minivan 호환 40% 사이즈 키보드 제작

인터넷에서 키보드 관련 검색을 하다가 우연히 minivan이라는 키보드를 알게 되었습니다.

아래 이미지처럼 생긴 키보드인데 작은 사이즈가 무척이나 맘에 드는 키보드입니다.

출처 :https://trashman.wiki/keyboards/minivan

일반적인 키보드 사이즈를 100%라고 하면 minivan 키보드는 40% 사이즈의 작은 키보드입니다.

아래 그림을 보시면 얼마나 작은 키보드인지 알 수 있습니다.

작은 사이즈가 맘에 들어 구매를 하려고 찾아보니 6~7년 전에 판매가 된 듯 보이고 수요도 그렇게 많지 않았던 건지 현재는 구매를 할 수가 없으며 재고조차 없는 듯 보입니다. 구매할 수 없으니 직접 만들어야 될 것 같아 검색을 해 보니 minivan 키보드와 호환되는 여러 가지 버전의 키보드가 공개되어 있는 것을 알게 되었습니다.

 

PCB가 공개된 버전 중에 저는 아래 steamvan이라는 PCB를 선택하였습니다.

제가 steamvan을 선택한 이유는 github에 PCB 관련 하드웨어가 공개되어 있고 QMK에 이미 해당 키보드의 펌웨어도 적용되어 있어서 쉽게 제작해 볼 수 있을 것 같았기 때문입니다.

GitHub - jmdaly/steamvan: KiCAD design files for the SteamVan PCB - a 40% keyboard PCB based on an STM32 MCU

github에서 디자인 파일을 다운로드하여 KiCAD에서 확인해 보았습니다.

일반적인 자작 키보드에서 많이 사용되는 ATMega32U4가 아닌 STM32F303CBTx를 사용하고 있습니다.

KiCAD에서는 PCB 3D 뷰어가 있어서 확인해 보았습니다.

steamvan PCB의 github 소스에는 보강판 관련 파일이 없습니다.

다른 사용자 분들의 minivan 제작기를 살펴보니 보강판을 사용해서 만든 것이 있는가 하면 없이도 만든 버전이 있습니다.

제 생각에 보강판이 있으면 타이핑시 스위치가 좀 더 고정되어 안정성면에서 좋을듯 싶어 제작해 보기로 하였습니다.

minivan 호환 dxf 파일을 구하여 KiCAD에서 FR4로 보강판을 제작하였습니다.

steamvan PCB와 보강판의 거버파일을 아래 JLCPCB 사이트에서 주문을 넣었습니다.

SMT PCB어셈블리 3D프린팅 - JLCPCB

이번에는 제가 여러 가지 부품을 모두 가지고 있지 않아 JLCPCB의 SMT 서비스를 이용하여 제작해 보았습니다.

steamvan PCB github 에는 BOM 파일만 있고 CPL파일은 없어서 KiCAD에서 BOM파일과 CPL파일을 새로 생성하였습니다. 

생성된 파일들을 JLCPCB의 SMT 서비스에 업로드 했더니 몇몇 부품에서 에러가 발생됩니다.

부품의 데이터시트를 참고하여 재고가 있는 부품에 한해서 수작업으로 부품 선정을 다시 하였습니다.

아래는 JLCPCB에서 SMT 작성 후 최종 미리 보기 화면입니다.

부품의 방향과 배치를 확인 후 문제가 없는것 같아 주문을 넣었습니다.

PCB는 기본 5장으로 SMT는 최소 단위인 2장만 제작하였고 최대 4일이 소요된다고 나옵니다.

주문 후 며칠 뒤에 JLCPB에서 주문한 steamvan PCB와 보강판이 도착하였습니다.

아래는 SMT로 제작한 PCB입니다.

SMT로 제작했더니 납땜을 하지 않아서 편리합니다.

(개인적으로 키보드에 RGB LED가 켜지는것을 싫어하여 LED는 SMT시 제외하였습니다.)

아래는 보강판인데 여러가지 레이아웃을 지원하기 위해 키캡사이즈보다 큰 공간이 뚫려 있습니다.

간단하게 PCB를 체크해 보니 문제가 없는 듯 보여 PC에 연결시켜 보았습니다.

USB-C 케이블을 연결하니 윈도우 10 PC에서 STM32 칩을 정상적으로 인식합니다.

QMK를 다운로드 받은 후 steamvan keyboard를 선택하여 build & flash 합니다.

정상적으로 다운로드가 되었고 PC의 장치관리자에서도 정상적으로 키보드로 추가되었습니다.

핀셋을 사용하여 키 테스트를 해 보니 키가 잘 입력됩니다.

제가 가지고 있는 적축 스위치를 보강판에 꽂은 후 PCB와 결합해 보았습니다.

키캡만 꽂으면 간단히 완성될 거라 생각했는데 한 가지 문제가 발생되었습니다.

당연히 가지고 있는 키캡을 적용하면 될 줄 알았는데 제가 가지고 있던 125 키캡 세트를 사용해서는 키캡이 부족하다는 것을 알게 되었습니다.

 

아래 그림을 보시면 오른쪽 위의 검은색 2개의 키가 부족해서 다른 키캡으로 우선 적용해 놓았는데 minivan 키보드가 중간사이즈의 키캡이 몇 개 더 필요하다는 것을 알게 되었습니다.

 

키캡의 통일성이 떨어져서 미관상 보기 좋지는 않지만 우선 적용해 보았습니다.

이렇다 보니 minivan용 키캡 1세트를 구하고 싶은데 이 또한 판매를 하지 않으니 150 키 이상의 키캡을 구매하여 적용해 보는 방법밖에 없을 듯 보입니다.

minivan 호환 40% 사이즈 키보드를 만들어 보았습니다. 

검은색 키캡이 옥에 티지만 사이즈도 작아서 좋고 가벼워서 매우 만족스러운 키보드입니다.

바닥면의 PCB가 너무 노출되어 있어서 사용하기 불편하고 위험할 것 같습니다.

아무래도 키보드 보호를 위해 키보드 케이스를 한 개 만들어 봐야겠습니다.