Comment envoyer des codes clavier US Qwerty à partir d’un clavier en configuration FR Azerty ?

Il peut parfois être nécessaire d’envoyer des codes de touches US Qwerty à partir d’un clavier FR Azerty. Le cas se présente par exemple lorsqu’on désire utiliser un clavier USB français, donc Azerty, avec un périphérique doté d’une prise USB pour un clavier, mais dans lequel il n’est pas possible de configurer un clavier français.

On peut se retrouver dans ce cas de figure avec un périphérique basé sur la plateforme Arduino, dont la librairie HID pour les périphériques d’entrée USB ne supporte que les claviers Qwerty US.

Par exemple ici un décodeur – keyer Morse K3NG basé sur Arduino, lorsqu’il est équipé d’un port USB :

Dans ce cas, il existe principalement deux solutions :

Utiliser un convertisseur USB – USB, capable de convertir les codes de touches d’une disposition Qwerty vers une disposition Azerty. Par exemple le Hasu USB-USB Converter ou le TMK Keyboard Converter. Ci-dessous le Hasu : USB-USB

Utiliser un clavier Azerty configurable, avec lequel il est possible de définir pour chaque touche le code envoyé.

La première solution est difficilement réalisable, soit parce que les rares modèles de convertisseurs USB vers USB ne sont plus disponibles commercialement, soit parce qu’elle nécessite de réaliser soit même ce type de convertisseur, ce qui représente une somme de travail et des compétences en électronique et en programmation. Ici par exemple un projet de ce type :

https://yaowei.dev/posts/usb-to-usb-converter

Je vais donc développer la deuxième solution.

Elle consiste à utiliser le firmware QMK, directement, dans un clavier compatible :

https://qmk.fm

Le QMK est un firmware opensource qui permet, avec les claviers compatibles, de décupler leurs possibilités en offrant la possibilité de redéfinir chaque code touche, mais aussi de définir des macros et même plusieurs couches de codes. On peut ainsi facilement définir une disposition Qwerty même si les touches sont physiquement disposées en Azerty.

La liste des claviers compatibles est assez longue, mais se restreint fortement lorsqu’on désire un clavier équipé de touches Azerty. Notons les claviers Keychron, qui sont des claviers mécaniques disponibles en France au format Azerty FR, dans de nombreux formats et nombres de touches, avec ou sans fils :

Par exemple ici un clavier 105 touches Azerty :

Ils sont dotés d’un processeur ARM rapide (taux de rafraichissement de 1 kHz, ce qui les rend compatibles gaming pour des jeux rapides) et supportent le firmware QMK.

Quelques autres marques : Nuphy, Ducky, Varmilo, KBDFans, Anne Pro… Des boutiques spécialisées proposent aussi des claviers QMK : CandyKeys, MyKeyboard.eu, Mechboards, etc…

Le firmware QMK* (Quantum Mechanical Keyboard) nécessitait à l’origine de reprogrammer (reflasher) le clavier si l’on désirait changer les codes touches. Depuis 2019 approximativement ce n’est plus nécessaire avec l’extension VIA. VIA (Viable Interrupt Alternative) est une extension créée par des membres de la communauté DIY des claviers mécaniques. Elle permet de configurer un clavier équipé du firmware QMK, en temps réel, avec un utilitaire sur PC :

Puis de vérifier ensuite si la configuration est correcte en visualisant les codes touches envoyés par le clavier :

Il est ainsi possible de redéfinir la configuration du clavier et de la sauvegarder en temps réel dans le clavier lui-même. Il est alors possible de débrancher le clavier et de le brancher sur un autre périphérique, il conserve la dernière configuration enregistrée.

NB : Tous les claviers sous QMK ne sont pas automatiquement compatibles avec VIA. Pour qu’un clavier puisse être utilisé avec VIA, il doit avoir un firmware QMK compatible VIA ou être reflashé avec un firmware QMK qui intègre le support VIA.

Donc si la configuration du clavier doit être fréquemment changée, il faut vérifier que le clavier est directement compatible QMK / VIA, ou bien qu’il puisse être reflashé avec ce firmware.

Une autre option plus récente et plus intéressante est l’extension VIAL. Elle offre également une possibilité de configuration en temps réel, comme VIA, avec de sérieux avantages :

Une application de configuration offline, qui garantit une bonne pérennité contrairement à la solution VIA qui nécessite l’accès à un site Internet spécifique pour la configuration.
Un support beaucoup plus large des fonctions disponibles dans le firmware QMK. VIAL supporte en effet la majeure partie des fonctions disponibles dans QMK, comme par exemple la fonction key overrides.
La possibilité de sauvegarder la personnalisation du clavier dans un fichier local, ce qui ajoute à la pérennité de la solution.

Par contre, la mise en place d’un firmware QMK / VIAL est plus complexe, elle nécessite une meilleure connaissance de l’informatique sous Linux. Les claviers pré-équipés avec ce firmware sont rarement disponibles commercialement.

L’application sous Windows qui permet de configurer en temps réel un clavier équipé du firmware QMK / VIAL :

QMK apporte également le support des encodeurs rotatifs, qui peuvent être très utiles pour effectuer des réglages, ici un clavier split sous QMK / VIA avec 3 encodeurs :

Une autre fonctionnalité peu connue, proposée par ce firmware, est le mode NKRO (N-key rollover). Le NKRO permet d’utiliser toutes les touches du clavier en même temps, plutôt que 6 touches (mode 6KRO) comme sur beaucoup de claviers courants.

Le NKRO est particulièrement utile pour certaines applications :

Jeux vidéo : Dans les jeux rapides, comme les jeux de tir ou les jeux de combat, où il peut être nécessaire d’appuyer sur plusieurs touches en même temps pour exécuter des actions complexes.
Dactylographie rapide : Les utilisateurs qui tapent très rapidement apprécient le NKRO car il permet au clavier de suivre plusieurs frappes simultanées avec moins d’erreurs.
Musiciens et utilisateurs avancés : Dans certains logiciels de musique ou d’applications exigeant des pressions simultanées de touches, le NKRO est essentiel pour que toutes les touches soient lues correctement.

Pour ceux qui souhaitent pousser plus loin la personnalisation de leur clavier, pour des besoins professionnels par exemple, afin d’optimiser la vitesse de frappe et le taux d’erreur, il est possible de choisir des jeux de touches de dureté et sensations de touché différentes, et même sur certains claviers « Hot Swappable » de changer les touches une par une sans aucune soudure.

Ci-dessous un testeur de touches, équipé de la plupart des touches disponibles sur les marché, pour aider à choisir sa configuration :

Personnalisation possible également au niveau des capuchons de touches qui ont leur important dans la sensation de touché, la vitesse et le confort de frappe, ici quelques modèles de capuchons chez différents fabricants :

Sur un sujet proche, notons également les logiciels de remmapage de touches, comme comme SharpKeys (pour Windows), qui peuvent permettre de modifier les codes reçus par un clavier. Ils permettent de reconfigurer chaque touche individuellement pour correspondre à une autre disposition. Je l’ai utilisé avec succès, par exemple, pour créer les codes touches de fonctions F13 à F24, qui n’existent pas sur la plupart des claviers.

Notons également l’émergence des claviers à touches dotées de capteurs magnétiques à effet Hall.

Ils permettent d’éviter l’usure des contacts mécaniques, tout en proposant :

un choix de plage d’actuation beaucoup plus large (de 0.1 à 4mm au lieu de 1.2 à 2mm pour un interrupteur mécanique),
et surtout, sur beaucoup de modèles, la possibilité de régler cette plage, c’est à dire le moment où les contacts électriques sont établis et relâchés.

Cette possibilité de réglage change la donne, elle permet, avec le même jeu de touches, de régler le clavier en fonction des préférences de l’utilisateur ou des applications, pour optimiser la vitesse de frappe ou le confort d’utilisation. Pour le jeu par exemple, ces claviers offrent une réactivité accrue.

*Historique du firmware QMK

Le firmware QMK (Quantum Mechanical Keyboard) a été principalement développé par Jack Humbert, le créateur de la marque de claviers mécaniques OLKB (Ortholinear Keyboards). Jack Humbert a lancé QMK en tant que projet open source, initialement pour ses propres claviers orthogonaux comme le Planck et le Preonic, qui ont des dispositions de touches orthogonales plutôt que la disposition traditionnelle en quinconce.

QMK s’est rapidement étendu au-delà des claviers OLKB pour devenir une solution très populaire dans la communauté des claviers mécaniques DIY (Do-It-Yourself). La flexibilité et la personnalisation offertes par QMK ont permis à de nombreux fabricants et utilisateurs de l’adopter pour une large gamme de claviers, allant des modèles custom aux modèles plus commerciaux.

Bien que Jack Humbert soit le créateur initial, QMK est un projet collaboratif maintenu par une grande communauté de développeurs bénévoles. De nombreux contributeurs à travers le monde participent régulièrement à l’amélioration et à l’ajout de fonctionnalités pour rendre QMK encore plus puissant et adaptable.

Pour ceux qui voudraient approfondir ou découvrir plus avant la personnalisation des claviers et leurs spécificités voici quelques ressources en ligne qui couvrent une large gamme de sujets comme la modification matérielle, l’utilisation de firmwares personnalisés, le choix des composants :

1. Reddit

r/MechanicalKeyboards (Reddit – MechanicalKeyboards) : Ce sous-forum est l’une des plus grandes communautés pour les amateurs de claviers mécaniques. Il y a des discussions sur tout, des claviers commerciaux aux projets de claviers custom, des astuces pour les switchs, les keycaps, le lubrification, et bien plus.
r/olkb (Reddit – olkb) : Ce sous-forum est dédié aux claviers orthogonaux et à la personnalisation avec QMK, une excellente ressource pour ceux qui utilisent des claviers comme le Planck ou le Preonic.

2. Geekhack (www.geekhack.org)

Geekhack est l’une des plus anciennes communautés en ligne dédiées aux claviers mécaniques et à leur personnalisation. Le forum propose des sections dédiées aux discussions sur les claviers custom, des guides de modification, des group buys (achats groupés pour des composants rares ou artisanaux), et des projets communautaires.
Il y a aussi des discussions approfondies sur le firmware QMK, les switchs, et les claviers artisanaux ou limités.

3. Deskthority (www.deskthority.net)

Deskthority est un autre forum bien établi qui couvre un large éventail de sujets sur les claviers mécaniques. Il contient des informations historiques sur les claviers, des guides de personnalisation, et des discussions sur les innovations dans le domaine.
Ce forum a également une communauté passionnée d’anciens modèles de claviers et de collectionneurs de claviers mécaniques vintage.

4. QMK Documentation (docs.qmk.fm)

Le site officiel de la documentation QMK contient tout ce dont vous avez besoin pour personnaliser un clavier avec QMK, y compris des tutoriels détaillés pour la configuration du firmware, le remappage des touches, la création de macros, et bien plus encore.
C’est une ressource essentielle pour quiconque souhaite personnaliser un clavier en profondeur avec des fonctionnalités avancées.

5. KeebTalk (www.keebtalk.com)

KeebTalk est une plateforme dédiée aux amateurs de claviers mécaniques. Il couvre un large éventail de sujets allant des modifications aux tests de nouveaux produits, en passant par des discussions sur les tendances et innovations dans le domaine.
Le site propose également des discussions sur les claviers artisanaux, la conception de PCB, ainsi que des group buys.

6. KBDfans Blog (kbdfans.com/blogs)

KBDfans est un site populaire pour acheter des composants de claviers custom (PCB, keycaps, switchs, etc.) et propose également un blog avec des guides sur la personnalisation des claviers, des informations sur l’assemblage des claviers custom, et des comparaisons de produits.

7. Mechanical Keyboard Builder’s Guide (www.mechkeys.tech)

Ce site est un guide complet pour assembler et personnaliser un clavier mécanique. Il contient des ressources pour les débutants et les utilisateurs avancés sur les différents composants (PCB, stabilisateurs, switchs), ainsi que des guides sur des outils comme QMK et VIA.

8. YouTube Channels

TaeKeyboards : Il s’agit d’une chaîne YouTube très populaire pour tout ce qui concerne les claviers mécaniques. Des tutoriels pour assembler des claviers custom, des revues de produits, et des guides de lubrification de switchs.
Keybored : Une autre chaîne très respectée, avec un contenu axé sur la personnalisation de claviers et des comparaisons entre différents switchs et keycaps.
Alexotos : C’est un créateur de contenu sur YouTube spécialisé dans les claviers personnalisés avec des revues de produits et des guides pratiques pour le montage et la personnalisation de claviers mécaniques.

9. MechGroupBuys (mechgroupbuys.com)

MechGroupBuys est un site dédié à la centralisation des informations sur les group buys (achats groupés) de claviers personnalisés, keycaps, switchs, et d’autres accessoires. Ce site est utile pour suivre les dernières tendances et obtenir des composants rares ou limités.

10. Drop (anciennement Massdrop) (www.drop.com)

Drop est un site de commerce électronique spécialisé dans les produits personnalisés, y compris les claviers mécaniques et les accessoires. Drop propose des claviers mécaniques personnalisables avec des collaborations spéciales et des produits exclusifs, en plus d’une communauté active d’utilisateurs partageant des avis et des configurations.