[커스텀 키보드] Blackwidow V3 PRO 텐키리스로 만들기 [1편]

 

몇 년 전 구매하여 메인으로 사용했었던 Blackwidow v3 pro를 텐키리스 키보드로 만들어 보려고 한다.

이 키보드는 무선이지만 유선보다 빠른 반응속도를 자랑한다.

또한 Razer synapse를 통해 사용자가 키를 원하는 키로 커스터마이징할 수 있으며 Razer Hypershift를 통 다른 Razer 기기들과 연동으로 생산성을 극대화할 수 있다는 장점이 있다.

 

이 좋은 키보드에 내가 갖는 불만은 풀배열(108키)이라는 것과 스위치가 역방향으로 꼽혀 OEM 프로파일 키캡이 강제된다는 것이다.

또한 기성품 키보드의 고질병인 통울림이 심하다는 점이 문제이다. 커스텀을 하기로 마음먹은 만큼 위의 단점을 모두 해결해 보도록 하겠다.

https://quasarzone.com/bbs/qc_qsz/views/590752

RAZER BLACKWIDOW V3 PRO

 

먼저 키보드를 분해하여 작동 방식부터 확인해 보도록 하였다.

분해는 위의 칼럼을 참조하였다. 글의 이해를 위해 칼럼을 조하길 바란다.

도터보드

 

위 사진은 키보드의 도터보드이며 키보드 스위치 입력을 제어하는 MCU가 탑재되어 있다.

0.5mm 34pin FFC 커넥터를 통해 키보드 스위치가 달린 기판과 통신하여 입력을 받아오는 구조이다.

FFC 케이블을 연결한 모습

 

키보드 매트릭스의 작동원리를 이해한다면 34개의 핀 중 2개의 핀의 상호작용을 통해 입력을 받는다는 것은 쉽게 추론이 가능하다.

키보드 매트릭스에 대한 내용은 아래의 글을 참고하길 바란다.

https://m.blog.naver.com/kdahaam/221495967863

[풀와이어링 키보드 제작 가이드] 1. 키보드 매트릭스 원리 이해하기

 

핀 배열을 알아내기 위해 34개의 핀 중 2개씩 쇼트시켜 입력이 들어오는지 확인하였다.

FFC 케이블 커넥터의 간격이 매우 좁기 때문에 편의를 위해 어댑터를 알리익스프레스에서 구매하였다.

 

FFC케이블과 보드를 이용하여 쇼트시키는 모습

 

 

키보드 테스트 사이트를 통해 입력을 간편하게 확인할 수 있다.

 

케이블의 핀 번호가 표기되어 있고 케이블을 꼽기 쉽게 되어있어 키보드의 핀 배열을 알아내기 용이하였다.

이제 일일이 케이블을 꼽아 모든 경우의 수 (32C2)의 과정을 반복하면 핀 매트릭스를 알 수 있다.

키보드 매트릭스 표

위 엑셀 표는 핀 번호에 따른 매트릭스를 나타낸 것이고 기판은 매트릭스의 row, column을 그림으로 그려놓은 것이다.

멀티미터를 통해 소자(다이오드)의 방향성을 알아내어 회로를 그릴 때 반영하였다.

처음에는 led의 회로도도 분석하여 RGB led와 인디케이터 led를 넣으려 하였다.

그러나 led 제어 MCU의 종류를 알지 못하는 악재(Razer 자체 MCU)와 형편없는 납땜 실력으로 인해 led 제어 mcu를 디솔더링 하는 데 실패하여 탑재를 포기하였다. (나중에 알고보니 저런 칩은 열풍기로 제거해야 하는 것이었다.)

Kicad(7.0 버전)을 통해 기판을 설계하였다. 회로도와 PCB 도면은 첨부하였다.

​ 참고 글 :

https://github.com/ruiqimao/keyboard-pcb-guide

GitHub - ruiqimao/keyboard-pcb-guide: Guide on how to design keyboard PCBs with KiCad

https://unininu.tistory.com/515

KiCad 강좌 - 쭈욱 한번 해보기

심볼 파일 :

https://github.com/tmk/kicad_lib_tmk

GitHub - tmk/kicad_lib_tmk: KiCad library for tmk project

풋프린트 파일 :

https://github.com/ai03-2725/MX_Alps_Hybrid

GitHub - ai03-2725/MX_Alps_Hybrid: KiCad Library of custom MX-Alps footprints

(my only를 변형)

 

회로도

기판 설계도

F9~12 부분을 키패드의 *,-,+,/로 변경한 모습

Blackwidow v3 pro의 F9~12의 기능

위 사진은 F9~12의 기능키를 설계도에서 제거하고 다른 키로 대체한 모습이다.

F9의 메크로키는 눌리면 매우 골치가 아프기때문에 제거하였고

F11,F12는 LED조절키인데 기판에 led를 넣지 않았기 때문에 쓸모없어 제거하였다.

또한 매핑 프로그램인 Synapse에서 F9~12는 기능키가 고정되어있어 다른키로 할당이 불가능하여 안쓰는 키인 키패드의 키를 가져와 사용하도록 설계하였다.

사용할때에는 *, -, +, /에 F9~12를 매핑하여 사용하면 된다.

 

Synapse가 켜져야만 매핑키를 사용할 수 있는 경우

Synapse가 켜져있지 않아도 매핑을 사용할 수 있는 경우

ttc 핫스왑 소켓

기판은 국제 표준이라 할 수 있는 괴수가면님의 a87기판과 호환되도록 만들었다.

위 설계도는 핫스왑 + 플렉스컷 기판으로 제작한 설계이다.

최신 트렌드에 맞추어 TTC사의 핫스왑 소켓을 사용하였다.

​

아래는 변경사항이 추가되기 전에 제작한 pcb이며 올려둔 설계도는 변경사항이 적용된 것이다.

PCB는 JLCPCB에서 주문하였다.

 

https://blog.naver.com/PostView.naver?blogId=3happy3gong3&logNo=222776276313&parentCategoryNo=130&categoryNo=&viewDate=&isShowPopularPosts=true&from=search

[JLCPCB] PCB 주문 방법

PCB

PCB

아래는 설계도와 회로도, 풋프린트, 심볼프린트이다.

print.zip

0.26MB

BW_flex_v1.kicad_pcb

1.25MB

BW_flex_v1.kicad_sch

0.27MB

키보드 matrix.xlsx

0.01MB