회로 설계 용역 과업 요청서

1. 프로젝트 개요

본 프로젝트는 실내 환경 모니터링 및 개인 노출 모니터링을 위한 IoT 기반 센서 시스템 개발을 목적으로 하며, 아래 2종의 장치에 대한 회로 설계를 의뢰하고자 합니다.

개발 대상

Board #1 : 거치형 레이더 센서

실내 공간에 설치되어 사람의 존재 여부, 움직임 및 환경 정보를 수집하는 고정형 센서 장치

주요 기능

• 60GHz mmWave 레이더 기반 존재 감지(Presence Detection)

• 움직임 감지(Motion Detection)

• 환경 데이터 수집

• 경보 알림 기능

• BLE 통신

• CAN-FD 기반 외부 시스템 연동

• 향후 클라우드 연동 확장 고려

Board #2 : 웨어러블 미세먼지 측정기

사용자가 휴대 또는 착용하여 개인 노출 미세먼지 데이터를 측정하는 저전력 웨어러블 장치

주요 기능

• PM 측정

• 온습도 측정

• BLE 기반 스마트폰 연동

• 충전식 배터리 구동

• 저전력 동작

• 향후 모바일 앱 연동 고려

2. 수행 범위

2-1. 부품 검토

당사에서 제공하는 초안 BOM을 기반으로 아래 사항 검토

• 주요 부품 수급 가능 여부 확인

• 단종 위험 검토

• 대체 부품 제안

• 핀투핀(Pin-to-Pin) 호환 가능 부품 검토

• 제조 난이도 검토

2-2. 회로 설계

아래 2종 장치에 대한 전체 회로도 작성

• 전원부

• MCU부

• 센서 인터페이스부

• 통신부

• 디버깅 회로

• 보호회로

2-3. PCB 설계 가이드 작성

실제 PCB Artwork 진행 시 활용 가능한 수준의 설계 가이드 작성

3. 상세 기능 요구사항

Board #1 : 거치형 레이더 센서

주요 부품

인터페이스 구성

IWRL6432 ↔ nRF5340

• UART

SEN66

• I2C

SHT40

• I2C

CAN-FD

• SPI 또는 전용 CAN Controller 검토

Buzzer

• GPIO 제어

LED

• GPIO 제어

Button

• GPIO 입력

Debug

• SWD

전원 설계

필요 전원 레일 구성

• 5V

• 3.3V

• 1.8V

포함 사항

• 전원 분리 설계

• Noise Filtering

• Decoupling 설계

• ESD 보호

• Reverse Polarity Protection 검토

Board #2 : 웨어러블 미세먼지 측정기

주요 부품

인터페이스 구성

BMV080

• SPI

SHT40

• I2C

USB-C

• 충전 및 디버그

SWD

• 펌웨어 다운로드

전원 설계

포함 사항

• Li-Po 배터리 충전 회로

• Battery Protection

• 저전력 전원 관리

• Deep Sleep 고려

• 배터리 전압 모니터링

4. PCB 설계 조건

Board #1 (거치형 레이더 센서)

권장 조건

• 4 Layer PCB 이상

• 두께 1.6mm

• 동박 1oz

• 연속 GND Plane 확보

예상 Stack-up

Layer 1

• Components / Signal

Layer 2

• GND Plane

Layer 3

• Power Plane

Layer 4

• Signal

Board #2 (웨어러블 미세먼지 측정기)

권장 조건

• 4 Layer PCB

• 두께 0.8 ~ 1.2mm 검토

• 동박 1oz

예상 Stack-up

Layer 1

• Signal

Layer 2

• GND

Layer 3

• Power

Layer 4

• Signal

5. RF 및 임피던스 설계 요구사항

IWRL6432

• 60GHz Radar Layout 검토

• TI Reference Design 준수

• RF 영역 Layout Guide 작성

• Ground Stitching 적용 검토

• Antenna Keep-out 영역 정의

nRF5340

• BLE 안테나 설계

• 50Ω 임피던스 매칭

• Matching Network 설계

• Ground Clearance 검토

• Nordic Reference Design 준수

USB

• USB 2.0 Differential Pair Routing

• Differential Impedance 고려

CAN-FD

• Differential Pair Routing Guide 작성

• 종단저항(Termination) 구성 검토

6. 제조성 검토

제조 업체 기준

• JLCPCB

• PCBWay

• 국내 SMT 업체

검토 요청 사항

• 최소 선폭

• 최소 간격

• 최소 Via Size

• Via-in-Pad 필요 여부

• 실장 난이도

• WCSP 패키지 생산 가능성

• SMT 조립 가능성

• 예상 제작 리스크

7. 요청 산출물

회로 설계

• Altium Designer 또는 EasyEDA 원본 파일

• PDF 회로도

문서

• 최종 BOM

• 주요 인터페이스 Pin Map

• 주요 IC 대체품 검토서

• PCB Layer Stack-up 문서

• PCB 두께 및 동박 두께 제안서

• 임피던스 설계 조건서

• 전원 설계 가이드

• PCB Artwork Guideline

• RF/mmWave Layout Guideline

• BLE 안테나 Layout Guideline

• 제조성 검토 보고서

기타

• 설계 시 고려사항 정리

• 향후 PCB Artwork 진행 시 참고 가능한 권고사항

• 초기 시제품 제작 시 예상 리스크 및 개선 포인트