KB2040 (Kee Boar) 소개

안녕하세요, 그린탐입니다.

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지난 시간에는 Adafruit에서 판매하는 어느 개발보드를 소개해 드렸는데요. 오늘은 그중에서도 기계식 키보드(Mechanical Keyboard)를 직접 제작하는 분들을 위해 만들어진 독특한 개발보드인 Adafruit KB2040 (Kee Boar) 를 소개해 보겠습니다.

 

 

기계식 키보드용으로 설계된 개발보드

KB2040은 Adafruit가 개발한 소형 개발보드로, 별명은 "Kee Boar" 입니다. 이름에서 알 수 있듯이 키보드(Keyboard)를 위한 보드라는 의미를 담고 있습니다.

특히 Arduino Pro Micro와 유사한 형태로 제작되어 기존 커스텀 키보드 설계에 쉽게 적용할 수 있으며, 저렴하면서도 강력한 성능을 제공하는 Raspberry Pi의 RP2040 마이크로컨트롤러를 사용합니다.

기계식 키보드를 직접 설계하거나, 매크로 패드(Macro Pad), 커스텀 입력 장치 등을 제작하려는 메이커들에게 매우 매력적인 선택지입니다.

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그런데 '키보드용 개발보드'란 무엇일까?

KB2040을 처음 보면 "키보드 하나 만들려고 별도의 개발보드가 필요한가?"라는 생각이 들 수도 있습니다.

여기서 말하는 키보드는 우리가 흔히 사용하는 PC 키보드만 의미하는 것이 아닙니다.

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컴퓨터 입장에서 키보드란 사용자의 입력을 전달하는 모든 장치를 의미합니다.

예를 들어 다음과 같은 것들도 모두 키보드의 일종입니다.

• 숫자만 입력하는 숫자 키패드
• 자주 사용하는 기능을 등록한 매크로 패드
• 포토샵이나 영상 편집용 단축키 패널
• 게임 전용 컨트롤러
• CAD 설계용 단축키 장치
• 스트리밍 방송용 장면 전환 패널
• 산업용 장비 조작 버튼

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예를 들어 유튜브 방송을 하는 사람이 아래와 같은 버튼을 만든다고 생각해 보겠습니다.

- 방송 시작

- 마이크 음소거

- 장면 전환

- 카메라 변경

버튼은 4개뿐이지만 컴퓨터는 이를 일반 키보드 입력으로 인식합니다.

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또는 포토샵 사용자라면

• 복사
• 붙여넣기
• 브러시 선택
• 실행 취소

와 같은 기능을 전용 버튼으로 만들어 사용할 수도 있습니다.

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이처럼 KB2040은 단순히 글자를 입력하는 키보드를 만드는 보드가 아니라, 사용자의 버튼 입력을 USB를 통해 컴퓨터에 전달하는 다양한 입력 장치를 만드는 개발보드라고 이해하면 됩니다.

그래서 기계식 키보드 제작자뿐 아니라 메이커, 스트리머, CAD 설계자, 영상 편집자, 프로그래머 등 다양한 사용자들이 활용하고 있습니다.

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RP2040 기반의 강력한 성능

KB2040의 핵심은 Raspberry Pi Foundation이 개발한 RP2040 칩입니다.

주요 사양은 다음과 같습니다.

• 듀얼 코어 ARM Cortex-M0+ 프로세서
• 동작 속도 약 125MHz
• 264KB SRAM
• 8MB SPI Flash 메모리
• 3.3V 로직 레벨
• USB Type-C 인터페이스

대부분의 키보드 프로젝트는 물론이고 다양한 DIY 전자 프로젝트에도 충분한 성능을 제공합니다.

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기존 Pro Micro 키보드와 호환

많은 DIY 키보드 프로젝트는 Arduino Pro Micro 기반으로 설계되어 있습니다.

KB2040은 이러한 사용자들을 위해 Pro Micro와 유사한 핀 배열을 채택했습니다.

보드 크기는 약 35.0mm × 17.8mm로 매우 작으며, 기존 Pro Micro 또는 Elite-C 기반 키보드 PCB에 비교적 쉽게 적용할 수 있습니다.

따라서 기존 설계를 크게 변경하지 않고도 RP2040 기반으로 업그레이드할 수 있습니다.

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다양한 GPIO와 확장성

KB2040은 총 20개의 GPIO를 제공합니다.

18개의 캐스텔레이티드 패드

보드 가장자리에 배치된 캐스텔레이티드(castellated) 패드를 통해 핀헤더를 장착하거나 PCB에 직접 납땜할 수 있습니다.

STEMMA QT / Qwiic 포트

보드 끝부분에는 STEMMA QT 포트가 제공됩니다.

이 포트를 이용하면 다음과 같은 I2C 센서를 매우 쉽게 연결할 수 있습니다.

• 온습도 센서
• 조도 센서
• 거리 센서
• OLED 디스플레이

별도의 납땜 없이 케이블만 연결하면 사용할 수 있어 초보자에게도 편리합니다.

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아날로그 입력과 PWM 출력

KB2040은 다음 기능을 제공합니다.

• 12비트 ADC 4채널
• PWM 출력 16채널

따라서 단순한 키보드뿐 아니라

• LED 조명 제어
• 서보 모터 제어
• 센서 데이터 수집

과 같은 프로젝트에도 활용할 수 있습니다.

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내장 NeoPixel LED

보드에는 RGB NeoPixel LED가 하나 내장되어 있습니다.

이를 활용하면 다음과 같은 기능을 구현할 수 있습니다.

• 전원 상태 표시
• 연결 상태 표시
• 키 입력 상태 표시
• 사용자 정의 알림

소프트웨어에서 색상을 자유롭게 변경할 수 있기 때문에 프로젝트의 시각적인 완성도를 높일 수 있습니다.

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리셋 버튼과 부트로더 버튼

KB2040에는 두 개의 버튼이 있습니다.

Reset 버튼

보드를 즉시 재시작할 수 있습니다.

Bootloader 버튼

펌웨어 업로드 모드로 진입할 때 사용합니다.

또한 일반 GPIO 입력으로도 사용할 수 있어 사용자 버튼 역할을 수행할 수도 있습니다.

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전원 공급 기능

보드에는 최대 500mA 수준의 3.3V 레귤레이터가 내장되어 있습니다.

또한 USB 전원으로 구동되는 5V 장치를 연결할 수 있는 RAW 출력도 제공됩니다.

대형 NeoPixel LED 스트립을 구동하는 프로젝트에서도 유용하게 활용할 수 있습니다.

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다양한 개발 환경 지원

KB2040의 장점 중 하나는 여러 개발 환경을 지원한다는 점입니다.

CircuitPython

Python 언어로 빠르게 개발할 수 있으며 키보드 프로젝트에서 특히 인기가 많습니다.

MicroPython

마이크로컨트롤러 환경에서 Python을 사용하고 싶은 사용자에게 적합합니다.

Arduino IDE

C/C++ 기반 개발을 선호하는 사용자라면 Arduino IDE를 사용할 수 있습니다.

RP2040 보드는 Arduino 환경에서도 매우 안정적으로 동작합니다.

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어떤 사람에게 적합할까?

KB2040은 다음과 같은 분들에게 추천할 수 있습니다.

• 기계식 키보드를 직접 제작하고 싶은 분
• 매크로 패드를 만들고 싶은 분
• RP2040을 활용한 프로젝트를 시작하고 싶은 분
• CircuitPython을 배우고 싶은 분
• Pro Micro 기반 키보드를 업그레이드하려는 분

특히 커스텀 키보드 커뮤니티에서는 RP2040 기반 보드가 점점 인기를 얻고 있는데, KB2040은 그중에서도 사용성과 확장성이 뛰어난 제품이라고 할 수 있습니다.

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마무리

KB2040은 단순한 개발보드가 아니라 커스텀 키보드 제작을 위해 세심하게 설계된 전문 보드입니다.

RP2040의 강력한 성능, USB Type-C, STEMMA QT 포트, 내장 NeoPixel LED 등을 갖추고 있으면서도 비교적 저렴한 가격으로 구매할 수 있다는 것이 큰 장점입니다.

만약 자신만의 기계식 키보드나 매크로 패드를 만들어 보고 싶다면 KB2040은 매우 좋은 출발점이 될 것입니다.

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다음 시간에도 Adafruit의 흥미로운 개발보드와 전자부품들을 계속 소개해 드리겠습니다.