아두이노 브레드 보드와 만능기판

안녕하세요. 메카럽입니다.

이번 포스팅에서는 생소한 용어인 브레드 보드와 만능기판에 대해 알아보도록 하겠습니다.

저는 처음에 브레드 보드라고 해서 빵처럼 생긴 보드인가 했습니다. 생긴 모양만으로 봐서는 전혀 빵처럼 생기지 않았는데 왜 브레드 보드인지 아직도 의문입니다. 일단, 용어는 용어이니 생소하면 익숙해져야 겠지요.

그럼 이번 포스팅 내용인 아두이노 브레드 보드와 만능기판에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

■ 전자 소자와 주요 부품

아두이노를 활용한 어떤 시제품을 만들기로 마음 먹었다면 아두이노 보드와 함께 필요한 전자부품을 활용하는 일은 필수적입니다. 시제품을 만들고 구현하는 데 있어서 아두이노 홀로는 불가능한 일이기 때문입니다. 사실 아두이노를 다루기 위해 전자부품에 관한 이야기를 하자면 어디서부터 시작해야 할지 막막할 정도로 굉장히 넓은 범위를 갖고 있습니다. 모든 부품을 자세하게 A에서 Z까지 다루기는 어려우므로 아두이노와 빈번하게 적용될 만한 부품, 재료 등으로 한정하여 그 기능과 사용 방법을 위주로 살펴보겠습니다.

 

◆ 브레드 보드와 만능기판

아두이노 보드와 다른 전자소자, 부품의 연결을 도와주는 브레드 보드와 만능기판에 관해 알아보도록 하겠습니다.

 

◈ 브레드 보드

브레드 보드(좌)와 내부 연결형태(우)

브레드 보드, 직역하여 빵판이라고도 합니다. 아두이노를 활용한 개발에 필수적인 부품 중 하나입니다. 개발을 시작하는 단계에서, 또는 개발 도중에 설계가 변경될 소지가 다분합니다. 아니, 반드시 변경된다고 보는 것이 더 합당할지도 모르겠습니다. 반면 설계, 제작 비용과 직결되는 PCB를 설계가 변경될 때마다 제작하는 것은 현실적으로 어려운 일입니다. 굳이 PCB가 아니라도 만능기판에 매번 주요 부품과 소자들을 납땜해가며 확인해가는 것도 힘들기 때문입니다.

브레드 보드는 그럴듯한 시제품 제작전에 전자적인 기능에서 최소한의 작동성 확인을 위해 꼭 필요하며, 이것은 시제품 제작 비용과 시가 절감으로 이어집니다. 브레드 보드는 위 그림처럼 구멍이 촘촘히 뚫린 빵처럼 생겼는데, 그 구멍 소자의 금속다리를 삽입하여 회로간 결선을 구성합니다. 납땜이 불필요하고 소자를 구멍에 꽂기만 하면 전기적으로 연결되는 구조이기 때문입니다. 보통 붉은 선과 푸른 선으로 표기된 전원부는 세로로 연결되어 있고, 소자들이 꽂히는 중앙부는 가로로 연결되어 있습니다. 주로 회로의 연결, 전기적 연동, MCU와 회로의 기능 확인, 연동 등과 같이 개발 초기의 기초적인 문제를 살펴보기 위한 목적이 강하며, 확인이 끝나면 만능기판에 납땜하여 재확인, 검증하거나 PCB를 제작하는 단계로 넘어갑니다. 간혹 기판과 점퍼선 간 접촉 불량이 일어나는 경우가 있어 결선 후 꼼꼼히 확인하는 과정이 필요합니다.

브레드 보드의 사용

위 그림은 아두이노 우노와 LED, 저항을 연결한 그림입니다. 우노는 USB 케이블로 전원을 공급받고, 우노의 5V와 GND 단자가 브레드 보드에 연결되어 있습니다. 붉은색 선으로 이어지는 홀은 모두 같은 노드, 검은색 선으로 이어지는 홀도 같은 노드입니다. 이처럼 전원과 접지는 일렬로 배치하여 공동으로 사용합니다. 소자는 이와 반대 방향으로 연결됩니다. 앞의 그림에서 LED와 저항은 전원, 접지가 연결된 열과 반대 방향으로 한 라인이 같은 노드입니다. 5V 전원은 저항을 거쳐 LED의 -극을 거쳐 GND라인에 연결됩니다. 아두이노에 USB 케이블이 연결되면 LED가 점등되고, USB 케이블을 뽑으면 소등됩니다.

브레드 보드에 간단한 소자로 배치해보았는데, 개발과정에서 여기까지 제대로 마무리되면 실제 크기의 PCB와 유사한, 조금 더 작은 회로를 꾸며서 기구물과 조립해보거나 전체적인 시험을 수행하는 단계로 넘어가며 이 단계에서는 만능기판이 유용합니다.

◈ 만능기판

만능기판

만능기판은 일정간격으로 납떔용 홀을 배치하고 PCB기판과 유사한 두께, 재질로 만들어진 기판입니다. 기판에 따라 양면, 단면으로도 분류되며, 크기에 따라서도 다양한 모델이 있습니다. 브레드 보드에 기본적인 실험을 마친 후 본 만능기판에 실제 소자를 납땜하여 PCB제작전 기능 확인과 작동성 확인을 수행하는 목적입니다. 더불어 기판을 시제품의 기구물에 배치되는 크기로 가공하여 가조립, 가작동 시켜보는 목적도 있습니다. 다만 기판에 소자를 납땜함과 동시에 소자 간 배선까지 해야 하므로 어느 정도의 시간과 노력이 소요됩니다. 참고로 만능기판의 홀 간 거리는 대체로 0.25mm 수준이고, 더 촘촘하게는 0.2mm 간격도 있습니다. 구매 시 홀 간격 확인은 필수입니다.

 

직접 해보지 않고서는 도저히 이해가 잘 안되는 것 같습니다. 하지만 직접 해보면 과학상자를 조립하는 기분으로 결과물이 도출되니 재미도 있고 이해가 잘 됩니다.

시간되실 때 꼭 한 번 실습을 해보시는 것을 추천드리며 이만 포스팅을 마무리 하겠습니다.

하루하루 행복하세요.