혼자서 PCB만들기: 처음부터 배우는 KiCad를 활용한 PCB설계

저자서문 5
서론 12

KiCad 소개 15
1.1 KiCad란 무엇인가? 17
1.2 KiCad의 주요 기능 및 사용 용도 18
1.3 설치 및 기본 설정 20
1.4 KiCad의 인터페이스 이해하기 29
1.4.1 프로젝트 관리자 창 29
1.4.2 회로도 편집기(Schematic Editor) 30
1.4.3 PCB 편집기(PCB Editor) 34
1.4.4 3D 뷰어(3D Viewer) 37

전자회로 기초 39
2.1 전자회로의 기본 원리 41
2.1.1 옴의 법칙(Ohm's Law) 41
2.1.2 키르히호프의 법칙(Kirchhoff's Laws) 42
2.1.3 직류(DC)와 교류(AC) 44
2.1.4 전자 회로의 분류 44
2.1.5 전자 회로에서 사용되는 단위 45
2.2 기본 전자 부품 소개 46
2.2.1 저항(Resistor) 46
2.2.2 캐패시터(Capacitor) 48
2.2.3 다이오드(Diode) 50
2.2.4 트랜지스터(Transistor) 50
2.2.5 인덕터(Inductor) 51
2.2.6 스위치(Switch) 51
2.3 회로도 이해하기 52
2.3.1 도선, 전원 53
2.4 전자회로 기초이론 실습 55
2.4.1 직렬 회로 설계 55
2.4.2 병렬 회로 설계 56
2.4.3 기본 LED 회로 설계 57
2.4.4 센서 회로 설계 59

KiCad 회로도 편집기(Schematic Editor) 65
3.1 Schematic Editor 소개 및 기본 인터페이스 67
3.1.1 심볼 에디터(Symbol Editor) 68
3.1.2 심볼 라이브러리 브라우저(Symbol Library Browser) 70
3.1.3 풋프린트 에디터(Footprint Editor) 70
3.1.4 회로도 주석(Annotate Schematic) 71
3.1.5 전기규칙검사기(Electrical Rules Checker) 72
3.1.6 시뮬레이터(Spice Simulator) 72
3.1.7 풋프린트 할당(Assign Footprints) 73
3.1.8 심볼 필드 테이블(Edit Symbol Fields) 73
3.1.9 BOM 생성(Generate Bill of Materials) 74
3.1.10 PCB 편집기 전환(Switch to PCB Editor) 74
3.1.11 스크립팅 콘솔(Scripting Console) 74
3.2 회로도 그리기 (부품 배치, 연결, 라벨 설정) 75
3.2.1 회로도그리기 과정 75
3.3 회로도 그리기 실습 81
3.3.1 기본 LED 회로 81
PCB 설계 기초 93
4.1 PCB란 무엇인가? 95
4.1.1 PCB 주요 기능 95
4.1.2 PCB 분류 96
4.1.3 PCB 제작 과정 96
4.2 PCB의 구성 요소 및 구조 101
4.3 PCB 설계의 기본 원칙 102
4.3.1 부품 배치 원칙 102
4.3.2 배선(Layout) 원칙 103
4.3.3 전원 및 접지 설계 103
4.3.4 전자기 호환성(EMC) 설계 104
4.3.5 열 관리 104
4.3.6 제조 가능성(DFM, Design for Manufacturability) 고려 105
4.4 PCB 설계에서의 일반적인 문제와 해결 방법 105

KiCad PCB 편집기(PCB Editor) 109
5.1 PCB Editor 소개 및 기본 인터페이스 111
5.1.1 회로도에서 PCB 업데이트(Updata PCB from Schematic) 112
5.1.2 풋프린트 라이브러리 브라우저(Footprint Library Browser) 113
5.1.3 디자인 규칙 검사기(Design Rules Checker) 114
5.1.4 3D 뷰어(3D Viewer) 114
5.2 회로도를 기반으로 한 PCB 디자인 116
5.2.1 PCB Layout 과정 116
5.3 PCB Layout 실습 145
5.3.1 기본 LED 회로 145
디지털 시계 설계 프로젝트 169
6.1 프로젝트 개요 171
6.2 회로 설계 172
6.2.1 설계에 사용하는 소자 172
6.2.2 심볼 준비 173
6.2.3 LED 풋프린트 만들기 175
6.2.4 스위치(ITS-1105)의 풋프린트 만들기 176
6.2.5 7세그먼트 디스플레이(S-5462ASR2/C)의 풋프린트 만들기 177
6.2.6 아두이노 쉴드 회로 179
6.2.7 LED 회로 180
6.2.8 BUZZER 및 스위치 회로 181
6.2.9 74HC595 시프트 레지스터 회로 181
6.2.10 도트 매트릭스 회로 182
6.2.11 세븐 세그먼트 회로 183
6.2.12 최종 회로도 완성 184
6.2.13 풋프린트 설정 및 ERC 185
6.2.14 PDF 생성 185
6.3 PCB 레이아웃 설계 및 제작 186
6.3.1 PCB 레이아웃 186
6.4 부품주문 201
6.5 PCB 조립 202

디지털 시계 프로그래밍 205
7.1 아두이노 개발환경 구축 207
7.2 아두이노 프로그램 구조 208
7.3 아두이노에서 자주 사용하는 함수 209
7.4 아두이노에서의 객체지향 프로그래밍 211
7.5 객체지향 스타일의 Blink 214
7.5.1 클래스 정의 214
7.5.2 객체 생성 및 사용 215
7.6 Clock 클래스 216
7.6.1 클래스 정의 216
7.6.2 객체 생성 및 사용 219
7.7 Buzzer 클래스 220
7.7.1 클래스 정의 220
7.7.2 객체 생성 및 사용 221
7.8 Button 클래스 221
7.8.1 클래스 정의 222
7.8.2 객체 생성 및 사용 223
7.9 DynamicDisplay 클래스 223
7.9.1 클래스 정의 224
7.9.2 객체 생성 및 사용 227
7.10 전체 프로그램 작성 228

찾아보기 231

최영림 임베디드시스템, AI로봇윤리, 심리기반전자시스템 등 개발자
동아대학교 전자공학과 박사
현) 동아대학교 소프트웨어혁신센터 SW교수