먼저, 글이 길 수도 있다.

원체 말이 많은 사람이라, 세줄 요약같은건 할줄 모른다.

미리 미안하다.

1. 머리말

어제 올린 넘패드 제작 완료글 후기임

https://gall.dcinside.com/mechanicalkeyboard/1374961

uhk와 qk75를 사용하면서

스플릿 스페이스바의 유용함, 생각보다 안 쓰는 노브 키 등

uhk와 qk75의 장점만을 합친 키보드는 없을까? 하는 생각이 처음 들었다.

여기저기를 한참 찾아다니면서 내린 결론은

'나에게 완벽한 맞춤형 키보드는 직접 만드는 수밖에 없다'였다.

pcb를 디자인하기 위해 kicad를 공부하고,

하우징 디자인을 하려고 Fusion 360을 유튜브로 공부하고,

적층식 아크릴 케이스라는 용어를 알기 위해 10년도 더 된 인터넷 글을 찾아다니면서

'생각보다 돈이 많이 들겠는데?' 하는 걱정이 앞섰고,

'잘못 만들어서 돈 두배 세배로 나가면 어떻게 하지?' 하는 걱정이 뒤를 이었다.

그래서, 테스트로 넘패드를 먼저 만들어 보기로 하였다.

2. 구성품

내가 만족할 만한 최소한의 수준에 도달하기 위한 넘패드의 구성품은 다음과 같이 정했다.

MCU, PCB, 펌웨어, 보강판, 하우징, 스위치, 키캡, 자경용 받침대, 범폰

1) MCU

요즘은 RP2040을 점점 사용하기 시작하는 추세라고 누군가가 말한 걸 봤다.

유선 연결할 것이기 때문에, 블루투스나 2.4 지원은 딱히 신경쓰지 않았다.

그래서 RP2040 MCU를 활용한 보드 중 가장 작은 사이즈인 Seeed Xiao RP2040을 선택했다.

2) PCB

PCB는 kicad로 그렸다.

원하는 배열을 그릴 수 있어야 하기에,

구글에서 'kicad keyboard pcb design' 따위의 검색어로 검색한 다음,

나오는 것들을 닥치는 대로 읽었다.

다행히 10년 전 자료부터 시작해서, 불과 만들어진지 1년도 안 된 페이지까지 자료가 많았다.

또한, github에는 가진 것들을 나누려는 좋으신 분들이 참 많았다.

거기에서 적당한 kicad pcb 디자인 프로젝트를 많이 참고했다.

내가 선택한 MCU인 xiao rp2040은 연결할 수 있는 핀이 그렇게 많지 않다.

넘패드는 매트릭스로 해도 얼추 수용이 가능하지만, 메인 키보드는 그렇지 않을 것이었기 때문에,

키매핑은 74HC165를 이용한 시프트 레지스터 방식을 선택했다.

3) 펌웨어

찾아보니까 rp2040을 지원하는 보드 중 펌웨어 자체적으로 시프트 레지스터를 지원하는 것이 kmk가 있다더라.

공식문서를 확인해 보니 정말 시프트 레지스터를 지원하는걸 확인함.

파이썬 기반의 펌웨어라 딱히 공부할 것도 많이 없어 보였음.

더 볼 것도 없었다. kmk로 결정.

4) 보강판 및 하우징

적층식 아크릴 구조를 선택한 이상 보강판은 2T+3T든, 5T 통이든 두께는 5T여야만 했다.

상판은 키캡을 적당히 가리는 크기의 8T, 보강판 5T, 하판 8T 해서 총 21T 두께로 제작했다.

5T 통 두께의 보강판을 선택한 결과는 나중에 좋지 않은 결과로 돌아오게 되는데, 이땐 몰랐다.

하우징을 연결할 M3, M4 볼트와,

같은 규격의 스페이서(지지대 너트라고도 하던데, 뭐가 정식 명칭인지는 모른다)도 구매했다.

5) 스위치, 키캡

물왕을 한번 써보고 싶었다. 윤활은 뭐 끌리면 하고 아님 말고.

키캡은 뭘 할까 고민을 했는데, 마침 고민하던 중에 고쥬지가 떠서 질렀다.

이때는 내가 생각하는 스플릿 스페이스바 배열에도 맞아서 크게 고민하지 않았는데,

지금와서 생각해보면 조금 더 있다가 살걸 그랬다. hhkb 백스페이스가 없을 줄이야.

아, 스테빌은 2U만 있으면 되서, 사실 큰 상관이 없었는데, 줄테빌 한번 그냥 써보고 싶어서 줄테빌을 샀다.

6) 자경용 받침대, 범폰

처음에는 대충 3m 충격방지 스티커 같은걸 찾다가,

그냥 아크릴로 자경 받침대를 좀 만들어서 세우고 거기 끝에 3M 범폰을 붙이기로 하였다.

그래서 아크릴 발을 추가 제작했다.

사실 손목에 좋은 각도는 0도라는데, MCU가 PCB에 붙는 형태가 위에서 말한 하우징 하판 8T 두께로는 불가능해서,

부득이하게 5도 정도의 자경을 주는 방향으로 디자인하였다.

5도 정도 주려면 높이를 얼마나 해야 되나 싶어서 수학 시간에 배운 아크탄젠트 뭐시기 돌리니까 대충 9T 정도 나오더라.

이쯤해서 구성품을 모두 정하고, pcb 도면을 그리고, 도면에 맞추어 하우징을 그려 각각 주문을 넣었다.

3. 빌드

중국으로 주문한 pcb는 의외로 빨리 왔다.

설마 빨리 올까? 싶어서 하우징과 스위치, 키캡, 스테빌을 모두 사 놨는데, 유독 스페이서가 중국에서 한국 오는데 20일이 걸리더라.

네이버에 검색해도 나오던데... 앞으로 작은 부품은 그냥 한국에서 사는게 나을 것 같다.

PCB는 그냥 내가 좋아하는 색인 파란색으로 했는데, 밝지 않고 차분한 느낌의 파란색이라 맘에 들었다.

위에 구멍이 여러 개 뚫린게 보이는데, 여기에 핀헤더를 납땜한 다음 MCU를 납땜하는 방식의 디자인이다.

납땜도 완전 초보라 벌벌 떨면서 어떻게든 MCU까지 납땜을 다 했는데, 여기서 문제가 생겼다.

5T짜리 보강판은 PCB에 완전 밀착하게 되는데, 저 오른쪽 핀헤더 납땜 부분이 돌출이 된다.

미리 핀헤더를 좀 자르고 했으면 괜찮았을까? 싶었는데, 어차피 납땜을 하면 완전 평평하게 하는 건 불가능하다는 결론에 다다름.

그래서 어쩔 수 없이 이중 지출이 생겼다. 5T 보강판을 3T+2T로 나누고, 하단 2T 보강판에는 핀헤더 노출부분도 뚫어줘야 했다.

그래서 다시 온 하우징이 이렇다.

보강판과 스위치를 다시 연결해 본다. 딱 맞게 깔끔하게 잘 되는걸 확인하고 안심.

나머지 케이스를 모두 결합하고, 키캡을 꽂는다.

옆면과 앞면, 뒷면은 이렇게 생겼다.

조금 비틀어진 부분이 있는데, 이건 나사풀고 조이고 하면서 딱 떨어지게 맞추면 된다.

그래도 재단의 약간의 오차는 있는 터라, 정말 이쁘게 딱 떨어지지는 않는다.

뭐..이런거 크게 신경 쓰는 타입이 아니라, 사실 보기 싫진 않다.

4. 후기

아크릴 발과 범폰용 M4 육각 스페이서를 살 때, 상품 페이지에 표시된 너비와 높이에서 0.1mm 여유를 두고 구멍을 뚫었는데,

실제 온건 그것보다 0.5mm 정도 작은 스페이서라, 구멍 안에서 살짝 노는 느낌이 있었다.

볼트를 꽉 조여서 안 놀게 처리는 했는데, 못내 아쉬운 느낌이 든다.

다음번에는 원형 스페이서로 처리해볼까? 하는 생각도 있다.

양 옆 여백을 5mm로 두면 더 좋았을까? 하는 생각이 잠깐 들었는데,

괜히 아크릴이 알루미늄인척 따라하다가 깨질까봐,

10mm도 나름 깔끔하게 보기 괜찮은 것 같다고 생각하기로 했다.

펌웨어도 잘 돌아가고, 실 사용에 큰 무리는 없다.

스테빌이 조금 뻑뻑한 느낌이 드는데, 이건 나중에 메인키보드 만들면 같이 한번에 윤활하려고 한다.

첫 완전 자작 키보드였는데, 이거 하나 만드려고 납땜기까지 다 사는 바람에 돈이 생각보다 많이 깨졌다.

그래도 잘 돌아가는 걸 확인했으니 이제 원래 목표였던 60배열 키보드를 조금 쉬었다 제작하려고 한다.

60배열 키보드는 넘패드보다 조금 더 상세한 제작기 겸 후기를 만들듯 하다.

아, 키보드 레이아웃은 이렇게 생겼다.

오쏘에 스플릿 스페이스바, 키캡 호환성까지 생각하다 보니 이런 미친 배열이 나왔는데,

은근 구글에 비슷한 배열이 많더라.

어차피 나 혼자 쓰는거 나만 만족하면서 쓰면 되지 + 하우징으로 둥글게 깎으면 나름 이쁘게 나오겠다 하는 생각으로

일단 한번 진행해보려고 한다.

긴 글 읽어주셔서 감사합니다.