안녕하세요.
이번에 새로 시작하는 프로젝트는 ESP32-S3 기반 무선 악보 페이지 터너 페달입니다. 태블릿이나 PC로 악보를 보면서 연주할 때, 손을 떼지 않고 발로 페달을 밟아서 페이지를 넘길 수 있게 해주는 장치를 직접 설계하고 제작해보려고 합니다.
이번 글에서는 프로젝트를 왜 시작하게 됐는지, 어떤 걸 만들려고 하는지, 그리고 대략 어떻게 생겼고 어떤 부품들이 들어가는지 가볍게 소개해드리려고 합니다. 세부적인 회로 설계 이야기는 다음 편에서 이어가겠습니다.
왜 이 프로젝트를 시작했나
기타나 베이스, 건반을 연주하다 보면 태블릿에 악보를 띄워놓고 보는 경우가 많은데, 정작 페이지를 넘기려면 연주를 잠깐 멈추고 손으로 화면을 터치해야 하는 불편함이 있습니다. 시중에도 블루투스 페이지 터너 제품들이 있긴 하지만, 직접 회로 설계부터 펌웨어까지 만들어보면서 ESP32-S3의 BLE HID 기능을 제대로 다뤄보고 싶다는 생각에 이 프로젝트를 시작하게 됐습니다.
또 하나 중요한 목표는, 초급자도 따라 만들 수 있는 오픈소스 하드웨어 프로젝트로 완성해서 회로도, Gerber, BOM, 펌웨어 소스코드까지 전부 공개하는 것입니다. ESP32 기반 하드웨어를 처음 만들어보고 싶은 분들에게 실습용 레퍼런스가 될 수 있으면 좋겠다는 마음으로 준비하고 있습니다.
프로젝트 개요
Wireless Music Page Turner Pedal은 발로 밟는 풋스위치를 이용해서, 태블릿이나 PC의 악보 앱에서 페이지를 앞뒤로 넘기는 무선 BLE HID 키보드 장치입니다.
핵심 동작은 간단합니다.
- 페달을 밟으면 → BLE를 통해 연결된 기기(태블릿/PC)에 키 입력 전송
- 키 입력에 따라 → 악보 앱에서 이전/다음 페이지로 이동
여기에 더해서, 사용하는 악보 앱마다 페이지 넘김에 쓰는 단축키가 다르기 때문에 DIP 스위치로 키 매핑을 바꿀 수 있게 설계할 예정입니다. 방향키, Page Up/Down, Enter, 마우스 클릭 동작까지 상황에 맞게 고를 수 있도록 하는 게 목표입니다.
하드웨어 구성 미리보기 (부품 선정 이유)
자세한 회로 설계는 2편에서 다루겠지만, 이번 편에서는 어떤 부품들을 왜 선택했는지 간단히 짚고 넘어가겠습니다.
MCU: ESP32-S3-ZERO EPS32 SOC와 주변 GPIO, 안테나를 포함한 작은 사이즈의 Devkit 형태의 보드 입니다. ESP32 모듈보다 사이즈가 작고 기본 회로 구성이 되어있어서 선정 했습니다.
배터리: 18650 리튬이온 셀 1개 휴대성과 용량의 균형을 고려했습니다. 페달은 무선으로 오래 쓰는 게 핵심이라 18650을 하나만 넣어서 배터리 관리 회로를 단순하게 유지하면서도 사용 시간을 확보하는 방향으로 정했습니다.
충전 IC: TP4056 18650 단선(1S) 리튬이온 충전에 가장 널리 쓰이고 검증된 칩이라 선택했습니다. 회로 구성이 간단하고, 과충전/과전류 보호 회로가 포함된 모듈형 구성으로 붙이기도 쉬워서 초급자용 오픈소스 프로젝트에 적합하다고 판단했습니다
전원단: 18650출력을 직접 ESP32-S3-Zero 보드에 직결 합니다. 하드웨어 스펙에 3.7 ~ 6V 까지 입력 가능하기에 가능한 방법입니다.
상태 표시: LED (충전 상태 / BLE 연결 상태 / 배터리 상태) 페달 특성상 화면 없이 발밑에 두고 쓰는 장치이기 때문에, 눈으로 슬쩍 봤을 때 상태를 바로 알 수 있어야 한다고 생각해서 LED 인디케이터를 넣었습니다.
택트 스위치 (테스트/페어링/리셋) 개발 및 디버깅 편의성을 위해 넣었습니다. 완제품에서는 페어링 재시도나 리셋 용도로도 활용할 예정입니다.
풋스위치 기존에 가지고 있던 악기용 풋스위치를 그대로 활용할 예정입니다. 이 부분은 별도 구매 없이 재활용하는 방향으로 진행합니다.
앞으로의 연재 계획
이번 프로젝트는 총 5편으로 나눠서 진행할 예정입니다.
- 프로젝트 소개와 사용 목적 (이번 글)
- 회로 설계와 주요 부품 설명
- PCB 설계와 PCBWay 주문 과정
- 조립, 펌웨어 업로드, 동작 테스트
- 실제 악보 앱에서의 사용 데모와 제작 후기
마치며
이번 편에서는 프로젝트를 시작하게 된 이유와 대략적인 구성을 소개해드렸습니다.
다음 편에서는 회로도를 하나씩 뜯어보면서 각 블록의 설계 의도와 부품 값 선정 과정을 자세히 다뤄보겠습니다.
감사합니다.