ESP32-S3 기반 AI 인터랙티브 퍼즐 보드

클라이언트

교육용 장난감 회사로, 오디오/비주얼 피드백을 통해 아이들이 점점 더 어려운 구성으로 안내받는 인터랙티브 퍼즐 플랫폼을 개발했습니다.

과제

보드 위에 24개 이상의 퍼즐 조각이 올바르게 배치되었는지 50ms 이내에 감지하고 실시간 피드백을 제공해야 하며, 조각 디자인은 3세 이상 어린이가 사용해도 견딜 수 있어야 합니다.

제품 개념 및 아키텍처

각 퍼즐 조각에는 수동 NFC 태그가 포함되어 있습니다. ESP32-S3가 NXP PN5180 NFC 리더 어레이(4x6 멀티플렉스 안테나 그리드)를 제어합니다. 8x8 RGB LED 매트릭스가 시각적 피드백을 제공합니다.

엔지니어링 솔루션

PN5180은 시분할 멀티플렉스 패턴으로 24개 안테나 영역을 30fps로 폴링합니다. ESP32-S3는 어떤 조각이 배치되었는지 추적하는 경량 상태 머신을 실행합니다. 적응형 ML 모델은 완료 시간과 오류율을 모니터링하여 퍼즐 난이도를 조정함으로써 최적의 참여도를 유지합니다.