みで制御する場合、下記のように変更する。

LATC=hid_report_out[0]&0b00000111;
↓
LATC=(~hid_report_out[0])&0b00000111;