how to make
Perkyのキーボードコントローラとしてそのまま使える製品が市販されています。
それはマイクロチップ社のPIC18F87J50 FS USB PIM Demo Boardという製品(左の写真)で、これに20個のスイッチを接続し、マイコンのプログラムをPerkyに書き換えればすぐに使えます。
さっそく20個のスイッチに接続するケーブルをハンダ付けしました。右の回路図に赤字で記入してある記号はキーの番号です。たとえば、R1は右手人差指のトップキーです。RG・LGはすべてのスイッチの共通線で、ボードのGND(-)に接続します。Touchはタッチセンサ入力用なので、なくてもかまいません。
ボード上で変更することは何もありません。左上に3つジャンパーがありますが、一番上のジャンパーを外すとLEDが光りません。真ん中のジャンパーはIとRのほうに挿してください。一番下のジャンパーは電力線ですから必ず挿した状態にしてください。
右下の6ピンのヘッダにPICライタ(私はPICkit 2を使っています)を差し込んでPerkyのプログラム(Perky3.HEX)を書き込みます。
左下のUSBコネクタ(Mini)にケーブルをつなげばキーボードとして使えます。
ちなみに、ボードの右下にあるボタンスイッチは、Perkyの左人差指のミドルキーとつながっているので、これを押すと「W」または「て」が入力されます。キースイッチを接続しない状態でも使えますから、プログラムを書き込みさえすれば、このボタンでハードウェアのテストができます。
Perkyのプログラムを書き込むだけなら、上記のPerky3.HEXをPICkit 2の付属ソフトを使ってできます。
全ソースコードは下のタグからダウンロードできます。
Perky Firmware for PIC18F87J50 v3.80 download


簡単に作れるキーボードを紹介します。キースイッチを発泡ポリエチレンのボードにホットボンドで貼り付けただけです。(このキースイッチは20年ほど前に使っていたパソコンのキーボードから取り外したものですが、今は手に入れるのが難しいかもしれません。)
Perkyは元々こうした平面上の20個のキースイッチとパームレストに取り付けた2個のスイッチから始まりました。
下の動画はこのキーボードで入力したものです。FlatPerky.avi
FlatPerky
Perkyは立体にこだわっています。それが機能的にも健康上もベストだと考えるからです。しかし、平面上に20個のキーを並べただけでも、実はけっこう使えるものなのです。それぞれの指にとって一番押しやすいキーと2番目に押しやすいキーしかないのですから、それらを2つか3つ同時に押せないはずがない。
FlatPerky(フラパー)を作ってみませんか?



以下の記述(旧バージョン)はとりあえずこのままおいておくことにします。


ハードウェアとしてのキーボードは実に簡単です。1個のマイコンにキースイッチとUSBケーブルをつなげば、ほとんど完成です。部品はすぐに手に入るものばかりですから、ハンダ付けさえできれば2〜3時間あれば組み立てられるでしょう。あとはマイコンにソフトウェアを書き込めば、キーボードコントローラができあがります。


マイコンのソフトウェアはHEXファイルだけでなく、「MPLAB IDE」のプロジェクトファイルとともに全ソースコードを公開します。

Perky Firmware for PIC18F4550 v1.10 download

基板上面 基板裏面

回路図

記号 部品名 品 名 数量 備 考
U1 PICマイコン PIC18F4550-I/P 1
X1 水晶発振子 4MHz 1
R1 抵抗 5kΩ 1/4W 1 LED用
R2・R3 抵抗 10kΩ 1/4W 2
RA1 集合抵抗 10kΩ*4 1/8W 1
C1 電解コンデンサ 47μF 16V 1
C2・C3 セラミックコンデンサ 0.1μF 50V 2
C4・C5 セラミックコンデンサ 27pF 50V 2
D1 発光ダイオード 3φ赤 1 なくても可
CN1 コネクタ オムロン製 26ピン 1 なくても可
CN2 USBコネクタ USB Bタイプ 1 なくても可、あれば楽
CN4 コネクタ 1ピン 1 なくても可
CN5 コネクタ モレックス製 6ピン 1 PICkit2用
ユニバーサル基板 72*95ミリ 1 ケースに入れるために
幅50ミリにカット
ケース 60*120*23ミリ 1

写真の左下に写っているICはタッチセンサQT118Hですが、Perkyでは使えないことがわかった(スイッチオンして10秒あるいは60秒で強制的にスイッチオフされる。起動時にセンサに触れていると、動作が不定)ので残念ながら組み込みは見送りです。


<2009.1.24加筆>
物理的な装置としてのマウス・トラックボールとホイールの接続端子をなくしました。これらはportableで必要だったのですが、新しい"Porta"では接続しない形に変更したため、互換性のために設置していた端子もなくすことにしました。製作上は少しだけ配線の手間が省けます。<加筆終了>


Perky本体(20個のキースイッチ)の作り方については、まだオススメの方法が見つかりません。ベストパフォーマンスを期待するなら、各キーの配置は微調整する必要があります。たとえば8キー同時打鍵が苦もなくできるようにするには相応の精度が必要です。しかしながら、20年を超える試行錯誤の経験から言えば、ある程度手の形に沿ってキーを配置すればPerkyの良さを実感できるということです。
私のPCは常にPerkyで操作してきました。メールもCADもプログラミングもすべて。scrapの中のPerkyも何ヶ月か何年かメインキーボードでした。今から見れば稚拙で不格好なキーボードですが、確かにPerkyを実感することができました。

鉄のパンチングメタルにタクトスイッチを取り付けたもの。パームレストは粘土。1986年頃。
木製の半円柱にタクトスイッチを取り付けたもの。パームレストは粘土。1986年頃。上の写真が右手用、これが左手用。試行錯誤中。
木片を組み合わせてマイクロスイッチを取り付けたもの。この当時のPerkyは20個のスイッチの他に2個のシフトスイッチがあって、手首を左右に振ることによって操作します。そのためL字金物を親指と人差し指で挟むようにして操作していました。1987年頃
鉄のパンチングメタルにマイクロスイッチを取り付けたもの。指の付け根のところは発泡ゴム。パームレストは木製の丸棒に被せた発泡ゴムの管。アルミ板は手の甲を支え、立ったままでもキー操作をすることができます。装着時は外側に回転して開き、閉じるとマグネットがその状態を保持します。熱可塑性樹脂(お湯で柔らかくなるプラスチック)で作ったキートップがついています。1990年頃。
wearableと同じ作り方のもの。入力実験のため2人の被験者の手の形に合わせて作りました。長円の穴のパンチングメタルを組み合わせてマイクロスイッチの位置や角度を微調整できるようになっています。パームレストは熱可塑性樹脂製で、被験者の手の石膏型に合わせました。1991年。
PrePerky1号
簡単に作れて、手の大きさに影響されにくいものとして作りました。もちろんこれも実際に動きます。しかし、これが私のメインキーボードになることはありませんでした。1991年。


現在のメインキーボードは真鍮板を組み合わせたもので、その構成はmovie & 3Dにある3Dデータにほぼ実寸で描いています。portableも基本的には同じです。sakuraは真鍮のパイプを立体的に組み合わせてハンダ付けすることによって必要な強度・安定性を得ています。マイクロスイッチはホットボンドでパイプに接着しています。


所詮、20個のスイッチを手の形に並べるだけです。粘土で作ろうが、針金を使おうが、あなたの手に合わせて作れば、世界にたった一つのPersonal Keyboardができあがります。


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