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UART制御 USBキーボードエミュレーションボード[USBKBD-50]

商品名 : UART制御 USBキーボードエミュレーションボード[USBKBD-50]

商品コード : 80405629

価格 : 4,650円(税込)

数量 :

UART制御 USB106キーボードエミュレーションボード(型式:USBKBD-50、以下型式で記載)は、USB接続の日本語106キーボードをエミュレーションすることのできる組込ボードです。

日本語106キーボードの全キーに対応しており、本機のUSBポートに接続したパソコンはUSBキーボードとして認識します。
 

本機の操作、制御は簡単な2線式の非同期式シリアル通信(UART通信)にて行い、打鍵したいキーデータをUART通信で送ることで接続したパソコンにキーを打鍵します。例えばUART通信で41hと本機に送信すると、パソコンには"A"キーが打鍵されることになります。


USBKBD-50は、USB接続の日本語106キーボードとして動作するボードです。パソコンのUSBポートに接続すると本機はUSBキーボードとして認識されます。

あとは、本機のインターフェイス端子から非同期式シリアル通信(9600bps固定)で文字コードを入力することで、パソコン側ではUSBキーボードで打鍵したのと同様の動作が行われます。

通常、パソコンでは英文字の場合、大文字はSHIFTキーを押しながらキーを打鍵して入力しますが、本機ではASCIIコード表の通り、ASCIIコードを送信することで思い通りの英数字を打鍵することができます。

 

上図はマイコンなどから本機に対してUARTで0x41を送信した場合です。ASCIIコードで0x41は大文字Aですので、接続先のパソコンではキーボードの"A"が打鍵されたのと同様の動作が行われます。

アルファベット、数字の他、ASCIIコード表にある0x20(スペースキー)〜0x7F(DELキー)まではASCIIコード表の通りに対応しています。
 

その他のASCIIコード表にない矢印キーはもちろんのこと、特殊キーであるファンクションキーのF1〜F12、半角/全角キー、TabキーやPageUp、PageDownキーなど106キーボードにある特殊キーにもすべて対応しています。
 

日本語キーボードをエミュレーションしていますので、無変換キーや変換キー、その他日本語環境特有の円マークキーにも対応しています(※1)。106日本語キーボードにあるキーについてはすべて対応しています(※2)。
 

なお打鍵が完了すると、UART通信で本機から打鍵完了のACKとして0x3E(<)が返ります。

※1:円マークはOSの環境や設定、アプリケーションの種類によってはパックスラッシュになったり打鍵できない場合があります。
 

※2:日本語106キーボードの全キーをエミュレーションしますが、修飾キー(SHIFTキー、ALTキー、CTRLキー)については次の項の通り、同時打鍵用として動作します。単キー打鍵はできません。またWindowsキーはライセンスの関係で使用できません。
 


USBKBD-50では修飾キーにも対応しています。

 

修飾キーのALTキー、SHIFTキー、CTRLキーの3種類については同時打鍵用の修飾キーとして、別のキーと同時に打鍵できるように設計されています。例えば、ALTキーの修飾キー打鍵コマンドは0x82なので、本機にUART経由で0x82を送信します。すると、本機のLEDインジケータが点灯し、次のキーの受信待機状態となりますので、同時に押したいキーのデータを送信します。
例えばALTキーとF4キーを打鍵すると、Windowsではアプリケーションが終了しますので、それを実行させたい場合には、ファンクションキーF4の打鍵コマンド0xF4を送信します。するとUSBキーボードでALTキーとF4キーが同時打鍵されたのと同様、パソコン側ではアプリケーションが終了します。

 

修飾キーの同時打鍵が可能なので、Windowsの各種ショートカットキーが使用できる他、各種アプリケーションのショートカットキー動作が可能となり、操作用コンソールなどのアプリケーションへの応用が広がります。
 

※3:本製品のALTキー、SHIFTキー、CTRLキーはUSBキーボードの左側のキーを打鍵したのと同じ動作になります。右側の同様の修飾キーについては対応しておりません。一般的には同じ役割なので左右で区別しませんが、特別に区別する必要のあるアプリケーションでは本機は使用できません。
 

※4:修飾キー打鍵を解除するコマンド(0x84)も搭載されています。
 


USB-KBD1Eは、UARTコマンドで送られてきたデータに基づいて、その内容をUSBキーボードで打鍵されたようにエミュレーションするボードですが、1つのキーを連続して打鍵し続けたい場合に便利な専用のコマンドを用意しています。
連続打鍵開始コマンドの0x85を送信後、連続打鍵したいキーデータを送信すると、そのキーはずっと押され続けた状態となります。
同じキーならば、連続打鍵解除コマンドの0x86を受信するまでキーは押されたままとなりますので、ホスト側からデータを送り続ける必要がなく、ホスト側の処理を軽減できます。


連続打鍵機能実行中は本体のLEDインジケータが点灯します。

USBKBD-50本体に、最大20個の打鍵キーを合計10バンク記憶できるマクロ機能が搭載されています。0x90〜0x99までの9つのバンクに打鍵キーの記憶が可能で、1つのバンクには最大で20キーを登録可能。コマンド1つで、あらかじめ記憶させた打鍵キーをすぐに打鍵させられます。
 


 

例えば上図はバンク0x90に文字コード13文字を登録した場合です。UARTコマンドで0x90を送信すると、USBKBD-50は"MICROTECHNICA"というキーを打鍵します。同じくバンク0x91には、文字キーだけでなく"ALT"キーや"F4"キーなども登録しました(背景色黄色部)。この場合0x91を本機に送信すると、"ALTキー"+"F4"キーを打鍵し、続いて"CTRL"キー+"P"キーを打鍵します。このように文字データだけでなく修飾キーなども含め各バンクには最大20キーが登録できます。
 

ショートカットキーや、定型キーなどを登録することで1つのコマンドで連続したキー打鍵が可能ですので応用範囲が広がります。

また登録データは本体の不揮発性メモリに記憶されますので、電源を切断してもその内容は保持されます。
 

UARTインターフェイスを別売のUSB-UART変換ボード(型式:60R800)にてパソコンと接続すれば、専用のユーティリティソフトウエアで簡単にキーデータを記憶させることができます。
 

使いやすい専用ユーティリティソフトウエアを使用可能

0x91〜0x99まで9つのバンクに登録した内容は、UARTコマンドで打鍵するだけではありません。
0x91〜0x99まではボードにある1〜9までのピンに割り当てられており、該当ピンをHレベルにすることで、指定したバンクに登録された打鍵キーデータを出力できます。

 

UART通信だけでなく、物理スイッチを接続し、キー入力機能を有効に設定すれば、該当のスイッチを押すことであらかじめ登録した打鍵データを出力できます。
 

さらにピン入力機能では、リピート打鍵の有効/無効が設定可能です。リピート打鍵を有効にした場合、該当ピンがHレベルの間は繰り返し登録されたキーデータを出力し続けます。
 

リピート打鍵を無効に設定した場合には2つのモードがあり、ピンをHレベルからLレベルに戻した時、スイッチのチャタリングを考慮して一定のディレイを入れることが可能な「ディレイ挿入モード」が選択可能です。押しスイッチなどチャタリングの発生するスイッチを接続しても誤作動を防止できるので安心です。 
 

※5:ピン入力機能は、UART通信での打鍵機能と排他的です。ピン入力機能を有効にするとUART通信でのキー打鍵はできなくなります。また反対にUART通信による打鍵機能を有効にするとピン入力による打鍵はできなくなります。
 

※6:ピン入力機能を有効にするには、UART通信で0x88コマンドを送る必要があり、逆にUART打鍵機能に戻す場合にも同様に0x88コマンドを使います。
 

※7:ピン入力機能を使用する場合には必ずヘッダピン端子1ピン〜9ピンを10kオーム程度の抵抗でプルダウンする回路を付加する必要があります。ピンがオープンの場合には論理が不安定になり問題が発生します。必ずプルダウン処理が必要となります。スイッチはアクティブハイ論理です。マイコン等でLレベル、Hレベルが設定できる場合には、プルダウン処理は不要です。
 

※8:ディレイ挿入モードでは、10ミリ秒単位で255段階のディレイ時間を任意に設定できます。推奨値は0x0A(100mS)です。
 


USBキーボードのエミュレーション・・というと単にUSB接続されたパソコン側に文字を入力するだけと思ってしまいますが、それだけではありません。キーボード操作ができるということはWindowsに搭載の各種ショートカットキー操作が外部から可能になるということですので、パソコンの操作を外部からUARTコマンドだけで行うことができるようになるということです。Windows7の場合、OSの操作ができるショートカットキーについては こちら をご覧ください。

 

UARTコマンドを送信するホスト側機器はマイコンだけでなく、パソコンを接続することもできますので(MAX232等のレベル変換ICによる信号変換又は、当方販売中の USB-TTL変換アダプタ(型式:60R800) が必要です)パソコンから別のパソコンを操作するということも可能になります。
 

※9:USBKBD-50の電源は+5Vで、USBバスパワーからの給電か、外部電源からの給電かをジャンパーによって選択できます。
 



マニュアルはこちらからダウンロードできます。
 



ご購入前にご注意ください
 

本製品はUSBキーボードをエミュレーションするものであり原則としてOSを問わず使用できますが、様々な制約や表記等の違いがあるため正式にはWindowsのみの対応としております。MAC OSやLinux等では使用できないキーがある場合があります。また本機はHIDクラスに対応したUSBキーボードと同様にパソコンからは認識されますが、BIOS(UEFI)などでは正しく動作しない場合があります。
 

修飾キーはALT・CTRL・SHIFTの3種類ですが、いずれもキーボード左側のキーに対応しています。右側の修飾キーには対応しておりません。通常は使い分けることはありませんが、左右の修飾キーを区別するようなショートカットキーが割り当てられているものには対応できません。
 

Windowsキー及びアプリケーションキーの打鍵についてはライセンスの関係上、本製品には搭載しておりません。

修飾キーを含んだキー打鍵による連続打鍵機能実行中に予期せず本機の電源を切断したり、USBポートから切断したりすると、修飾キーが打鍵されたままの状態になります。その後修飾キー解除の操作コマンドを本機から送信しないと、パソコンの動作に支障を来すことがあります。
 

本機は1台のパソコンに1台までしか装着することはできません。

本機からパソコン側のキーボードによる電源管理(サスペンド状態からの復帰)には正式対応しておりません。

パソコンのキー操作はパソコン側の動作に大きな影響を与えますので、送られるコマンドによってはパソコン側、特にOSに対して問題を与える動作をしたり、保存していないドキュメント等が閉じられてしまったりしてデータが破棄されるなどの問題を与える場合があります。当方では一切の責任を負いかねますので予めご了承ください。


 
搭載機能一覧及び特徴
 
ASCIIコード対応のキー打鍵 ASCIIコードの0x20(SP)〜0x7F(DEL)まではASCIIコード表の通りのキー打鍵を行います。大文字小文字も区別して打鍵できます。数字、記号もそのまま打鍵できます。
特殊キーの打鍵に対応 上記のASCIIコード表以外のキー打鍵にも対応。106日本語キーボードをエミュレーションします。ESCキーやファンクションキー、十字キー、NumLockなどの各種特殊キーに対応しています。
修飾キーの同時打鍵に対応 ALTキー、CTRLキー、SHIFTキーの修飾キー同時打鍵機能を搭載。修飾キーを押しながら別のキー打鍵するという同時押しが簡単に行え、ショートカットキーと組み合わせることで様々なアプケーションを構築できます。なお、ALTキーとCTRLキーは両方打鍵した状態の設定も可能です。
連続キー打鍵に対応 同一のキーを連続して打鍵し続ける場合のモードを搭載。解除コマンドを送信するまで同一キーの連続打鍵が可能です。連続キー打鍵のキーには修飾キーも含めることができます。
分かりやすいLED表示 修飾キーの打鍵コマンド待機中や、連続打鍵中を通知するLEDを搭載しており、特殊な動作時については視認することができます。
106日本語キーボードだから日本語にも対応 日本語キーボード特有のキー、「半角/全角キー」や「変換キー」「カタカナ/ひらがなキー」などにも対応していますので、日本語OS上で、日本語入力をしたい場合でも本機を活用することができます。
20キー×10バンクのマクロ機能搭載 各バンク20キーで最大10バンクの記憶領域を本体に搭載しており、任意のキーを登録可能。登録したキーデータは0x90〜0x99までの各バンクに登録され、UARTで任意のバンク値を送信すれば登録したキーコードを打鍵します。
マクロ機能で登録したデータをピン入力で出力可能 0x91〜0x99までの9つのバンクに登録されたキーデータは、本体をキー入力モードにすると、本機に用意されている1〜9までのヘッダピンをHレベルにすることで出力できます。リピート出力や、物理スイッチによるチャタリングを防止するディレイ挿入モードなども搭載しています。
給電はバスパワーかセルフパワー 給電方法はUSBパスから給電するパスパワーか、外部から電源を供給するセルフパワーかをジャンパー設定にて設定することがか可能です。
使いやすいユーティリティソフトウエアをご用意 マクロ機能によるキーデータの登録や、マクロ機能の確認、リピート設定などを簡単にWindows上から行えるユーティリティソフトウエアをご用意。USBKBD-50のUARTインターフェイスを別売のUSB-UART変換アダプタ(60R800)を使ってパソコンと接続すれば操作が簡単に行えます。

主な仕様

 
電源電圧 DC5V (バスパワー給電又は外部からの給電)
消費電流 動作時最大約28mA (USB未接続時約15mA、USB接続後約24mA程度)
対応パソコン
・日本語WindowsXP/Vista/7/8.1/10 が稼働するPC/AT機(DOS/V機)
・USB1.1又は2.0のポートが1つ必要(USBハブへの接続は保証外です)
・日本語106キーボードの使用設定がされていること

※106キーボードが使えないパソコンには非対応です。
※多言語サポートのIMEが動作している場合には日本語に設定されているかIMEがOFFである必要があります。
※Windows以外のOSは正式サポート対象外とさせて頂きます。
 

UART側通信プロトコル
通信速度9600bps、データ長8ビット長、1ストップビット、ノンパリティ

※通信設定は変更できません。
 

USBインターフェイス規格
USB HID Ver.1.1準拠
USB Usage ID 00〜143までに対応
 
USBコネクタ Bタイプメスコネクタ
本体寸法 48.0mm×29.0mm

セット内容
 

USBKBD-50

日本語マニュアル


※日本語マニュアルは当方ダウンロードページからのダウンロードでのご提供となります。
UAB-UART
イーサネット-UARTコンバーター [ETH-UA7]
イーサネット-UARTコンバーター [ETH-UA7]
USB-UART変換パソコン接続ボード [60R800]
USB-UART変換パソコン接続ボード [60R800]

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