대학생 필독! PCB 설계&제작, EasyEDA로 왕초보도 스마트팜 DIY 성공!
브레드보드 말고 PCB로 프로젝트 업그레이드하기!
혹시 아직도 프로젝트 만들 때 브레드보드 쓰거나, 납땜해서 기판에 직접 만들고 있어?
프로젝트 만들다 보면 잘 되다가도, 다 만들고 나서나 발표할 때 갑자기 안 되는 경우 많지? 어디선가 선이 끊어졌거나, 예상 못한 오류일 수도 있어. 대학 다닐 때 이걸 "시연의 법칙"이라고 농담 삼아 불렀는데, 이제 너의 과제물도 한 단계 업그레이드해서 PCB로 만들어 보는 건 어때?
PCB를 만들면 손으로 직접 만드는 것보다 훨씬 쉽고 빠르게 작업할 수 있고, "시연의 법칙" 같은 문제 없이 안정적으로 작동해. 이번 영상에서는 회로 설계를 쉽게 하는 방법이랑, 초보자도 따라 할 수 있는 PCB 제작 방법을 알려줄게.
1. 회로 설계, 어렵지 않아! (무료 툴 활용)
회로 설계 툴은 많지만, 우리는 무료로 쓸 수 있는 걸로 해볼 거야. 이 툴은 PCB 설계부터 제작까지 한 번에 할 수 있어서 초보자한테 딱이야.
- 다운로드: 공식 사이트에 들어가서 '스탠더드 버전'을 다운로드해. (프로 버전은 나중에 써도 돼!)
- 설치: 다운로드한 파일을 실행해서 설치해.
- 시작: 설치가 끝나면 '팀워크 모드'로 실행해 보자.
2. 스키마틱 에디터: 회로도 그리기
이제 '새 프로젝트 만들기'를 누르고 '스키마틱 에디터' 화면으로 들어가자.
- 부품 불러오기: 왼쪽 라이브러리에서 '아두이노 마이크로'를 검색해서 배치해.
- 전원/그라운드 연결: '공통 라이브러리'에서 전원(VCC)이랑 그라운드(GND) 신볼을 찾아서 아두이노랑 연결해 줘. 자주 쓰는 부품들은 여기에 다 있어!
- 커넥터 달기: 아두이노를 다른 모듈이랑 연결하려면 '564 커넥터'를 쓸 거야. 라이브러리에서 필요한 핀 개수만큼 검색해서 배치해.
- 포트 연결: 각 포트를 아두이노랑 연결해야 하는데, 직접 선을 그어도 되지만 '네포트' 기능을 쓰면 회로도가 더 깔끔해져.
3. PCB 에디터: 실제 보드 만들기
회로 설계가 끝나면 '컨버트 스케메틱투 PCB' 버튼을 눌러.
- 경고 무시: 연결 안 된 핀이 있다는 경고가 뜰 수 있는데, 안 쓸 거니까 '아니 계속 진행'을 눌러서 PCB를 만들자.
이제 PCB 디자인 화면이야.
- PCB 아웃라인 가져오기: 3D 디자인 툴(예: 퓨전 360)에서 PCB가 들어갈 위치에 스케치를 만들고 DXF 파일로 저장해. 이걸 불러와서 '코드 아웃라인 레이어'에 배치하면 딱 맞아떨어질 거야.
- 부품 배치: 아두이노랑 커넥터를 배치하고, 단축키 'R'을 눌러서 돌려가며 보기 좋게 정렬해. '정렬 툴'이랑 '강역 조정 툴'을 쓰면 더 깔끔하게 만들 수 있어.
- 라우팅 (배선): 이제 부품들을 연결하는 배선 작업을 할 거야. 회로도에서 넘어온 '레트라인'을 따라서 선을 그려주면 돼.
- 전류가 많이 흐르는 곳은 선을 두껍게 해서 열을 줄여줘.
- 신호선이 꼬이지 않게 잘 배치하고, 90도보다 45도로 꺾는 게 더 안정적이야.
- 라벨 작업 (선택 사항): '실크 레이어'에서 핀 이름이나 보드 이름을 적어주면 나중에 알아보기 쉬워. 이건 필수는 아니야.
4. PCB 주문하기
모든 작업이 끝나면 2D/3D 뷰어로 확인하고, '제작 원클릭, PCB SMT 주문'을 눌러.
- 주문 사이트 연결: 'JLC PCB' 웹사이트가 연결되면서 방금 만든 파일이 자동으로 업로드될 거야.
- 옵션 선택: 특별한 경우가 아니면 기본 설정 그대로 두고 장바구니에 담아.
- 가격 확인: PCB 5개에 약 5.8달러 정도 나오고, 배송비는 선택에 따라 달라져. 빨리 받고 싶으면 DHL 같은 빠른 배송을 선택하면 돼. (나는 DHL로 주문했더니 3일 만에 왔어!)
5. 납땜하고 조립하기
PCB가 도착하면 이제 부품을 납땜할 차례야.
- 커넥터 납땜: 564 커넥터부터 PCB에 납땜해 줘.
- 아두이노 소켓 납땜: 아두이노를 꽂을 핀 헤더 소켓도 납땜해.
- 터미널 블록 납땜: 전원을 공급할 터미널 블록도 납땜하면 돼.
납땜이 끝나면 아두이노 마이크로를 꽂고, 완성된 인터페이스 보드를 기존 하드웨어에 조립해 보자. 3D 모델로 아웃라인을 가져왔기 때문에 딱 맞아떨어질 거야!
6. 케이블 만들기
이제 인터페이스 보드와 모듈을 연결할 케이블을 만들자.
- 전선 피복 벗기기: AWG 26 전선의 피복을 5mm 정도 벗겨줘. (전원, 그라운드, SDA, SCL 네 가닥 필요)
- 압착 단자 작업: 564 커넥터용 압착 단자를 전선에 끼우고 롱노즈 플라이어로 고정한 뒤, 압착기로 꽉 눌러줘.
- 커넥터 조립: 케이블 양쪽 끝에 압착 단자를 작업하고, 564 핀 피메일 커넥터에 끼워주면 케이블 완성!
7. 테스트 및 마무리
완성된 케이블을 인터페이스 보드에 꽂고, LCD 모듈에도 연결해 보자. 아두이노에 전원을 연결하면 LCD가 잘 작동하는 걸 볼 수 있을 거야!
이번 영상에서는 PCB 설계부터 제작, 납땜, 조립까지 다 알아봤어. 간단한 DIY부터 수업 과제까지, 이 방법대로 따라 하면 너의 프로젝트가 훨씬 더 멋있어질 거야!