[DEV32OWNN] STM32 Breakout board 만들기

안녕하세요. 09LABS입니다.

요즘 자작 키보드에 푹 빠져서 나만의 키보드를 만들어보자! 하고 키보드를 만들고 있는데요,
100달러를 써서 2번 PCB를 주문했는데 MCU가 동작하지 않아서 다 폐기했습니다 :(
그래서 그냥 MCU보드를 핀헤더를 달아서 Breakout 보드를 만들기로 하고 DEV32OWNN 제작에 착수했습니다.

사진 1. USB 회로

요새 대세는 C타입이지만... 저는 그냥 USB Micro 5 Pin을 사용하였습니다.
Data -, Data + 라인에는 Termination Resistor로 22옴 저항을 달아주었구요, Data +에는 풀업 저항으로 1.5K를 연결하였습니다.

사진 2. RESET 스위치

RESET 스위치는 그냥 디바이스마트에서 제일 저렴한..? 모델로 대충 골라서 라이브러리를 커스텀으로 만들었습니다.
이글캐드에도 여러 스위치 라이브러리가 있지만 규격이 아닌 것들은 대충 위와 같이 데이터시트를 보고 만들면 됩니다.

사진 3. 전원부, Status LED

전원부는 원래 SPX3819M5-L-3.3과 같은 레귤레이터를 사용합니다. 근데 레귤레이터 하나에 600원이면 상당히
비싼 가격입니다. 저는 자본주의의 노예이기 때문에 저렴한 LM1117-3.3을 사용하였습니다. AMS1117-3.3을 사용해도 무관합니다.
Capacitor는 탄탈 SMD 캐패시터를 사용하였고 Value는 레퍼런스 자료를 참고하였습니다.

Status LED는 2개를 달아주었구요, PC13 핀과 연결된 LED는 부팅 시 또는 아두이노 13번 핀에 연결된 LED와 비슷한 역할을 합니다.
나머지 한 개는 전원상태 LED로 달아주었습니다.

사진 4. Boot Selector, Crystal 회로

먼저 크리스탈은 8Mhz와 내부 RTC용 32.768KHz가 사용되는데요, 저는 HC-49타입과 원통형 DIP 타입 크리스탈을 사용했습니다.
SMD타입 크리스탈은 대체로 땜이 불편하여 일부러 DIP 타입을 선호하는 편입니다.

Boot Selector 회로는 Bluepill 보드에선 점퍼를 사용하여 구성되어있는데요, 저는 최대한 얇게 만들기 위해 마이크로 슬라이드 스위치를
사용했습니다. 토글 스위치를 사용하여 점퍼를 사용한 것과 똑같이 구성할 수 있습니다.

사진 5. 디버깅 & JTAG

JTAG와 TTL 디버깅용 포트는 Molex 53261-04 커넥터를 사용하였습니다.

사진 5. STM32F103C8T6 회로

STM32F103C8T6에 핀헤더 핀을 전부 연결하였고 추후 키보드 기판에서 USB Data 라인을 사용할 수 있도록 PA11, PA12 핀도
핀헤더로 연결하였습니다. 핀헤더 순서는 칩 Pinout 순서에 맞게 연결하여 최대한 간결하게 라인을 정리하였습니다.

사진 6. Footprint 완성

Footprint는 이글캐드를 사용하여 후다닥 진행하였구요, 최대한 Top Layer에 부품을 배치하고 싶었으나 공간이 상당히 부족하여 
크리스탈과 연결된 세라믹 캐패시터와 스위치 풀업저항은 전부 Bottom Layer에 배치하였습니다.

012

사진 7. PCB

PCB는 JLCPCB에서 주문했고 대략 수령까지 10일정도 걸렸습니다. 아직 프리히터가 없어서 스텐실은 주문하지 않았지만
다음 주문때 스텐실도 같이 구입하여 크림납으로 SMD 부품들을 납땜해볼까 합니다.

ST-LINK V2로 부트로더도 올려보고 QMK 펌웨어도 올려보고 했으나 모두 잘 동작하네요 :)
한가지 흠이 있다면 2mm pitch 핀헤더를 사용한 점인데, 이것도 2.54mm 핀헤더로 다시 바꿔서 브레드보드에도 사용할 수
있도록 만들어볼까 합니다.