아두이노 같은 걸 만지작거리다 보면 종종 회로도를 그려야 할 때가 있다. 보통은 다른 사람과 공유하기 위해서지만, 프로젝트가 커지면 자기가 알아보기 위해서도 필요하다.
하지만 아무리 경건한 마음으로 펜을 잡아도 종이에 그리려면 선이 삐뚤어지기 일쑤다. 잘못 그려서 지우려 하면 문제가 더 심각해진다. 머리에 반도체가 든 사람이 아니라면 복잡한 회로도를 처음부터 완전히 머리에 집어넣고 그릴 수는 없다.
다행히 우리 옆에는 머리에 반도체가 든 컴퓨터라는 훌륭한 친구가 있다. 무료 회로도 그리기 프로그램 중 가장 자주 사용하는 세 종류를 소개한다. 회로 시뮬레이션이 되는 것도 있다!
Fritzing
무료 회로설계 프로그램에서 선두를 달리는 Fritzing이다.
http://fritzing.org/download/에서 No Donation을 선택하면 무료로 다운로드할 수 있다.
0.9.4 버전부터 유료화됐다. (···)
무료였던 0.9.3b까지는 구글에서 어렵지 않게 구할 수 있을 것이다.
프로그램을 실행하면 브레드보드, 스케메틱, PCB, Code 4개의 탭이 있다.
브레드보드
회로 기호가 아니라 이미지화된 실제 부품으로 회로도를 그릴 수 있다. 오른쪽의 라이브러리에서 부품을 끌어와 배치하면 된다. 회로도보다 덜 딱딱하고 알아보기 쉬워서 비전공자나 초심자에게 설명할 때 주로 사용하는 편이다. 기본 회로 소자는 전부 포함되어 있고, 아두이노나 라즈베리파이같은 다양한 보드나 센서류도 대부분 있다. 없는 부품이더라도 구글에 [부품명] fritzing part로 검색하면 십중팔구 나온다.스케메틱
회로도를 실제로 그리는 곳이다. 브레드보드 탭에서는 부품들이 이미지화되어 있었다면 여기서는 모두 기호화되어 있다. 부품의 빨간색 다리를 잡고 드래그하면 소자들끼리 연결된다.
다만, 소자를 연결한다고 배선이 자동으로 각이 잡히는 게 아니다. 최단거리 대각선으로 연결되어 일일히 각을 잡아줘야 하고, 부품을 회전시키면 가로 길이와 세로 길이가 달라 격자에 안 맞는 경우가 굉장히 많다. Fritzing의 스케메틱 기능은 2%정도 모자란 느낌이다. 그래서 진짜 회로도를 그릴 때는 다음에 소개할 프로그램을 주로 이용한다. 일단 남은 기능을 마저 알아보자.PCB, 4. Code
PCB와 Code 탭은 각각 PCB를 설계하거나 아두이노처럼 프로그램 업로드가 필요한 경우에 업로드를 지원하는 기능이다. 정말 쓸 일이 없다. PCB는 실제 설계에 쓰자니 뭔가 모자라고, 이걸로 아두이노에 업로드 하느니 그냥 스케치 쓰는게 훨씬 낫다고 생각한다.
요약하자면 Fritzing은 브레드보드 그래픽 디자인 말고는 쓸 기능이 없다. 빠르게 다음으로 넘어가자.
TinyCAD
기호로 정형화된 회로를 그릴 때 사용하는 오픈소스 툴인 TinyCAD다. http://tinycad.sourceforge.net 에서 다운로드할 수 있다.
왼쪽의 라이브러리에서 부품을 끌어 배치하고, Wiring 도구로 노드끼리 원하는 대로 연결할 수 있다. 알아서 각도 잡아 준다. 각 부품에 L1, R1같은 라벨링과 값 설정도 가능하다.
굳이 단점을 하나 꼽자면, 라이브러리가 너무 방대해서 원하는 부품을 찾기가 어렵다. 일상 생활에 자주 사용하는 부품만 따로 모아 만든 라이브러리 파일을 공유한다.
파일을 다운받아 TinyCAD 설치 폴더 안의 library 폴더에 집어넣거나, Libraries...도구에서 Add로 파일을 선택해 추가하면 왼쪽의 라이브러리 목록에서 볼 수 있다.
심지어, 제한적인 회로 시뮬레이션도 가능하다. 시뮬레이션에 관한 내용은 Getting Started with Simulation Using TinyCad을 참고하면 된다.
개인적으로 기초전기실험 보고서 쓸 때 굉장히 유용하게 사용했다.
TinkerCAD
마지막은 TinkerCAD다. 사용하기 쉬운 그래픽 UI와 함께하는 회로 시뮬레이션이 장점이지만, 오프라인 프로그램이 없는게 최대 단점이다. 웹에서만 사용이 가능하다.
https://www.tinkercad.com에서 회원가입 후 Circuits 메뉴로 들어가면 된다.
우측 상단의 Components 버튼을 이용해 부품을 끌어 배치하는 방식이다. Fritzing과 굉장히 유사하지만 그래픽은 좀 더 아기자기한 편이다. 다만 브라우저에서 돌아가다보니 자잘한 끊김과 버그가 상당하다.
각 부품을 클릭하면 부품의 이름과 속성을 지정할 수 있다. Shift나 Delete, Ctrl + C, V, Z 등 기본적인 단축키도 지원한다. Code Editor 기능으로 보드에 코드 업로드도 할 수 있지만, Fritzing과 마찬가지로 그냥 아두이노 사용자는 아두이노 스케치를 쓰는게 편리하다.
회로 시뮬레이션도 아기자기한 그림 위에서 그대로 돌릴 수 있다. 회로 시뮬레이션 모드로 들어가 보자. 
멀티미터 6개와 저항 하나, LED 2개, 파워서플라이를 가져온다.
LED 두 개를 병렬로 연결하고, 저항을 직렬로 연결했다.
전부 다 연결하면 좀 정신없다. 전원을 아직 안 켰기 때문에 전류가 다 0A이다. 전압계에 전압이 잡히는 건 저항계의 전압인 것 같은데, 확실히는 모르겠다. 이런 것까지 구현이 되어 있다고?
전원을 켜면 값들이 찍힌다. 전류가 흐르는 회로의 저항계에 에러가 나는 것도 구현되어 있다.
오실로스코프 시뮬레이션도 가능하다.
가변 저항을 돌리면 아두이노의 디지털 핀 출력이 꺼졌다 켜지는 간격이 변화하며 LED가 점멸하는 시간도 달라진다. 간단하게 아두이노로 파형을 만들었지만, 부품에 함수 제너레이터도 있으니 사용하면 된다.