ESP32 기반 워치형 음성 수집·Bluetooth 전송 디바이스

[포트폴리오 소개] Malssy Watch는 아동 언어 습관 교정 서비스를 위한 워치형 디바이스 프로토타입입니다. 본 프로젝트에서는 아동이 착용 가능한 워치 외관을 설계하고, 음성 데이터를 수집해 외부 시스템으로 전송할 수 있도록 하드웨어와 펌웨어를 구현했습니다. 단순 아이디어 수준이 아니라 실제 제작 가능한 수준의 회로도, PCB, Gerber, BOM까지 정리했으며, 워치 단말과 PC 수신 프로그램 간 연동을 통해 음성 수집·전송 동작을 검증했습니다. [작업 범위] 워치 외관 설계, 하드웨어 회로 설계, PCB 설계 데이터 구성, ESP32 기반 펌웨어 개발, Bluetooth 기반 음성 데이터 전송 기능 구현, 테스트 펌웨어 작성, Windows 수신 프로그램 연동 검증까지 담당했습니다. 서비스 전체 중에서는 디바이스 영역을 중심으로 참여했으며, 언어 분석 AI나 보호자 앱 기능보다는 워치 단말의 실제 구현과 동작 검증에 집중했습니다. [주요 업무] 1. 워치 외관 설계 - 아동이 착용할 수 있는 워치형 케이스를 3D 모델링하고 3D 프린팅 가능한 구조로 설계 - 초기안 이후 수정본을 반영해 착용성과 내부 부품 수용 구조를 개선 2. 하드웨어 설계 - ESP32-PICO-D4 기반으로 회로도, PCB, Gerber, BOM 구성 - MEMS 마이크, 배터리, LED, 버튼, 진동 모터 등 주요 부품을 포함한 워치형 하드웨어 구조 설계 3. 펌웨어 개발 - ESP-IDF / PlatformIO 환경에서 음성 수집 및 제어 로직 구현 - I2S 기반으로 16kHz 모노 음성 데이터를 수집하고, ADPCM 압축을 적용해 전송 효율 개선 - Bluetooth Classic SPP 기반으로 녹음 시작/중지 명령 처리 및 음성 데이터 송신 기능 구현 4. 테스트 및 검증 - LED, 버튼, 진동 모터, 배터리 상태 확인용 테스트 펌웨어를 별도로 작성 - Windows WPF 기반 수신 프로그램과 연동해 Bluetooth 연결, 음성 수신, WAV 저장까지 검증 [주안점] 첫째, 실제 제작 가능한 디바이스 구조를 만드는 데 집중했습니다. 외관만 설계하거나 코드만 작성하는 수준이 아니라, 케이스 구조와 회로 설계를 함께 고려해 워치 형태로 구현될 수 있도록 정리했습니다. 둘째, 음성 수집 안정성과 전송 효율을 중요하게 봤습니다. 워치 환경에서 사용할 수 있도록 I2S 마이크 테스트를 반복했고, ADPCM 압축을 적용해 데이터 전송 부담을 줄였습니다. 셋째, 하드웨어 모듈을 단계적으로 검증할 수 있도록 메인 펌웨어와 테스트 펌웨어를 분리했습니다. 이를 통해 마이크, LED, 버튼, 진동 모터, 배터리 상태 확인 기능을 개별적으로 점검할 수 있도록 구성했습니다. 넷째, 본 포트폴리오는 워치형 디바이스 프로토타입 구현 범위 중심으로 정리했으며, 향후 언어 분석 AI 및 보호자 앱과 연동 가능한 기반 디바이스를 구현하는 데 목적을 두었습니다.