1990年発売のAppleキーボードを現代PCで復活させる──自作ADB→USB変換アダプタの作り方

(画像クレジット: Tom's Hardware)

1990年代半ばからPCとApple製品を業務で扱ってきた筆者にとって、これまで数え切れないほど多くのキーボードを経験してきました。その中でも、1990年に発売された一台への愛着は今も消えていません。そう、「Apple Extended Keyboard II」、通称AEKII(M3501)です。写真に写っているのは、筆者が個人的に所有した3台目になります。

新しいものを外し、古き良きものを取り込む(画像クレジット: Future)

AEKIIとはどんなキーボードか

重量約1.7kg(3.75ポンド)というずっしりとした入力デバイスで、F15までのファンクションキー、充実したナビゲーションキー群、テンキーを備えた本格的なメカニカルキーボードです。右上には電源キーまで搭載されています。さらに特徴的なのが、Fキーエリア周辺にショートカットの一覧表などを差し込める「Quick Keys」用のフックピンが2本付いている点です。ポートはADB(Apple Desktop Bus。Apple IIGSで初導入された独自DINインターフェース)が左右に1つずつ用意され、どちら側にもADBマウスを接続可能。背面には大型のスライダー式スタンドがあり、ほぼ全幅にわたるラバー付きの脚を持ち上げることでキーボードの傾斜角度を調整できます。

(画像クレジット: Future)

キーキャップの大半はPBT樹脂製ですが、手の油分でツルツルになり黄色く変色したスペースバーだけはABS樹脂製であることがわかります。このメカニカルキーボードには当時のAlpsスイッチが各種搭載されていましたが、現在では生産終了しており、Cherry MXなどの現行スイッチとは明確に異なる打鍵感を持っています。現代のキーボード愛好家の間では、最も近い代替スイッチはMatias社製だとされることが多いようです。

現在この記事を打ち込んでいる個体には、クリーム/アイボリーのダンピングスイッチが搭載されていると思われます。キーキャップを外してステムの色を確認するとオフホワイト系なのですが、あまりにも長い年月を経ているため、単純に経年変化で色が濁ったのかどうかは断言できません。

(画像クレジット: Future)

市販品よりDIYが優れている

筆者は以前、正規ADBケーブル付きで完動するAEKIIと、市販のUSB変換アダプタをセットで手放してしまったことがあります。そのアダプタはGriffin Technologyの「iMate Universal ADB to USB Adaptor」で、なんとオリジナル箱付きでした。2017年にこのキーボード・ケーブル・アダプタ一式をわずか38ポンド(約50ドル)で売却したのは悲劇でした。今やiMate単体が90〜200ドルで取引されているのですから。

しかし、iMateのような市販の「挿すだけ」ドングルには、今回ご紹介するDIYソリューションの決定的な弱点を補う要素がありました。それはオンラインコンフィギュレータによる自由なキーマッピングです。自作すれば、この便利機能を使い倒せるのです。

必要なパーツをすべて揃える

このプロジェクトを再現する前に、以下のものが必要です。

• Apple製ADBキーボード
• Pro Micro 5V(Arduino互換、ATmega32U4)。リスト内容で必ず5V/16MHz動作であることを確認してください。
• Apple純正ADBケーブル、または筆者が使用したSVHS(S端子)4ピンケーブル
• 1kΩ抵抗(茶黒赤。カラーコード早見表も活用しましょう)
• はんだ付け一式
• テスター(マルチメーター)

ケーブル、マイコン、抵抗――チェック完了(画像クレジット: Future)

筆者は幸運にも、動作未確認品として20ポンド未満(約27ドル)でこのキーボードを入手できました。ATmega32U4は7.35ポンド(約9.9ドル)、SVHSケーブルは送料込み3.25ポンド(約4.4ドル)でした。抵抗数百種入りボックスやはんだ用品、テスターはすでに手持ちがありました。

はんだごてをお探しの方は、多数のモデルを実測レビューしている弊誌のはんだごて特集もぜひ参考にしてください。

MicroUSBをPCに挿せばATmega32U4がすぐに起動する(画像クレジット: Future)

ファームウェアの準備と書き込み

最初におすすめしたいのは、ソフトウェア環境を整えてファームウェアの書き込みを成功させることです。書き込んだ後に検証できるので、まずソフト側を確実な状態にしておけば、後は自作アダプタを挿して配線ミスがないか確認するだけで済みます。

いくつかのファームウェア候補を検討した結果、筆者の環境では「TMK converter firmware」が見事に成功しました。試行錯誤の末に行き詰まった話で読者を煩わせるよりも、実際にうまくいった手順だけをシンプルに共有します。

(画像クレジット: Future)

今回のADB→USB変換で勝利した選択は、TMK converter firmwareです。他の選択肢よりもレトロキーボード変換用途にフォーカスしており、プロジェクトとの相性が抜群に感じられました。「ISO配列のキーも正しくサポートされるべき」といった更新ノートの記述にも目を引かれましたし、TMKはオンラインコンフィギュレータとフラッシュャーも提供しています。

(画像クレジット: Future)

一点、気になる点がありました。プロジェクト創始者のHasu氏は、筆者が既に購入していたようなマイコンボードの使用について注意喚起をしていたのです。「Pro Micro固有の問題についてはここで質問しないでください」と、フォーラムに明記されています。

それでも、TMKのオンライン「Keymap Editor」を軽く開き、マウスを数クリックしてキー配置を調整すれば、あっという間にカスタマイズ済みのTMKファームウェアファイル(デフォルト名unimap.hex、わずか68KB)がダウンロードできました。

キーを調整して、1・2・3でダウンロード完了(画像クレジット: Future)

その後、ファームウェアを編集して再書き込みしたのは一度だけです。電源キーを計算機起動のショートカットキーに変更しました。今後は使用頻度の低いキーをメディア再生キーとして再割り当てしたり、専用のレイヤーを追加したりするかもしれません。

TMKのWebベース書き込み「Flash on Web」は複数ブラウザで試しましたが、筆者の環境では動作しませんでした。幸い、以前の実験で導入済みだったQMK ToolboxがATmega32U4と非常に相性良く動くため、こちらを採用しました。

QMK Toolbox(管理者権限で実行)を使えば、ATmega32U4へ新しいファームウェアを書き込めます。Micro-USBでPCに接続すると、給電を示す赤いLEDが点灯します。初めて使うマイコンボードであれば、QMK Toolboxが通信に必要なドライバのインストールを促してくれるはずです。

Toolbox上でMCUが認識されたら、保存しておいた*.HEXファイルを選択します。TMKのオンラインコンフィギュレータから保存した「unimap.hex」は、デフォルトでダウンロードフォルダに入っているはずです。

(画像クレジット: Future)

次に、UI内の「Auto-Flash」チェックボックスを有効にします。これからATmega32U4をリセットし、選択したファームウェアを受け入れられる状態にするためです。USB給電されたままの状態で、小さな導電性の道具――例えば精密ドライバーの先端など――を使って、基板上の「GND」と「RST」と刻印された穴をブリッジ(短絡)します。

基板に通電中にGNDとRST(RSTピンをローに引き下げる)をショートすると、フラッシュ待機モードに入ります。ファームウェアを(再)書き込みたいときは毎回この操作を行います。写真は配線済みの基板でピンをショートさせているところ。(画像クレジット: Future)

2つの穴に同時に一瞬触れるだけで基板はリセットされ、QMK Toolboxのウィンドウに「Attempting to flash… Flash complete.」といったテキストが流れていきます。筆者のPCでは、この処理はわずか数秒で完了しました。

このソフトでは、上部メニューの「Tools > HID Console」から現在のファームウェアを確認することもできます。書き込んだファームウェアが本当に意図したものかを確かめる良い手段です。

(画像クレジット: Future)

Windowsのデバイスマネージャーを見ると、書き込み直後のATmega32U4が新しいキーボードとして認識されていることも確認できます。マイコンを抜き差しするたびにキーボード項目が現れたり消えたりするのがわかるでしょう。念のため補足しておくと、この時点でまだ実際のApple ADBキーボードを接続していなくても、HIDキーボードデバイスとして表示されます。

これでATmega32U4は配線作業に入れる状態になりました。ここにも落とし穴がたくさん潜んでいますが、この記事を読めばまっすぐ進めるはずです。

ハードウェア側の準備

真ん中で切断したSVHSケーブルをATmega32U4へ正しく配線するのに、筆者は3回挑戦しました。ブログやフォーラムには解説記事が多数ありますが、最大の罠はData(PCB上の「3」と刻印)、5V(VCC)、GNDの各線を、本来必要な配線の鏡像になってしまうことです。筆者もこの失敗に見事にハマりました。

問題なく使えたSVHS 4ピンDINケーブルが犠牲になりました。(画像クレジット: Future)

こうして、rev.1=単純に間違い、rev.2=意図せず鏡像、rev.3=大正解、という道のりをたどりました。申し訳ないことに、またやり直すかもしれないという心理から、改訂を重ねるごとにはんだ付けの精度は下がっていきました。ただ、「壊れていないなら直さない」主義なので、rev.3が不安定さなく動作している以上、美仕上げは諦めました。

剥いた線に予備はんだを施すところ(画像クレジット: Future)

筆者と同じようにSVHSケーブルを半分に切断して使う場合は、以下の手順を厳密に守ってください。これにより、配線ガイドとしてオスとメスどちらのADBピン配置(互いに鏡像)を見るべきか迷う心配がなくなります。

テスターを導通モード(プローブ同士を接触させるとビープ音が鳴るモード)に切り替えます。TMKフォーラムの「Build Converter Yourself」セクションで推奨されている配線の鏡像になるように、剥いて予備はんだした線材を接続していきます。代わりに、以下の図に従ってください。

テスターの導通チェックで、どの線がどのピンに対応するか確認する(画像クレジット: Future)

筆者の「オス」コネクタの例に従い、導通モードで各線の対応を確認すれば、成功は保証されたも同然です。ただし、これは筆者と同じケーブルとマイコンを使用した場合に限ります。

マイコン側のはんだ付け第一歩として、剥いた線に予備はんだを施しました。次に、1kΩ抵抗をData(PCB上の「3」)とVCCの穴に裏面から渡るように配置し、少量のはんだで固定しました。続けて、上向きに出ている抵抗の足にフラックスを塗って予備はんだを施し、ケーブルからの線を受け入れられるようにしました。

Data(PCB上の「3」)とVCCの穴を橋架けする1kΩ抵抗が見えます。(画像クレジット: Future)

あとは簡単です。SVHSケーブルの線をDataとVCCのポイントにはんだ付けし、最後にSVHSケーブル側で特定したGNDを、ATmega32U4基板上のGNDへ接続して共通のグランド基準を作ります。すべてのはんだ付けを再度テスターの導通モードで確認し、正しく接続されているかチェックしておきましょう。

VCC、GND、DataをATmega32U4にはんだ付けした様子(画像クレジット: Future)

すべて計画通りに進んでいれば(そしてこの記事を読んだ方が筆者の数々の失敗から学んでくれれば)、名機AEKII、あるいはその他のApple ADBキーボードを、この自作アダプタ経由で現代のパソコンで使えるはずです。

一度TMKのオンラインコンフィギュレータとQMK Toolboxの操作に慣れてしまえば、以降の調整は非常に簡単です。大量のキーボードレイヤーを設定し、メディア制御キーやウェブナビゲーションキーを詰め込むことも自由自在。他にも選択肢は豊富にあります。

無骨なドングルのためのケース

最後に、自宅に低価格3Dプリンタを持つ同僚たちが少し羨ましくなった筆者は、完成したADB→USBアダプタを収めるシンプルな木製ケースを作ることにしました。

ギャラリーにあるのは、ガレージに転がっていた古いパイン材を切り出しただけのものです。適切なサイズの穴を開けてATmega32U4を中に隠し、サンディング、ステイン塗装、ポリッシュで仕上げました。

(画像クレジット: Future)

木製ドングルにひと味加えたいと思い、ADBとUSBのシンボルをレーザー彫刻で刻み、シャープに切り抜かれた窪みに白ペイントを流し込みました。もしオーク材にわずかな琥珀色のステインを施して、机の天板に合わせていたら、新しい居場所にもっと馴染んだかもしれませんね。

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Mark Tyson氏はTom's Hardwareのニュースエディター。ビジネスや半導体設計から、常識の限界に挑むプロダクトまで、PCテクノロジーの幅広い領域をカバーしている。