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- 결과물

 -> JP2 핀에서 들어온 12V or 20V 전원을 7805 레귤레이터를 통해 JP1으로 5V 출력하는 회로 PCB

 -> 7805 IC 주변에 캐패시터, 콘덴서가 여러개 있음

 

- 7805 레귤레이터

 -> 원하는 값의 전압을 출력하기 위한 소자로 7805는 5V 출력

 -> 주변 회로 구성 330nF, 100nF 레귤레이터 안정화용, 10uF 노이즈제거용

 

 

- 부품 추가

 

-> 7805 

 

-> 다이오드 추가

 

-> 유럽타입의 칩 캐패시터 추가

 

 

-> Polarized 캐패시터도 추가(노이즈 제거용 전해 캐패시터)

 

 

 

-> 전원용 핀해더 선택

 

 

-> 전원 확인용 LED 추가

 

-> 저항 추가

 

 

- 부품 선정 끝

 

 

 

 

 

- 부품 배치

 

 

 

 

- 배선하기

* 그라운드가 필요하니 추가

 

- 그라운드 추가후 배선 마치기

 

 

 

 

*ERC 확인 시 캐패시터 값이 지정되지 않아 워닝 발생

 -> 맨위 데이터시트 이미지를 참고하여 값 지정

 ->  LED나 핀은 값 지정안해도됨

 

 

 

- 12V or 20V를 5V로 낮춰주는 회로 완성

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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목표

- 가변저항(포텐쇼미터)으로 LED 밝기를 제어하는 PCB 설계

 

 

 

https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=roboholic84&logNo=220326171298&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F

가변저항(포텐셔미터)란?

- 회로에서 저항을 임의로 바꿀수 있는 소자

-> 전압, 전류를 임의로 조절

 

 

일반 가변저항
전기 회로에서의 가변저항

 

 

 

가변저항 기호

 

LED Light Control PCB

 

 

 

 

- 포텐쇼미터 파츠 선택

 

 

 

- 칩 LED 선택

 

 

 

 

- 잠깐 저항가져오고

 

 

 

 

- 플러그도 가져오자

 

 

 

 

 

 

- 결과

 

 

- 배치하기

 

- 배선하기

- ERC 확인하기

 워닝이 뜨나 그냥 pass

 

 

 

 

- 보드 파일 만들기

 

- 그리드 설정

 

 

- 회로도 크기를 대략 30 x 50으로 변경

 

 

 

- 그룹, 무브로 파츠들 옮기고 정리

 

- 배선하고 DRC 하기

 

- 에러 확인

 

 

 

- 완료

 

 

 

 

 

 

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LED PCB 보더 거버 생성

- 거버 파일 : 기반 자동화 제작에 필요한 정보들을 가짐 

  ex. 구멍 위치, 크기, 선 두께, 부품 간격 등

- gerb274x.cam과 excellon.cam파일로 출력

- 생성된 거버 파일은 PCB 각 계층에 대한 이미지 정보를 가짐

 

 

- LED 추가

 

 

- 저항 추가

 

 

 

 

- 배터리 홀더 추가하기전에 라이브러리 추가

-> 라이브러리 매니저의 available에서 browse 버튼을 누르면 아까 추가한 라이브러리 파일을 찾을수 있음

-> diy-modules.lbr 추가 

 

 

- diymodules 사용하기

 -> use를 눌러주면 이제 battery holder 파츠를 사용 가능

 

 

 

- 배터리 홀더 검색

 대소문자 구분해서 검색하면 방금 추가한 diy-modules에서 2x AA 베터리 홀더 추가 가능

 

 

 

- move로 파츠 옮기기

 -> 오른쪽 마우스 클릭하면 방향 조정가능

 

 

 

- 배선하기

-> Net을 사용해서 연결

 

 

 

 

 

 

 

- 저장하기

 LED PCB가 완성되었으니 스케메틱파일 저장

 

 

- 회로 연결 확인

 -> ERC 클릭

=> 에러는 없지만 워닝 발생

-> LED1과 R1에 값이 지정이 안됨

 

 

 

- 저항값 지정하기

-> 좌측의 LED 클릭

 

-> R1 클릭

-> 100을 준결과

-> ERC를 다시해보면 R1 워닝이 사라짐

 

 

 

 

- 보드 만들기

 

 

 

 

- 보드 아트웍 할수 있는 보드창이 켜짐

 

 

- 그룹 버튼으로 모든 파츠들을 선택 후 이동시키자

 

 

- 바깥의 노란선은 PCB의 외곽선

 

 

- 그리드 켜기

-> 좌측 상단의 그리드 버튼 클릭

 

-> 그리드 디스플레이 온 해주고, 단위는 mm로 변경

 

 

 

 

- 배치 정리 후 아웃라인도 줄여주자

-> MOVE로 파츠와 아웃라인 선을 옮길수 있음

 

 

 

 

 

- 배선하기

-> 우선 약간 꼬여있으니 LED와 저항을 회전시켜 정리해주자

 

 

-> Route로 배선하기

 

 

-> 파츠들을 다 이어주고 설계가 다 잘되었는지 DRC 확인해보자

 

-> 그대로 체크

-> 에러가 없다고 한다.

 

- PCB 보드 완성

-> 이제 거버 파일 만들어야 함

 

 

-> CAM Processor 클릭

 

-> gerb274x.cam 클릭

-> 프로세스 해주고

 

-> LED_PCB 폴더 안에 CAM 폴더를 새로 만들어서 지정

 

 

 

- 완성

 

 

 

 

 

 

 

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목표 PCB

- LED, 저항, 2x AA 베터리 홀더 구성

 

 

- 라이브러리 추가

 구글링해서 찾기 -위 배터리 홀더의 경우

https://www.diymodules.org/eagle-show-object?type=dm&file=diy-modules.lbr&device=BATTERY-HOLDER-2AA

 

 

다운받은 파일 끌고와 라이브러리 추가

 

 

 

- 프로젝트 생성 및 회로도 스케메틱 추가

 

 

 

 

- 스캐매틱 창이 열리면 add parts

 

 

 

- 사용하려는 파츠가 없으면 라이브러리 매니저 오픈

- 레지스터 사용할거니 available에서 검색해서 use

 

 

- 이제서야 기본 레지스터가 보인다

 

 

 

* 저항의 종류

->참고 : m.blog.naver.com/haneham/221223869265

- 탄소 피막 저항 carbon film registor

 가장 흔히 사용되는 저항. 세라믹 로드에 탄소분말을 피막 형태로 입힌 후. 나선형으로 홈을 파서 저항값을 조절

 

 

 

- 칩 저항

 회로가 소형화 되고 부품 대부분이 SMT Schematic Mount Technology 공법으로 정착되면서 개발된 새로운 형태의 저항. 세라믹 기판 위에 저항을 후막 형태로 얹어 제조하며 소형화가 이루어지고 있음.

 소형, 박형 고밀도 실장이 가능.

 고주파 특성이 우수하여 컴퓨터 등 최신 기기에선 대부분 칩 형태의 저항이 사용

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 일단 프로토타이핑 과정에서 3D 모델링을 완성하고, 센서와 코딩 과정을 진행하고 있었다. 하지만 내가 산 저가 센서로는 역 도립진자 로봇을 만들수가 없어 중간에 여기까지 중지하게 되었다. 

 

 대신 가지고 있는 재료로 만들수 있는게 밸런싱 로봇이 있어 이걸로 진행하고자 하였으나 하필이면 코로나 문제로 3D 프린팅을 할수도 없고, 가장 중요한 관성센서를 내가 납땜을 해야 할수 있으나 납땜 재료도 납땜 할수도 없어 어떻게 쓰질 못하겠더라..

 

 3D 모델링을 배웠으니 이번인 2D 캐드를 잠깐 보면 눈이 조금 트이지 않을까 싶어서 이글 캐드에 대해 찾아보았고 gcamp에서 다행이 이글캐드 입문 자료들을 정리해서 올려주신것을 찾았다.

 

 이 과정을 통해서 전자회로가 무엇인지 전원은 어떻게 주고, 어떻게 실장을 하는건지 이해할수 있게 될것같아 본 자료를 선정하게 되었다.

 

 아래의 링크는 이글캐드 입문 

 

https://www.g.camp/tag/Eagle_CAD

 

 

 

 

 

PCB

- Printed Circuit Board

- 절연판 위에 회로룰 형성시켜 그위에 실장된 부품을 전기적으로 연결시켜 동작시켜주는 기판

- 부품들의 전기적 연결 이외 동작시켜주게 함

- 부품과 PCB는 soldering을하여 연결

 * 보드는 휘어지거나 열에 변형되어선 안됨

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Printed_circuit_board

 

 

SMT Surface Maunt technology

- 표면 실장 기술

- PCB위에 여러가지 부속품(반도체 등)을 장착하고 납땜 soldering하는 기술

- PCB위에 납땜하는 기술을 의미

 

https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=santec&logNo=220289097763&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F

 

SMT

 

 

SMD

- Surface Maunt Device

- 표면 실장 부품(소자)

- PCB 구멍이 아닌 패드에 납땜

 

SMD

 

 

 

DIP

- 다리가 있는 IC로 구멍에 끼울수있는 부품

 

DIP

 

Lead

- 저항, 콘덴서 처럼 다리가 긴 부품

LEAD

 

PCB 관련 용어

- 실크 스크린 Silk Screen : 회로, 부품의 위치와 방향 표기 등. 보드 양면에 인쇄 가능

- 패드 Pad : 인쇄 회로기판에서 부품을 보드에 납땜할수 있는 작은 구리 표면.

- 트랙 Track : PCB 두개 지점을 연결하는데 사용되는 전도성 경로. 전류에 따라 넓이가 달라질수있음.

   ex. 두개의 패드를 연결 or 패드와 비아를 연결

- 스루 홀 through hole : 부품을 삽입하여 도체와 도체간 연결 접속을 위한 구멍

- 비아 홀 Via hole : 부품을 삽입하지 않고 다른 층간 접속을 위한 홀

 

PCB 회로기판

 

 

실장 SMT

- Surface Mount Technology

- 직접 납땜할수도 있지만, 집적도, 인건비 등의 문제로 기계로 자동화 공정 수행

=> STM 표면 실장 기술

 

실장의 예시

 

FPCB

- Flexible Printed circuit Board

- 연성 인쇄회로 기판

- 3차원 배선, 소형화, 경량화 등이 가능

 

FPCB의 예시

 

PCB 제작 과정

1. 회로 구현 및 테스트. 브래드 보드를 이용

2. 부품 디자인 및 회로도 그리기 - Schematic

3. 부품 배치 및 아트웍 - Board

4. 거버파일 생성 및 발주. - Gerber. PCB 제작업체에 보내면 PCB가 생산. 

5. 실장 및 납땜 -SMB

-> 2, 3, 4 단계가 이글캐드로 할수 있는 일

 

 

캐드 프로그램 종류

- 카이캐드 KiCad

- PADS

- ORCAD

- 이글캐드(무료)

 

 

 

 

 

 

 

 

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