Claude CodeとEasyEDAでキーボード基板を2時間で設計した記録

こんにちは。ここ最近AIを使った回路設計やプリント基板設計が流行っていると聞いたので、実際に試してみたいと思います。今回AIに設計させたのはこちらのキーボード基板です。AIが実際にこれを設計しました。

まず実際にAIを設計に使ってみた感想ですが、回路設計や部品選定、レイアウトなど、私の方ではほとんどいじることなく回路が完成しています。今回のキーボードですと人力で設計した場合数日はかかる内容かとは思いますが、AIを使って2時間程度でこの形まで持っていくことができました。

私はある程度回路設計やレイアウト、回路CADについての知識があるので、比較的短時間で完成まで持っていけたかと思います。なんですけども、こういった知識がない人でもある程度動く回路を作れるぐらいにはAIの性能も上がってきているので、多分あと数年したらやりたいことをチャットに入力したらAIが自動で回路を設計してくれる未来が来るのではないかと思いました。現時点においてでもかなり革命的です。

ここまで褒めてばかりなんですけども、現時点でのAIを使った設計の用途としては、しっかりと設計を固めて回路を動かすというよりかは、ラピッドプロトタイプ的な感じで早く現物を作って原理検証していくような用途には、今回のようなAI設計はあっていると思います。

またAIの作業ですと回路の配線を引くときにうまくいかないこともありましたので、大体の作業はAIがやって、細かい調整については途中途中で人間がやっていく必要があります。あと回路設計の本当にクリティカルな部分については、AIでの回路設計はまだまだという感じで、その部分については人間がやっていく必要があります。

というわけで、これからは実際にどうやって作ったのかを紹介していきます。その前に今日のスポンサーの紹介です。どうぞ。

というわけで実際にAIを使って設計を始めていくわけですが、その前に環境構築が必要です。環境構築と聞くと結構難しく感じますが、結構簡単でした。

まず使うAIについてですが、今回はAnthropicのClaude Codeを使いました。OpenAIが出しているCodexとかでも動くみたいですけども、今回は試していません。回路CADとしては、今回はJLCPCBが出しているEasyEDAを使います。無料です。

AIと回路CADだけを用意してもAIを使った設計というのはできなくて、それら2つをつなぐものが必要です。実はAIがEasyEDAを操作するためのスキルパッケージがEasyEDA公式で公開されています。このようにGitHub上で公開されているので、誰でも試すことができます。

では環境構築に入ります。先ほどのGitHubのURLをClaude Codeのチャットで渡すと、Claude Codeが環境構築を開始します。他のパソコンでもEasyEDAのプロジェクトをいじりたいので、OneDrive上に作業フォルダを用意しましたが、私の環境では問題なく設定できました。

環境構築の難しい部分についてはAIがほぼほぼ自動でやってくれて、人間は難しいことは何もやっていないです。たまに人間がアクティベーションファイルを入手したりだとか、ログインしたりする作業があるんですけども、やり方がわからない場合はAIに聞けばやり方を教えてくれます。環境構築自体はだいたい20分ぐらいで終わりました。非常に簡単でした。

ここからは設計に入っていきます。いきなりキーボードみたいな大規模なプロジェクトで始めるのは少し不安だったので、まずは簡単な回路から作り始めます。「電池でLEDを光らせる回路を作って」と指示しました。そこから設計が始まります。どのような回路構成が良いのかAIが考えながら進めている様子がわかりますね。

だいたい5分から10分ぐらいで回路図が出来上がりました。部品選定については全く考えていなかったんですけども、やってくれたみたいです。電池の種類の指定はしなかったのですが、ボタン電池で作ってくれたみたいです。抵抗はチップ抵抗、LEDはチップLEDでした。

ここからさらにプリント基板を作っていくレイアウト作業をしていきます。これもAIにやってもらいます。AIに出した指示は「PCBに設計してください。2層基板で5cm×5cmに収まるように」というようにしました。そこからさらに数分後、このように実際にプリント基板の設計が完了していました。結構すごいですね。

先ほどのチャットで指定しておいたのですが、電子部品についてはJLCグループの電子部品部門のLCSCで調達できるようにしておきました。部品調達についてこちらから特別指示を出さない場合は、基本的にはLCSCで調達をするようです。

EasyEDAでプリント基板を設計して、部品はLCSCで調達して、プリント基板の製造と部品の実装・組み立てはJLCPCBでできるようになっています。このようにシームレスで一気通貫してできるというのはかなり便利です。

というわけで簡単なプロジェクトでAIが回路を設計できるということが分かりましたので、次は本命のキーボードを作ってもらいます。正直AIがどこまでできるのか未知数だったので、なるべく部品コストが安くなるように、キースイッチをタクトスイッチにしたもので作るようにしました。

また最初からAIに「キーボードを作って」というように丸投げするのもあんまし良くなさそうだとは思ったので、まずはどのようなキーボードがあるのかを聞いてみました。マクロパッドから40%キーボードという小さめのキーボードまであるようでしたが、今回は数字キーまで入っている60%キーボードを作ることにしました。

キーボードを制御するためのマイコンを選ぶようにも言われましたが、これについてはLCSCで調達できるものという選定をしました。この結果から実際AIはRP2040マイコンを選択したようです。キーの数が少なければもっと安いマイコンを使えると思うんですけども、今回キーの数がそこそこ多いので、I/Oピンの数とかその辺りからRP2040を選んだのかとは思います。

実際設計が始まりました。AIが頑張って部品選定や回路設計なんかをしてくれています。今回の設計ではキーボードで使うキースイッチ、今回はタクトスイッチですけども、そのあたりの選定やダイオードの選定、周辺回路の部品選定なんかもすべてAIにお任せしています。どうやら一段落済んだようで、今回は回路図から部品のレイアウトまで一気にやってくれたようです。

まずできた回路図がこちら。非常に読みにくいですね。正直終わってます。というのも、今回の回路図はAIが読むことができれば良いわけで、人間が回路を見たりレビューしたりするように作っていないからです。今回は試していませんが、人間が読めるように回路図を作るように依頼すると、多分その通りにやってくれるとは思います。

このように非常に読みにくい回路図が出てきてしまったので、回路をレビューする気力がなくなりました。ですので今回は回路レビューは諦めて、AIが出してきた回路図を100%信頼して作るということにします。実際回路が出来上がるまでは動くかどうかわからないという状況です。

そしてレイアウトについてはこちらです。まだ配線は作っていませんが、部品の配置だけ完了しています。一応タクトスイッチが並べてありますが、キーの配列がおかしく、QWERTY配列になっているかどうか聞いたら、なっていないようでした。これについては修正をお願いするまでもなく修正してくれました。

どのタクトスイッチがどのキーに対応しているのかわかりにくかったので、シルクをつけるような依頼もしました。あとはレイアウトを見るときに上下逆に見えていました。機械が読むのには問題ないかとは思うんですけども、人間が読むのには非常に見にくいです。ですのでこれも180度回転するように依頼してます。

あとは基板外形の位置もずれていたり、部品のフットプリント同士が近すぎたり、シルクとキーが近すぎて見えにくかったり、キーの位置を微調整したりといった修正依頼もしてます。このあたりについても割とこちら側の意図を読み取って修正してくれました。

ここまで見てきた通り、大体のことはAIがやってくれますが、細かい部分についてはしっかりと人間が見て修正依頼を出していく必要があります。実際にAIを使った設計ですと、人間が手を動かすようなことは今回の場合はあまりなかったので、このようにいろいろ修正はしていくんですけども、設計力というよりかはどちらかというとデザインレビュー力が重要かと思いました。

デザインレビュー力については人間の方がまだまだ上の部分はあるんですけども、やっぱりAIも常に進化していますので、これがAIに置き換わるというのも時間の問題かと思います。

次は配線をやっていきます。Claude Codeが配線もやってくれるかなとは思ったのですが、EasyEDAの機能の自動配線を使うようにと言われたので、そのようにしました。自動配線ですと部品配置や配線幅、ビアの位置関係の影響で、全ての配線が完了しない問題が発生しました。

部品の位置関係についても若干きつすぎるような感じがしましたので、ここは人間が手動で部品の位置を少しだけ調整してます。今回は試していませんが、このあたりの調整もAIに頼んだらやってくれそうな雰囲気はします。ただ調整をやってくれるとは言っても、ちゃんと性能が出るように調整してくれるかというと多分そんなことはなさそうでして、性能を左右する部分についてはしっかりと人間が見て調整していく必要はあるかとは思います。

その後もう一度自動配線をして設計が完了です。こちらが完成品です。なんか結構それっぽくできてますよね。ただよく見てみると、マイコン周辺であったり、パスコンの位置であったり、発振子の配線であったり、そのあたりはちょっと厳しいかなというか、ガバガバな自動配線です。こういったクリティカルな部分の設計や配線については、多分人間がやった方が良さそうですね。

ただパスコンの配置や発振子の配置配線なんかも、しっかりとルール化すればそれにのっとってAIはやってくれるので、そのあたりをきちんとルール化できるかどうかが、AIに任せられるかどうかの鍵かとは思います。こんな感じでマイコン自体がしっかりブートできるかどうかは怪しいんですけども、とりあえずこのまま発注してみたいと思います。

発注はEasyEDA上からできるようになっていて、プリント基板製造、部品調達、部品実装、回路組み立てができるようになっています。先ほども少し話しましたが、部品はLCSCで調達できるものを使うと、JLCPCBで部品実装するときにかなり楽をできます。

実際の発注画面がこちらです。今回はコスト的には5枚すべてをPCBAで組み立てて、送料込みで66ドルでした。今回はキースイッチを使わずにタクトスイッチで代用していますので、かなり安上がりに済んだと思います。こんな感じで今は製造が進んでいて、製造が完了したものの受け取り待ちといった状態です。実際できたものを動かす動画については第2弾として作成していますので、今しばらくお待ちください。

というわけで今回は実際にAIを使って回路を作ってみました。今回私は部品選定だとかそういったことは特にしていませんし、回路については少し部品の位置を調整したりとか、そういったものはありましたけども、配線を引いたりだとか、そういったことは一切していません。

回路設計や配線やレイアウトの細かい部分を見ていくと全然ダメな部分もあるんですけど、動くかどうかの動作検証も含めたラピッドプロトタイピング的な立ち位置なので、まずまずといったところではないでしょうか。そんなことよりも、ここまでの回路規模のものが2時間程度で出来上がってしまう、そちらの方が驚きです。

あと重要なのが、実際に組み上がったものがしっかりと動作するかですね。今回の回路は回路レビューはしていなくて、完全にAIを信頼している状態です。現在はキーボードのファームウェアの設計をしていますが、これについてもClaude Codeに全部お任せしていて、人間はコードを一行も書いていません。

今日ここまで見てきた通りに、現時点でもチャットにやりたいことや作りたいものを入力すれば、そこそこの仕上がりで完成まで持っていってくれます。1、2年後くらいにはかなり完成度の高いものをほぼほぼ自動で作ってくれるのではないかと期待してます。

というわけで、もしこの動画が役に立ちましたら高評価・チャンネル登録よろしくお願いします。何か気になることがありましたら、ぜひコメントも残してみてください。それでは最後まで動画をご視聴いただき、ありがとうございました。