ReGenBot Nest

이전 제작기에서 적었던거지만 완전히 똑같은걸 한번 더 만드는건 아니고

프로토 타입 만들면서 확인한 TRRS 포트부 문제와 조이스틱 부분 설계를 조금 수정한 버전이다.

이번에는 도색까지 하려고 뽑은거라 받자마자 마스킹부터 시작.

내측면은 체결할 때 상부랑 꽤 빡빡하게 맞물리기 때문에 도막이 올라가면 안된다.

표면 상태 확인을 위해 1차로 서페이서 올린 사진.

설 연휴 시작 직전에 딱 맞춰서 왔었는데 설 전에 호다닥 찍어낸건지 표면 상태가 엉망으로 왔다;;

수축도 많고 자잘한 흠집도 많고.. 처음에 받았던건 이정도는 아니었는디;

이번꺼는 하부 흰색 LEDO 6060, 상부 검은색 Imagine Black으로 출력했고

저번에는 8111X이랑 블랙 레진으로 뽑았는데 질감도 저번께 더 나앗던거 같다.

사포질 면잡기 + 퍼티로 메꾸기 무한반복

수축도 꽤 있어서 고생 좀 했다

그렇게 시간은 흘러흘러 2월 말

설연휴 막바지랑 주말에만 작업하다보니 꽤 오래걸렸는데 면 다 잡고 드디어 도색까지 끝마쳣다! 

근데 마스킹 떼다 도막 깨짐

꺠진 도막은 다시 붙이면 돼...

상판 쪽은 결이 좀 남아있긴 했지만 큰 문제 없이 금방 끝났다.

기판도 바로 정상작동해서 대만족

프로토 타입과 비교

TRRS 단자쪽을 넉넉하게 넓혀주고 폭을 줄여줬다.

근데 뭔가 좀 옹졸해진 듯한 느낌이..

스위치는 저번 프로토타입 때 쓰고 꽤 만족했던 TTC Matrix로 꽂아줬다.

여기서부터는 완성 사진.

https://github.com/ReGenBot03/Ergorox50

끗

시작은 PCB 부터

매번 애용하고 있는 JLC PCB에서 주문했고 가격은 배송비 포함 6만 2천원 정도.

3D 모델 공유하면 주는 7달러 쿠폰을 써서 5만원 정도에 주문할 수 있었다.

배송 옵션은 S.F Express로 골랐는데 생산+받아보기까지 약 10일 정도 걸렸던 것 같다.

제작하고 픽업하는데 5일 정도 걸린거로 나왔으니 배송 자체는 꽤 빠른편이다.

the Ave 때도 그렇고 그동안 카일 소켓에 쓰루홀 다이오드만 써왔는데 

이번에는 TTC 핫스왑 소켓 + 온보드 다이오드로 설계해봤다.

기존 카일 소켓은 생각없이 떔질하다보면 위아래 바꿔껴서 스위치를 못끼는 경우가 있었는데

TTC 소켓은 점대칭 구조라 실장할 때 위아래를 구분할 필요가 없다는게 최대 장점이고

사진처럼 위쪽 빈 공간에 다이오드를 넣는 식으로 공간을 최대한 아낄 수 있어서 좋다.

부품들이 다 작은데다 방향까지 신경써야돼서 눈이 좀 아프긴한데

슈카월드 틀어놓고 생각없이 땜질하다보니 어느새 끝나있었다.

문제는 컨트롤러와 커넥터가 올라가는 메인 보드의 FPC 커넥터 부분.

1mm 피치라는 말에 별거 아니네 했는데 역시 플럭스 없이는 무리였다;; (플럭스 안사둠)

납끼리 뭉친게 핀 안쪽으로 들어가면 구제 방법이 없길래 기판 3개를 날려먹었고

4개째에서 겨우 좀 잘된 것 같아 보여서 일단 넘어갔다.

그래서 완성된게 이거.

입체적으로 갈라진 부분이 많다보니 구성이 꽤 난잡하다.

커넥터도 생각없이 배치하다보니... (사실 생각은 했지만 뇌용량이 딸려서;;)

매트릭스쪽과 컨트롤러 쪽의 핀배치가 반대로 된 부분도 꽤 있었다.

기판은 공개전에 수정할 곳이 꽤 많아서 체크리스트도 따로 작성해두고 수정 중이다.

아무튼 이래저래 납떔도 끝났겠다 키 + LED만 구성해둔 테스트용 펌웨어로 LED 테스트.

LED 부분은 Vcc / GND가 병렬로 쭉 연결되고 DIO는 일렬로 이어주는 구조이므로

중간부터 안나올 경우 끊긴 부분의 LED 방향을 체크해보거나 납땜을 다시해주면 보통 다 해결된다.

Split 연결은 Full Duplex로 구성했다.

왠지는 몰라도 QMK 문서 Split Wiring 항목에 바로 안나오던데

통신용 핀으로 TX RX 2개를 소모하는대신 저항을 따로 준비하지 않아도 된다.

정석은 TX-RX / RX-TX 로 교차시켜서 선을 따줘야 하지만

RP2040은 소프트 스왑을 지원해서 개떡같이 연결해도 찰떡같이 돌아간다.

config.h :
  #define SERIAL_USART_FULL_DUPLEX
  #define SERIAL_USART_TX_PIN GP0
  #define SERIAL_USART_RX_PIN GP1
  #define SERIAL_USART_PIN_SWAP

여기서 맨 밑의 SWAP이 Slave쪽의 TX/RX를 스왑해 준다는 뜻.

그렇게 기판만 만들어 놓고 한참 지나서 받아본 하우징.

주문은 PCB랑 같이 넣었던 것 같은데 JLC 측에서 생산전에 컨펌해주는게 있어서 꽤 걸렸다.

상판은 블랙레진, 하판은 8111X 레진으로 출력했고 총 13만원 정도가 나왔다.

믿고 쓰는 JLC답게 프린팅 수준은 추가 가공 없이 바로 조립이 가능한 정도였다.

특히 조이스틱과 터치패널 부분은 설계대로 정확하게 나와서 감탄스러울 정도.

근데 조립하다보니 발견한게 하판 뒷꽁무니 부분을 너무 좁게 설계해놔서 TRRS 케이블이 안들어갔다;;

커넥터 핀 부분 규격이야 당연히 다 맞았지만 손잡이 부분이 두꺼운걸 생각 못해서 생긴 문제.

사진은 갈아서 넓혀준 뒤 찍은건데 곡선 디자인이다보니 매끄럽게 넓힐수가 없어서 어설프게 됏다.

사실 여기서 좀 현타가 많이 오긴했는데 뭐 이런거 체크하려고 뽑은 프로토 타입이니까...

이렇게 조립 과정에서 발견한 문제점들은 모델파일에 바로바로 적용해줬다.

아래 쪽이 수정한 버전.

TRRS 케이블 손잡이 부분이 두꺼운건 1센치 가까이도 가길래 1.1cm까지 넓혀줬다.

그렇게 어지쩌지 끝!

...이면 좋겠지만 예상치 못한 문제가 발생했다

우선 조이스틱 XY 핀을 아무렇게나 할당해놨었는데

뒤늦게 문서를 읽어보니 아날로그 핀에 할당해야됐다.

그리고 앞에서도 불안하다 싶었던 FPC 커넥터.

눈이 안좋아서 육안으로 봐서는 분명 잘 연결된거 같은데

정작 해당 컨트롤러를 마스터로 잡고 터치패드를 연결해보면 작동이 되지를 않았다.

더 시도해보기엔 여분 기판도 여분 커넥터도 한개 밖에 안남은데다가

테스트할 때마다 컨트롤러를 갈아넣을 수도 없는 노릇..

결국 그래서 [minimal-fpc-i2c-pcb] 를 주문해서 I2C로 연결하기로 했다.

물론 커넥터 납땜은 내가 하기엔 무리라고 판단해서 PCBA로 주문했다.

FPC 커넥터 (PCBA) + 새로 뽑은 메인보드 기판 + 배송비까지 다 합쳐서 6만원 정도. (돈지랄)

조이스틱이 들어가는 왼쪽 기판은 조이스틱 XY 핀을 아날로그 핀에 다시 할당해줬고

터치패드가 들어가는 오른쪽 기판은 납땜하기 편하게 I2C 핀아웃으로 변경했다.

Cirque Trackpad - FPC - I2C 변환 PCB - I2C 핀 이런식으로 연결된다.

...그럼 이제 다 해치웠나 싶지만...언제나 그렇듯 지금부터가 진짜 시작인 법.

에러가 안날때까지 무한 수정

특히 이번 펌웨어는 유난히 우여곡절이 많았다.

일단 QMK 문서에 있는 조이스틱 코드 예제가 제대로 된게 없어서 삽질을 오지게 했다.

거기다 조이스틱 모듈도 Idle 값이 미묘하게 틀어져 있어서

그거 알아낸다고 또 3일정도 소모했던 것 같고..

꾸역꾸역 해결하고 나니 이번엔 뭐이리 예민한지 좀만 건들여도 계속 인풋이 발생하길래

결국 QMK 제공 조이스틱 코드는 버리고 자체 스캔 코드를 넣고 데드존을 넓게 설정하는 걸로 해결했다.

config.h :
  #define JS_X_PIN GP28
  #define JS_Y_PIN GP29
  #define JS_X_MID 720
  #define JS_Y_MID 755
  #define JS_DEAD 200

keymap.c :
  void matrix_scan_user(void) {
    if (!JS_R && JS_X > JS_X_MID+JS_DEAD) {
      JS_R = true;
      register_code(KC_WH_R);
    } else if (JS_R && JS_X < JS_X_MID+JS_DEAD) {

여기서 JS_DEAD가 입력을 무시하는 데드존 기능.

그러다 중간부터 진짜 머리 터질뻔 했던게

rules.mk에서 아날로그 드라이버만 켜주면 Slave쪽 연결이 안되는 문제였는데

TRRS쪽 납땜만 몇번이나 다시해줬는데도 해결안되고..

아예 컨트롤러 TX RX 핀에서 선따서 넣어줘도 안되고..

비슷한 구성의 Stront를 보니까 mcuconf.h가 있길래 이거 넣어야 하나 싶어서 만들어줫더니

이번엔 뭔 QMK 문서에도 안나오는 ADCx 세팅을 해줘야 한댄다.

QMK 디코에 물어보니 ChibiOS 쪽 세팅 값이라서 QMK에는 안나올거라는데

막상 ChibiOS 쪽 페이지 가도 안나오는건 매한가지.

QMK 디코에도 아는 사람이 없어서 포기하려던 타이밍에

I2C 관련 세팅 항목 이름이 "RP_I2C_USE_I2C1" 이길래

똑같이 "RP_ADC_USE_ADC1"로 만들어줘 봤는데 어이없게도 정답이었다;;

물론 이게 Slave쪽 연결 안되는걸 해결해주진 못했고;;;;;;

연결 안되는 문제는 결국 QMK 디코의 elpekeñin 님이 해결해주셨다.

keymap.c :
  void matrix_scan_user(void) {
    if (is_keyboard_master()) {
      JS_X = analogReadPin(JS_X_PIN);
      JS_Y = analogReadPin(JS_Y_PIN);

자체 조이스틱 스캔 코드에서 Master인지 체크하고 아날로그 핀값을 읽어오는 구문이 있는데

해당 핀에 대한 모드 지정 (아날로그 핀으로 쓸지 디지털 핀으로 쓸지) 이 선행되지 않아서

Slave측이 뻗어버리는 것 같았다. (정황상)

긴가민가 하면서 알려준 핀 지정 코드를 추가해봤는데

keymap.c :
  void pointing_device_init_user(void){
    if (is_keyboard_master()) {
      setPinInputHigh(JS_X_PIN);
      setPinInputHigh(JS_Y_PIN);

기가막히게도 해결돼버렸다.

그 밖에도 디버그 하면서 몇개 알게 된게 있는데

'report_joystick_t' has no member named 'axes'

이건 config.h에서 조이스틱 관련 세팅이 누락될 경우 뜨는 에러다.

config.h :
  #define JOYSTICK_BUTTON_COUNT 0
  #define JOYSTICK_AXIS_COUNT 2
  #define JOYSTICK_AXIS_RESOLUTION 10

22년도 쯤에 작성된 옛날 코드들을 참조해서 만들다보면

JOYSTICK_AXES~ 로 잘못 적어서 컴파일이 안될 수 있다.
(23년도 쯤에 JOYSTICK_AXIS~ 로 바뀌었음)

그리고 Cirque Trackpad는 FPC 케이블로 연결할경우

위에 적은 [minimal-fpc-i2c-pcb] 로 연결하는거면 정방향 케이블이면 된다.

만약 SPI로 연결하려는데 잘 모르겠으면 무조건 앞뒤 정방향인거랑 역방향인거 2개 같이 사라.

근데 사실 잘 모르겠으면 그냥 시도를 안하는게 돈아끼는 방법이긴 하다.

keymap.c :
  void pointing_device_init_user(void){
    pointing_device_set_cpi(800);

그리고 QMK 디코의 pfn0님이 알려준 코드인데

Cirque Trackpad 사용시 포인터 속도 조절은 이 코드로 하면 된다.

또 키 입력은 잘되고 키보드 연결 직후에만 터치패드가 잘 작동하다 잠시 후 먹통되는 경우

이건 FPC 케이블이 씹혔거나 핀위치가 틀어져서 커넥터 안에서 쇼트난거다.

코드 문제는 아니니 시간낭비 하지말고 그냥 위치를 잘 잡아주면 해결된다.

고생고생해서 ErgoRox50 프로토 타입 완성!

https://github.com/ReGenBot03/Ergorox50

아직은 Schematics랑 QMK 코드만 올려뒀고

모델파일이랑 PCB는 몇가지 좀더 수정해서 공개할 예정이다.

끗.

거기다 게임도 받을 수 있어서 개이득.

사자마자 바로 응모 완료했다.

스타필드+인벤터 렌더링 정도가 주 목적이고

사실 글카가격이 아직도 부담스러운지라 한 1년쯤 지나서 살까 했지만

생각보다 스타필드 모드판 성장세가 좋고 지금이 최저가일거라는 판단에 구매했다.

특히 글카는 나중가면 더 싸지기야 하겠지만 특가만 잘건지면 지금도 딱 살만한 시기 같고

DRAM이야 계속 쌌었고.. NAND도 마지막 물량터는 시즌이돼서 엄청 싸졌다.

아마 내년 쯤에는 반도체 사이클 돌아오면서 둘다 가격이 오르지 않을까 싶다.

DDR5에서는 오히려 하닉 램이 오버 수율은 더 좋다는데

가격적으로 메리트가 있는지는 잘 모르겠어서 삼성 시금치로 골랐다.

케이스는 아크릴창 같은건 쿨링에 도움도 안되고 좀 유치하다고 생각하는데다

상자같은 심플한 디자인이 취향이라 전체 메쉬망으로 된 상자 케이스로 구매.

아마 다음주 중에 다 받아서 주말에 조립할거같다.

 아래는 나중에 보려고 찍어둔 영수증

지난 5월 초 부터 스플릿을 만들어보려고 끼적대기 시작했는데 이제야 좀 모양이 나오기 시작했다.

그 동안 구성도 몇번 갈아 엎은 것도 있고 면이 이리저리 꺾이는 부분도 많고

특히 하판은 곡면으로 돼있어서 모델링 하는데 상상이상으로 오래걸렸다.

아무튼 그래서 반쪽 모델링 완성 후 이름을 지어줘야 할 것 같아서 (그 동안 그냥 Split Test 였음)

떼껄룩 디코에 물어봤는데 당연히 제대로 된 대답은 못들었고😑

제일 먼저 대답해준 친구 닉네임인 Rox를 넣어서 ErgoRox로 지었다.

어감도 나쁘지 않고 숫자 50 붙여주니까 키보드 스러운게 있어보여서 괜찮은 듯

짤은 마지막 수정 전에 찍은건데 PCB는 KiCad에서 아웃라인을 잡아준 뒤 캐드 파일로 뽑아서

하우징과 간섭이 있나 인벤터에서 체크해 보는 식으로 작업했다.

아무래도 평소에 만들던 네모네모 디자인이 아니라서 여기도 손이 꽤 많이 갔는데

2개 툴을 오락가락하며 수정하는 것도 꽤 재밌는 경험이었다.

최종적으로 완성한 PCB.

메인 매트릭스랑 서브 매트릭스가 따로 나뉘고 거기에 컨트롤러가 올라가는 보드 따로

조이스틱용 보드가 따로 (터치 패드는 리본 케이블로 연결) 들어가면서 구성이 엄청 복잡해졌다.

SMD 다이오드와 Per-Key LED는 처음 넣어봐서 배선할 때 엄청 헤맸는데

Krytox 님이 Vcc / GND 끼리 병렬 연결하고 DIO는 일렬로 이어주면 된다고

말씀해주신 덕분에 쉽게 쉽게 완성할 수 있었다.

왼쪽 아래에 있는게 왼손 엄지쪽에 들어가는 조이스틱 용 보드인데

요 똥글뱅이를

왼쪽 하우징 하부에 끼우고

상부 하우징이 커버하는 구성으로 만들었다.

(엄지 각도에 맞춰서 각도 조정하려고 원형으로 만듬)

아무튼 이제 과제는 3개 정도 남은거 같다.

1. 상하부 체결방식
자석 생각해서 나사 없이 얹는 식으로 설계했는데 면 안맞으면 떨그덕 거릴 것 같당
자석 크기를 키우고 실리콘 댐퍼를 붙이는 것도 생각해 봤는데

혹시 더 좋은 방식이 있을지 아직 고민 중이다.

2. TRRS 단자 구멍
단자가 벽에 딱붙게 설계하면 벽 두께가 너무 얇아지고
그렇다고 단자를 벽에서 띄우면 구멍이 너무 커져서 보기 흉하다;;;
다른 하우징들은 어떻게 처리했는지 참고해봐야됨.

3. 조이스틱 구멍 사이즈
이거 때문에 한 이틀은 날린거 같은데 조이스틱 노브 포함 치수 자료가 아무리 찾아봐도 없다;
일단 넉넉하게 뚫어놨는데 조이스틱 오면 실측해서 수정해야할 것 같다.

끗.

저번 글 마지막에서 적었던 빅베젤 플랭크를 완성했다.

맨 처음 디자인할 때는Piggy60를 생각하고 만들기 시작해가지구 Mini Piggy 라는 이름으로 만들었는데
맥북 느낌으로 곡면을 위아래로 넣으면서 피기와는 완전히 다른 느낌의 빅베젤이 됐음

색은 피아노 블랙이 포인트로 어울릴 것 같아서 MidnightGlow40라고 이름도 바꿔주고 유광으로 도색했는데..

막상 좀 써보니 유광은 지문이랑 기름도 엄청 묻고 먼지도 눈에 너무 잘띈다 😑
키캡도 맞춤으로 라마 그리드 끼워놔서 사진 한장 찍을 때마다 빡빡 닦아줘야됨;

아마 나중에 하나 더 만들게 된다면 그땐 무광 검정으로 만들거 같다.

3D 프린팅은 저번과 같이JLCPCB 에 맡겨서 뽑았고
블랙 서페이서 - 샌딩 - 유광 블랙 - 유광마감으로 도색했다.

프라모델의 경우 초벌 샌딩을 안해주면 표면에 도막이 제대로 안붙는 현상이 있다
락카 도료가 플라스틱 표면을 약간 녹였다가 굳으면서 도막이 단단하게 안착되는 과정이 필요한데


레진의 경우 락카에 녹는지는 모르겠지만 일단 샌딩 해주고 안해주고 도막 차이가 꽤 있었고
메탈 프라이머 - 서페이서 - 도료 - 마감제도 해봤는데 오히려 프라이머 있고 없고 차이는 못느꼇음..


참고로 타사는 어떤지 모르겠지만 JLBPCB의 경우 3D 출력물에 샌드 블라스트 + 샌딩이 돼서 오기 때문에
받자마자 바로 서페이서를 올려줘도 도막이 굉장히 잘 붙는다.

물론 샌딩이 섬세하게 되는건 아니라서 면잡는건 한번씩 해줘야 하고
가끔 경화불량 있거나 샌드블라스트가 집중돼서 모서리가 뭉개진 경우 퍼티질도 필요하다.

PCB는 이전에 미리 뽑아둔 Mini Ave v2 의 메인 매트릭스 기판.
사실 Mini Ave 기판 뽑을 때 MOC 때문에 4x12 기판이 남아돌아서 시작한거긴 하다;;

그래서 컨트롤러도 옛날에 아두이노 키패드 만들때 썼던걸 떼왔다
어쩌다보니 제대로된 프로젝트가 아니고 이쁘장한 짬통단지를 만든거 같긴한데;;;

뭐 이번 꺼는 어짜피 PCB보다 하우징이 메인이니까...

아무튼 하우징 안에 공간이 타이트한 편이라서
붙어있던 micro USB 단자는 뽑아버리고 선을 새로 따서 C type USB포트를 달아줬고

USB 단자쪽 패드가 비좁다보니 USB 선따기가 이번 제작기에서 제일 어려운 부분이었던거 같다.

컴터 연결했을 때 QMK Toolbox에서 Connected 뜨고 펌웨어도 잘 올라가지면 성공!

문제는 떼왔던 아두이노가 살면서 아두이노를 처음 만져봤을 때
마루타 당했던애라서 동박이 멀쩡한데가 없었다ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

12x4니까 16개 핀이 필요한데 기존 핀아웃으로는 딱 2자리가 모자르길래 LED 핀아웃 뺏어다 할당해줬다.
사진은 뒤집혔는데 LED 아래의 저항을 디솔해주고 나오는 패드에 납땜해주면 B0 D5 핀을 쓸 수 있다.

사진은 사실 QMK 코드짤 때 핀아웃 적으려고 찍은거라 정확히 어딜 만진건지 잘 안보이는데

Pro Micro LED Pinout은 골렘 프로젝트 페이지에 굉장히 알기 쉽게 되어있으니 참고.

기판은 절연+흡음 효과를 위해 마스킹테이프를 발라준뒤 컨트롤러와 합체해주고

 하우징에

즉 시 삽 입

근데 그대로 써보니 텅텅거림이 꽤 있어서 PE 폼도 얇게나마 깔아줬다.

뒷판은 하나아크릴에 미리 맡겨서 재단해둔 아크릴과 고무발로 마감.

하우징 내부 체결 구조는 대충 이런식.
안에 빈공간이 많고 가벼우면 텅텅 소리가 크길래 최대한 덩어리를 크게 만들어 본건데
PE 폼을 넣어줘야 할정도로 생각보다 흡음이나 방음 효과가 그렇게 좋지는 않았다

그 뒤에는 이전에 만들어둔 QMK 코드를 조금 수정해서 뽑아주면... 

완성!

키캡은 RAMA WORKS GRID

스위치는 구 아쿠아킹 윤활

테이핑 + PE 폼 적용

[링크]

핸드폰으로 대충 녹음해본 타건음.
들어보면 알겠지만 체결 구조 문제인지 위치에 따라 소리 편차가 크다;

다음번에 다시 뽑는다면 하우징 구조부터 바꾸고 다시 뽑아야갯다.


끗.