パタマナキーボード ビルドガイド
基板部品実装編
目次
1. はじめに
このページではパタマナボードへの部品実装とスイッチプレートへの基板のねじ止めまでを説明します。
1.1 必要な部品
パタマナのキットに付属のパタマナボード2枚とM2ネジのほかに
- ・XIAO ESP32S3 2つ 秋月電子通商 seeed studio(公式)
- ・TRRSジャック 2つ 秋月電子通商
- ・OLED(I2C,128x64) 2つ 秋月電子通商
- ・タクトスイッチ(高さ8mm以上) 4つ 秋月電子通商
が必要になります。また、無線で接続する場合には
が必要です。
1.2 はんだ付けの基本
はんだはフラックス入りのものを用いてください。
筆者ははんだコテの設定温度を300℃にしてはんだ付けを行いました。
温度が高すぎるとフラックスが早く蒸発してしまい、はんだがうまくのりません。
コテではんだを溶かすというより、コテであたためたランドではんだを溶かすイメージで、ランドをしっかりと温めてはんだ付けをしてください。そうしないと、フラックスがランドに付く前に蒸発してしまい、はんだがはじかれてしまいます。
（以下、右利き目線での説明が多数あります。）
2. XIAOのはんだ付け
まずXIAOのはんだづけから説明します。
はんだ付けしやすいようにXIAOを固定します。はんだ線やパタマナのキット付属のポリウレタン線を短く切ったものをXIAOの角のスルーホールに刺してください。ピンヘッダをお持ちの方はピンヘッダで固定するとより安定します。
その状態で片側のはんだ付けを行い、線をスルーホールから抜いて、もう片側もはんだ付けしてください。
3. TRRSジャックのはんだ付け
※TRRSジャックは左右で取り付ける位置が逆になります!
TRRSジャックが浮いてはんだ付けされないよう、左手で押さえつつ、はんだを端子に沿わせてください。
この状態で端子にはんだコテをあてると溶けたはんだが端子に集まり仮止めされます。
2,3箇所仮止めできたら、左手ではんだを持って、しっかりとはんだ付けしてください。
4. スイッチ、コネクタのはんだ付け
4.1 スライドスイッチのはんだ付け(無線接続での電池用)
TRRSジャックと同様に、左手で部品を押さえつつ、はんだを端子に沿わせて仮止めしてから、はんだ付けをするとうまくはんだ付けできます。
4.2 PHコネクタのはんだ付け(無線接続での電池用)
※PHコネクタをはんだ付けする前に取り付け予定のリポバッテリーの端子の向きを確認してください!
右側が+の場合は基板上に、左側が+の場合は基板下にPHコネクタをはんだ付けしてください。
4.3 タクトスイッチのはんだ付け
タクトスイッチは足がスルーホールにしっかりとはまるため、仮止めしなくても簡単にはんだ付けできます。
ここまでで下図のようにはんだ付けされます。(キーボード左側の基板)
5. OLEDのはんだ付け
OLEDを取り付ける前にI2Cのアドレスを確認してください。下図のように0x78(または0x3C)が選択されていればファームウェアのコードはそのままですが、それ以外のアドレスの場合はコードを変える必要があるのでメモしてください。
OLEDのはんだ付けはスイッチプレートに乗せた状態で行います。
OLEDがスイッチプレートになるべく隙間なく合わさるように調整してからはんだ付けしてください。
6. アンテナの取り付け
XIAO ESP32S3 に付属のアンテナを取り付けます。
スイッチプレートに基板を固定した時にスイッチ側に出る向きにアンテナをとりつけてください。
アンテナの金属端子部分がスイッチ端子に触れるの防ぐため、テープ等で端子を覆ってください。
7. BATのはんだ付け(無線接続での電池用)
XIAOの裏面にあるバッテリー充電の+端子を基板のBAT+端子とつなげます。
端子間に結構距離があるので繋げにくいです。はんだコテの温度を260℃程度に下げて、はんだが表面張力で丸まらないような粘度で半田付けするのがコツです。
(繋げ忘れていたことにあとから気付いたため写真は基板ねじ止め後のものです)
8. ねじ止め
基板をスイッチプレートにねじ止めします。
パタマナのキット付属のM2ネジとナットを使って四隅を固定してください。
ネジ穴を少し大きめにしてあります。OLEDが見えるように位置を調整してください。
ドライバーを使ってキツく閉めてしまうとスイッチプレートが歪みます。簡単には弛まない程度に指でネジを回してください。
9. おわりに
ここまでのことを左右の基板で行なって、基板部品実装編は終了です。
おつかれさまでした。
