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HIDの勉強に最適です。

□製作の経緯

     フットスイッチでキー・マウス入力を行う装置を作ろうと考えたのは、ブログでも紹介していますが
     ビジオ(Visio)でシーケンスプログラムを論理回路に展開する作業があり、一々同じキー及びマウス
  操作をするのが 面倒になり作りました。
     単純な例として、Excelで行の高さを行毎に何度も変えるとします。
           マウスで "書式" -> "行" -> "高さ" -> 高さ設定ボックスが表れます。
     ビジオで上記に近い内容の作業が多々あり、 一々マウスを何回もクリックしたりキーを押したりするのがめんどくさいのです。
     ショートカットキー操作では、Alt+'o' -> 'r' -> 'e' -> 高さ設定ボックス が表れます。(Excel2000での操作例)
      この Alt+'o' -> 'r' -> 'e' をフットスイッチを1回押す事によりパソコン側に送れないかと考えました。
      その時に知ったのが、USB + HID規格ドライバーです。
      USBタイプのキーボードはHID規格ドライバーで 動いていると言う事です。
      HID規格ドライバーはWindowsでは標準に入っています。
   よって一々USBドライバーのインスツールが不要みたいです。


□製作品紹介
 PIC24USB版の製作:
  オプティマイズさんでPIC24USBマイコンモジュールを販売されているのをしり
  早急に購入して最初のフットスイッチ キー・マウス入力装置を作りました。
     ビジオ(Visio)でシーケンスプログラムを論理回路に展開する作業では、重宝し使いました。
  せっかく作ったのだからキット基板を作りたくなりました。
  フットスイッチを押す事によりキーとマウスの一連の操作が出来るので、CAD等の作業には重宝すると考えます。

    基板の回路設計とアートワークは、無償版 Eagle CAD で行いました。(後日有償版を購入しました。)
  このCADはすごいです。オートルータ機能(自動配線機能)があるのです。
  詳細は、 Eagle CAD ページで紹介します。また使用してのノウハウも紹介しています。

キット基板仕様
  1、CPUはPIC24USBでなくPIC18F2550とする。
  2、フットスイッチ等の汎用入力は、4ポート準備する。
    フットスイッチの回路は共通とし、基板側のピンヘッダでどのポートかを切り替える。
    現状基板上コネクタは2ヶなので、共通な回路だとフットスイッチは2ポート仕様になります。
    配線をフットスイッチ毎に個別にすれば、4ポートまで可能です。
  3、フットスイッチ等の汎用入力は、6Pのモジュラージャックとする。
     (ケーブルは6芯と4芯が可能です。 4芯は、6極の2〜5番に配線されたものです。)
  4、フットスイッチの汎用1入力当たり16コードをHEXロータリスイッチで切換が出来る。
  5、HIDコード等の記憶用にEEPROM(24LC64)を実装する。
    フットスイッチを1回押すことで、最低でもキーやマウスのコードを450個 起動アプリ側に送れます。
  6、コードは、パソコンでテキスト記述してUSBを経由してPICマイコン側に転送する。
    (USB転送は、HIDの汎用通信を使って行う。)
  7、漢字入力にはどう対応するか。
     単純には出来ない、でもテキスト入力支援ツールの「ペースター」等と組み合わせて使えば可能です。
          参考例はこちらです。
  8、マイコンプログラムのUSBファームウェアは、マイクロチップ社が公開しているものを使用しています。
     ベンダーID(0x04D8)とプロダクトID(0x0055)もマイクロチップのHID-Keyboardサンプルのそのままです。
     
よってキット内のPIC18F2550には、実行プログラムは書き込まれていません。
     プログラム未実装の基板のみのキット販売となります。
     フットキー・マウス用の参考プログラムを準備しています。
     下記ダウンロード項よりダウンロードして書き込んで下さい。
  9、書き込み器が別途必要です。
  10、基板サイズは、タカチのケース(SW-85)に入る事を考慮しています。
     サイズ 3.1inch(78.7mm) x 2.1inch(53.3mm)

    今のところ加工等の参考資料はありません。

□全体構成                回路図              部品表
       

 (画像をクリックすると詳細内容が表示されます。又右クリック”対象ファイルを保存”でPDFファイルがダウンロード出来ます。)
  部品については、基板等一部を除き秋月電子さんで入手可能です。
  部品表の右側の参考URLをクリックしますとその部品のページに飛んでいきます。
  又入手の関係で型式を変更する場合があります。


□基板組み立てについて
  このページを参照願います。

ダウンロードソフト
 フットキー・マウスの参考プログラムです。

  1、PIC18F2550マイコン側一式
    readme.txt ファイルにビルド環境等の簡単な説明を書いています。
    (ビルド後のサンプルHEXファイルもあります。
      これを書き込めばサンプルのHIDフットキー・マウスが動作します。)
  2、パソコン側キー・マウスコードテキスト転送アプリ

    詳細内容は、ヘルプファイルを参照願います。
      参考のフットキー・マウス用転送テキストコードファイル”sample.txt”があります。
   
 注1)上記ヘルプファイル”UsbMouseKey_PcSoftware.chm”を保存でダウンロードして開くと
        本文に「Web ページへのナビゲーションは取り消されました。」と表示された場合には
          ファイルのプロパティ -> 全般 -> セキュリティ -> ブロックの解除 -> 適用 -> OK
        で正常に見えるはずです。(ただしWindows XPでの話です。)
    注2)キー入力支援ソフトペースターとの併用使用を考慮して、起動時に引数を呼び込めるように変更しました。
     (タイトルバーに Ver1.1 Updated : 2010/10/12 と表示)   (2010/10/13 追加)

PIC18F2550の書込み器
   秋月電子で探すと
   @、AKI−PIC2プログラマボード(PICkit2互換)
   A、マイクロチップ PICkit2
   B、マイクロチップ PICkit3  があるようです。    (2010/10/9 以下の説明修正)
      マイクロチップPickitですと基板にPIC18F2550を実装した状態でピンソケット(CN2)を介して書き込みが出来るはずです。
      ピンソケット(CN2)は5Pinなのでなので、Picki側の6番Pinを差さないように装着して下さい。
      (1〜5Pinの信号配置は、Pickiと同じにしています。)  
ただし私自身書き込み確認は行っていません。
   参考リンクをここに上げます。("PIC18F2500書き込み器"でネット検索すれば色々出てきます。)

   私の書込器の環境は、これです。
   @、秋月電子製AKI−PICプログラマー Ver.4
   A、秋月電子製USB・シリアル変換ケーブル
             パソコンにRS232Cのコネクタがなかったので大夫以前購入しました。
   B、基板上のICSP用5ピンソケットに直接接続する為の自作中継コネクタ です。
     PIC18F2550を基板上ソケットから外さないでICSP用5ピンソケットで書き込む時は、
     USBコネクタを抜いています。電源はAKI−PICプログラマーより受電しています。

  ICSP(In Circuit Serial Programming)(回路にCPUを実装したまま行うプログラミング方法)

         ▼CN2
 ICSP/ISPコネクタのピン配列は次のようになっています
   (1) MCLR (/RST)
   (2) VDD (VCC)
   (3) GND (GND)
   (4) PGDAT (MOSI) RB7
   (5) PGCLK (MISO) RB6



備品の説明
   1、フットスイッチ
          このホームページでもキット品を販売しますが、自分で調達される方は以下を参考にして下さい。
     以下にメーカの参考リンク先を紹介します。
       @、国際電業
       A、春日電機株式会社
       B、大阪自動電機(オジデン)
     ネット通販先の参考も記載します。
       @、千石電商オンラインショップ
       A、マルツパーツ館
                     フットスイッチで検索すれば色々と出てくるはずです。
     配線図は、ここを参照願います。
     組み立ては、ここを参照願います。

  2、シリアル通信(RS232C)
     配線図は、ここを参照願います。

     組み立ては、ここを参照願います。
     ターミナルソフトは、Tera Term Proを使用しています。

     Tera Term Proは、以下のURLで入手可能です。
       Tera Term Home Page
         http://hp.vector.co.jp/authors/VA002416/
       窓の杜 - Tera Term
         http://www.forest.impress.co.jp/lib/inet/servernt/remote/utf8teraterm.html

□参考URL
  今回のフットキー・マウス基板を作るに当たり、HIDがらみで以下のURLが非常に参考になりました。
  1、なんでも作っちゃう、かも
  2、辻見裕史のホームページ
  3、新適当マイコン電子工作研究所
  4、The HID Page    等ネットで検索すると沢山あります。

  あと1つUSBモニターツール「SnoopyPro」があります。
   使い方はここのURLを参照して下さい。
   USBのデータの流れが見えますので重宝します。

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