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Jul 08, 2023

Clem Mayer가 자신의 독특한 USB 카드 리더 프로젝트를 아이디어에서 프로토타입으로 전환한 방법을 확인하세요.

모든 프로젝트/제품은 아이디어로 시작해야 하지만, 초기 단계부터 작동하는 프로토타입까지 진행하는 것은 특히 초보자에게는 탐색하기 매우 겁나는 프로세스일 수 있습니다. 로서

모든 프로젝트/제품은 아이디어로 시작해야 하지만, 초기 단계부터 작동하는 프로토타입까지 진행하는 것은 특히 초보자에게는 탐색하기 매우 겁나는 프로세스일 수 있습니다. 아이디어에서 유형의 제품으로 도약할 때 어떤 일이 발생해야 하는지 명확히 하기 위한 방법으로 element14 Presents 진행자 Clem Mayer는 상대적으로 일반적인 구성 요소와 DIY PCB 디자인을 사용하여 자신만의 USB 카드 리더기를 만드는 프로젝트에 착수했습니다.

무언가를 구축할 아이디어를 찾기도 전에 혁신과 브레인스토밍은 종종 기존 제품을 살펴보고 개선할 수 있는 방법을 상상하는 형태를 취할 수 있습니다. Mayer의 영감의 원천은 결함이 있는 커넥터로 인해 끊임없이 연결이 끊어지고 비이상적인 폼 팩터로 인해 사용하기 어려웠던 그의 오래된 USB/SD 카드 허브였습니다. 이를 반복하기 위해 그는 USB 허브 아이디어를 채택하여 USB-C 기능을 추가하면서 디자인을 얇은 카드 모양으로 단순화하고 사용 편의성을 위해 풀 사이즈 SD 카드를 포함하는 방법을 생각했습니다.

Mayer에 따르면 기존 구성 요소를 설계에 통합하고 적어도 처음에는 실패 지점을 제거하기 위해 모놀리식 IC가 아닌 다양한 작업에 별도의 IC를 사용하는 것이 현명한 아이디어입니다. 이 설계에서 그는 USB 기능과 SD 카드 읽기/쓰기 기능을 단일 칩에 결합한 Microchip의 USB2640 USB 허브 + 미디어 컨트롤러 IC를 사용했습니다. Mayer는 이 구성 요소 외에도 외부 마이크로 USB 포트에서 제공되는 전류량을 조정하기 위한 ESP32-C3, 데이터 및 전원용 USB-C 포트 2개, 향후 사용을 위한 듀얼 ESD 보호 회로를 추가했습니다.

신뢰할 수 있는 3D 프린팅 인클로저는 설계와 제작 모두에서 어려울 수 있으므로 Mayer는 사전 제작된 인클로저로 구성된 대규모 생태계가 이미 존재함을 지적합니다. 데이터시트에 미리 알려진 크기를 사용하면 PCB를 잘 맞도록 설계할 수 있으며 포트 개방 및 추가 보호를 위해 맞춤형 페이스 플레이트를 만들 수 있습니다.

USB 카드 판독기 회로를 조립한 후 Mayer는 USB-C 포트를 PC에 연결했지만 커넥터가 제대로 납땜되지 않아 아무것도 인식되지 않는다는 것을 발견했습니다. 빠른 수정 후에도 여전히 작동하지 않았습니다. 이번에는 바이어스 저항기가 누락되었기 때문입니다. 추가되면 미디어 컨트롤러 칩이 마침내 OS에 의해 열거되었지만 ESP32 칩은 근처의 너무 많은 방열판으로 인한 부적절한 리플로우로 인해 여전히 인식되지 않았습니다.

이러한 모든 문제와 최종 해결 방법은 반복적인 설계 프로세스의 자연스러운 부분이며, 그 과정에서 각 학습을 통해 결국에는 훨씬 더 나은 제품이 탄생하게 됩니다. Mayer가 비디오에서 강조한 것처럼 데이터시트를 주의 깊게 읽고, 발자국을 다시 확인하고, 많은 테스트 포인트를 추가하는 것은 모두 처음부터 제대로 작동하는지 확인하는 중요한 단계입니다. Mayer는 다음 번 반복을 위해 이전 USB/미디어 컨트롤러 칩, SD 카드 슬롯 및 전압 조정 회로가 더 친숙하기 때문에 이를 사용할 계획입니다.

이 USB 카드 리더가 어떻게 설계/구축되었는지와 그에 따른 과제에 대해 자세히 알아보려면 아래 Mayer의 e14 Presents 비디오를 시청하세요!