作ろうと思った背景

子供の教材開発の一環で，microbit の次のステップとして Arduino を想定していて，
その使い方を学んでいるときに，HID機能というものを知りました．

これは何かというと，ヒューマン・インターフェース・デバイスの略称で，
USB接続であたかもキーボード，マウスのように振舞う（なりすます）ことが
できる機能のことです．

このいわゆる「なりすまし」が使えると，
「ある１つのボタンを押したら，ｘｘｘというキー入力をする」とかが
出来るようになります．

本当にそんなことが出来るのだろうか，難しくないのだろうか，と思ったので，
試してみた結果が本記事の内容です．

準備するもの

• Arduino micro pro ※今回は，Amazon で3個で1980円の互換品を使用
• microUSBケーブル
• ブレッドボード
• タクトスイッチ
• ジャンパワイヤー

配線

Amazon で購入した Arduino micro pro 互換品は，ピンヘッダが半田付けされていないので，
最初にそれをはんだ付けする必要があります．
はんだ付けするにあたっては，ブレッドボードにピンヘッダを差し込み，
その上に，Arduino micro pro を乗せて，はんだ付けすると足が斜めにならずに済みます．

次にブレッドボードに，Arduino, タクトスイッチを配置して，
ジャンパワイヤーで繋げていきます．

• Arduino GND → スイッチ赤 → スイッチ青
• Arduino 5番 → スイッチ青
• Arduino 6番 → スイッチ赤
  

プログラミング

• Arduino へプログラムを書き込むための IDE をここからインストールします．
• Arduino を起動し，Tools → Board: “Arduino Uno” → “Arduino Leonardo” を選択します．

• 補足すると，Uno は先述のHID(なりすまし)機能を持っておらず，
  ゆえにそのライブラリもありません．
• Leonardo は HID機能を持ち，そのライブラリを持っています．
• 今回はそのライブラリのうち，Keyboard.h というものを使っていきます．
• なので，Board として Leonardo を選択する必要があります．

• 次に，Arduino を microUSBコードで繋げて，PCに繋ぎます．
• 書き込み先（ポート）の指定をしてあげます．
• Tools → Port → COM3(Arduino Leonardo)．
• もしかしたら，PCによってはCOM3 と認識されないかもしれないです．
• それっぽいもの(笑) を選びましょう．

• 下記コードを貼り付け，適宜好みに合うように編集します．

#include <Keyboard.h> // キーボードライブラリの読み込み

#define Button5 5 // 5番ピンを Button5 と呼ぶことにするよ
#define Button6 6

void setup() {
  Keyboard.begin(); // キーボード機能を使うおまじない
  pinMode(Button5, INPUT_PULLUP); // Button5 をプルアップしておく．スイッチ青を押すとGND に繋がる
  pinMode(Button6, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
  // Button5 が押された時の動作設定
  if(digitalRead(Button5) == LOW){ // Button5 がGND になったら，つまり，スイッチ青が押されたら
    Keyboard.print("hogehoge"); // hogehoge と入力される．
    Keyboard.write(9); // TABが入力される．参考先：http://www.asciitable.com/
    Keyboard.print("fugafuga");
    Keyboard.press(KEY_RETURN);
    delay(100); //wait PC busy // PC側が入力を受け付けるまで100ms待つ
    Keyboard.releaseAll(); // キーを離す

    while(digitalRead(Button5) == LOW); // Button5 が連続で入力されてるとき，無視する
  }
  // Button6 が押された時の動作設定
  if(digitalRead(Button6) == LOW){
    Keyboard.print("fugafuga");
    Keyboard.press(KEY_RETURN);
    delay(100); //wait PC busy
    Keyboard.releaseAll();

    while(digitalRead(Button6) == LOW);
  }
  delay(100);
}

• File → Save as … より，ファイルを保存します．

• プログラムを Arduino に書き込みます．

• あとはメモ帳を開いて，タクトスイッチを押してみましょう．

むすび

やってみて，一番初めに思ったのは，「超簡単にできる！」です．

キーボード自作というと，正直ベーシック的な処理をいっぱい書かなきゃいけないのかな，と
勝手にイメージしていたのですが，今回書いたのは全部で35行程度でした．

で，これを作ってから，自作キーボードのその道には，もっと簡単に自作キーボードを作ることができる，QMKというファームウェアが存在することを知った（知ってしまった）ので，次はQMKについても記事を書こうかな，と思ってます．

ご参考：fabcross さんでも特集していたようです．
https://fabcross.jp/category/make/20200427_Zoom.html