Guida essenziale a KiCad, per realizzare senza sforzo circuiti stampati complessi.
Copyright
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Collaboratori
David Jahshan, Phil Hutchinson, Fabrizio Tappero, Christina Jarron, Melroy van den Berg.
Traduzione
Marco Ciampa <ciampix@libero.it>, 2014-2015.
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Data di pubblicazione
16 maggio, 2015.
1. Introduzione a KiCad
KiCad è uno strumento open-source per la creazione di schemi elettrici e circuiti stampati. Sotto la sua apparente interfaccia monolitica, KiCad incorpora un elegante insieme di strumenti software indipendenti:
Nome programma | Descrizione | Estensione file |
---|---|---|
KiCad |
Gestore progetti |
*.pro |
Eeschema |
Editor di schemi (e di componenti) elettrici |
*.sch, *.lib, *.net |
CvPcb |
Selezionatore di impronte |
+*.net |
PCBnew |
Editor di circuiti stampati |
*.kicad_pcb |
GerbView |
Visualizzatore di file Gerber |
Tutti i classici file gerber |
Bitmap2Component |
Convertitore di immagini bitmap in componenti o impronte |
*.lib, *.kicad_mod, *.kicad_wks |
PCB Calculator |
Calcolatore per componenti, spessore tracce, spaziature elettriche, codici colore, e altro… |
Nessuno |
Pl Editor |
Editor dei fogli mastri o di disposizione |
*.kicad_wks |
Nota
|
L’elenco delle estensioni non è completo e contiene solo un sottoinsieme dei file che vengono elaborati da KiCad ma è rappresentativo per una comprensione di base del tipo di file usati da ogni applicazione di KiCad. |
KiCad può essere considerato abbastanza maturo da essere usato con soddisfazione per lo sviluppo e la manutenzione di schede elettroniche complesse.
KiCad non presenta alcun limite di dimensione scheda e può gestire tranquillamente fino a 32 strati rame, fino a 14 strati tecnici e 4 ausiliari. KiCad può creare tutti i file necessari per la fabbricazione di circuiti stampati, ovvero file Gerber per fotoplotter, file di forature, file per il posizionamento automatizzato dei componenti e molto altro.
Essendo open source (con licenza GPL), KiCad rappresenta lo strumento ideale per i progetti orientati alla creazione di hardware elettronico in salsa opensource.
Su Internet, la home di KiCad è:
1.1. Scaricamento e installazione di KiCad
KiCad gira su GNU/Linux, Apple OS X e Windows. È possibile trovare le informazioni e le copie di KiCad più aggiornate da:
Importante
|
Le attuali versioni compilate stabili di KiCad non sono state aggiornate dal 2013. Per questo motivo mancheranno molte nuove caratteristiche che sono state nel frattempo aggiunte a KiCad. Si suggerisce di installare le versioni instabili compilate quotidianamente che possono avere occasionalmente dei bug ma sono aggiornate frequentemente e generalmente sono considerate più stabili. |
1.2. Sotto GNU/Linux
Le versioni stabili di KiCad si possono trovare tramite i gestori dei pacchetti di molte distribuzioni con nome di kicad e kicad-doc.
Le versioni instabili vengono create partendo dal codice sorgente più recente. Possono presentare dei difetti che potrebbero portare anche a rovinare i file di progetto, generare file gerber non corretti, ecc. ma generalmente sono stabili e sono corredati dalle ultime novità funzionali.
In Ubuntu, il modo più semplice per installare una versione instabile compilata quotidianamente di KiCad, è tramite PPA e Aptitude. Battere i seguenti comandi in un terminale:
sudo add-apt-repository ppa:js-reynaud/ppa-kicad
sudo aptitude update && sudo aptitude safe-upgrade
sudo aptitude install kicad kicad-doc-en
In Fedora il modo più semplice di installare una versione instabile e compilata quotidianamente, è tramite copr. Per installare KiCad tramite copr battere i seguenti comandi:
sudo dnf copr enable mangelajo/kicad
sudo dnf install kicad
In alternativa, si può scaricare e installare una versione pre-compilata di KiCad, o direttamente scaricare il codice sorgente, compilarlo e installare KiCad.
1.3. Sotto Apple OS X
Attualmente non ci sono versioni stabili di KiCad per OS X.
Le versioni instabili vengono create partendo dal codice sorgente più recente. Possono presentare dei difetti che potrebbero portare anche a rovinare i file di progetto, generare file gerber non corretti, ecc. ma generalmente sono stabili e sono corredati dalle ultime novità funzionali.
Le versioni instabili compilate giornalmente si possono trovare al seguente indirizzo: http://downloads.kicad-pcb.org/osx/
1.4. Sotto Windows
Le versioni stabili di KiCad si possono trovare su: http://downloads.kicad-pcb.org/archive/
Le versioni instabili vengono create partendo dal codice sorgente più recente. Possono presentare dei difetti che potrebbero portare anche a rovinare i file di progetto, generare file gerber non corretti, ecc. ma generalmente sono stabili e sono corredati dalle ultime novità funzionali.
Per Windows si possono trovare versioni instabili compilate quotidianamente su: http://downloads.kicad-pcb.org/windows/
1.5. Supporto
If you have ideas, remarks or questions, or if you just need help:
-
Visitare il Forum
-
Iscrivervi al canale IRC #kicad su Freenode
-
Visionare i molti tutorial
2. Il diagramma di flusso di KiCad
A dispetto delle sue similitudini con altri CAD elettronici, KiCad è caratterizzato da un interessante flusso di lavoro nel quale i componenti dello schema elettrico e le impronte di circuito stampato sono effettivamente due entità separate. Ciò è spesso oggetto di discussioni nei forum su Internet.
2.1. KiCad Workflow overview
The KiCad work-flow is comprised of two main tasks: making the schematic and laying out the board. Both a component library and a footprint library are necessary for these two tasks. KiCad has plenty of both. Just in case that is not enough, KiCad also has the tools necessary to make new ones.
Nella figura seguente si può osservare un diagramma di flusso rappresentante le sequenze di lavoro con KiCad. La figura spiega quali passi è necessario seguire e in che ordine. Quando è stato possibile è stata aggiunta un’icona come aiuto ulteriore.
For more information about creating a component, see the section of this document titled Make schematic components in KiCad. And for more information about how to create a new footprint, see the section of this document titled Make component footprints.
Sul sito seguente:
Si troverà un esempio di uso di uno strumento che permette di creare velocemente componenti di libreria KiCad. Per ulteriori informazioni su quicklib, fare riferimento alla sezione di questo documento intitolata Crea componenti dello schema con quicklib.
2.2. Forward e back annotation
Dopo che uno schema elettrico sia stato completamente disegnato, il passo successivo è il trasferimento di questo in un circuito stampato seguendo il flusso di lavoro di KiCad. Una volta che il processo di stesura è stato completamente, o anche parzialmente completato, potrebbe servire aggiungere componenti o collegamenti, spostare elementi o altre modifiche. Ciò può essere svolto in due modi: tramite la cosidetta back annotation o tramite la forward annotation.
La back annotation è il processo di invio di cambiamenti nel circuito stampato indietro al suo schema elettrico corrispondente. Alcune persone non considerano questa funzionalità particolarmente utile.
La forward annotation è il processo di trasmissione dei cambiamenti nello schema elettrico al progetto di circuito stampato corrispondente. È una caratteristica fondamentale dato che non è desiderabile rifare totalmente il lavoro di progettazione di un circuito stampato ogniqualvolta si debbano effettuare delle modifiche allo schema elettrico. La forward annotation è discussa nella corrispondente sezione Forward Annotation.
3. Disegno di schemi elettrici
In questa sezione impareremo a disegnare uno schema elettrico usando KiCad.
3.1. Using Eeschema
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Under Windows run kicad.exe. Under Linux type kicad in your Terminal. You are now in the main window of the KiCad project manager. From here you have access to eight stand-alone software tools: Eeschema, Schematic Library Editor, Pcbnew, PCB Footprint Editor, GerbView, Bitmap2Component, PCB Calculator and Pl Editor. Refer to the work-flow chart to give you an idea how the main tools are used.
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Creare un nuovo progetto: File → Nuovo progetto → Nuovo progetto. Intitolare il file del progetto tutorial1. Il file del progetto prenderà automaticamente l’estensione ".pro". A questo punto KiCad chiede se si vuole creare una cartella dedicata, fare clic su "Sì" per conferma. Tutti i file del progetto saranno salvati li dentro.
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Cominciamo col creare uno schema elettrico. Eseguiamo l’editor degli schemi elettrici Eeschema,
. È il primo pulsante da sinistra.
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Fare clic sull’icona Impostazioni pagina
sulla barra strumenti in alto. Impostare la dimensione pagina come A4 e inserire il titolo Tutorial 1. Vedrete che a questo punto sarà possibile inserire più informazioni se necessario. Fate clic su OK. Queste informazioni popoleranno il foglio dello schema elettrico nell’angolo in basso a destra. Usare la rotellina del mouse per ingrandire. Salvare l’intero progetto di schema elettrico: File → Salva schema progetto.
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Ora inseriremo il nostro primo componente. Fare clic sull’icona Piazza componente
sulla barra destra degli strumenti. La stessa funzionalità la si ottiene premendo la scorciatoia da tastiera Aggiungi componente (a).
NotaSi può consultare l’elenco di tutte le scorciatoie da tastiera disponibili premendo il tasto ?. -
Fare clic nel mezzo del proprio schema elettrico. Apparirà la finestra Scegli componente sullo schermo. Inseriremo una resistenza. Cercare / filtrare R per Resistenza. Si può notare l’intestazione device sopra la resistenza. L’intestazione device è il nome della libreria nella quale il componente è inserito, una libreria generica molto utile.
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Fare doppio clic su di essa. Ciò chiuderà la finestra Scegli componente. Inserire il componente nel foglio dello schema facendo clic dove lo si vuole posizionare.
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Fare clic sull’icona lente per ingrandire la vista sul componente. In alternativa usare la rotellina del mouse per ingrandire/rimpicciolire la vista. Premere la rotellina (tasto centrale) del mouse per fare pan orizzontalmente e verticalmente.
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Posizionarsi con il puntatore del mouse sopra il componente R e premere il tasto r. Si noti che il componente ruota.
NotaNon serve fare clic sul componente per ruotarlo. -
Fare clic destro in mezzo al componente e selezionare Modifica componente → Valore. È possibile ottenere lo stesso risultato posizionandosi sopra il componente e premendo il tasto “v”. In alternativa, il tasto “e” aprirà la finestra di modifica generale. Si noti come la finestra del tasto destro, sotto mostri tutti i possibili tasti scorciatoia per tutte le azioni disponibili.
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La finestra del valore del componente apparirà. Rimpiazzare il valore corrente R con 1k. Fare clic su OK.
NotaNon si cambi il campo del riferimento (R?), questo verrà fatto automaticamente più avanti. Il valore dentro la resistenza dovrebbe essere ora 1k. -
Per inserire un’altra resistenza, fare semplicemente clic dove si vuole che questa appaia. La finestra di selezione del componente apparirà nuovamente.
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La resistenza scelta in precedenza è ora presente nella lista della cronologia, elencata come R. Fare clic su OK e inserire il componente.
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Nel caso si commetta un errore e si voglia cancellare un componente, clic destro sul componente e clic su Cancella componente, rimuoverà il componente dallo schema elettrico. In alternativa, si può spostare il puntatore del mouse sopra il componente che si desidera eliminare e premere il tasto Canc.
NotaÈ possibile cambiare qualsiasi scorciatoia da tastiera predefinita andando nelle Preferenze → Tasti scorciatoia → Modifica tasti scorciatoia. Qualsiasi modifica verrà salvata immediatamente. -
È possibile anche duplicare un componente già presente nello schema passandoci sopra con il puntatore del mouse e premendo il tasto c. Fare clic dove si vuole per piazzare il componente duplicato.
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Clic destro sulla seconda resistenza. Selezionare Trascina componente. Riposizionare il componente e fare clic sinistro per rilasciare. La stessa funzionalità può essere ottenuta posizionando il puntatore del mouse sopra il componente e premendo il tasto g. Usare il tasto r per per ruotare il componente. Il tasto x e y invertono il componente.
NotaClic-destro → Sposta il componente (equivalente al tasto m ) è anch’esso una valida possibilità per spostare oggetti, ma è meglio usarla solo per etichette di componenti e componenti non ancora connessi. Vedremo più avanti il perché. -
Modificare la seconda resistenza passandoci sopra con il puntatore del mouse e premendo il tasto v. Rimpiazzare R con 100. Si può annullare qualsiasi operazione di modifica con la combinazione di tasti ctrl+z.
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Change the grid size. You have probably noticed that on the schematic sheet all components are snapped onto a large pitch grid. You can easily change the size of the grid by Right-Click → Grid select. In general, it is recommendable to use a grid of 50.0 mils for the schematic sheet.
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Repeat the add-component steps, however this time select the microchip_pic12mcu library instead of the device library and pick the PIC12C508A-I/SN component instead of the R component from it. Before add-component, add microchip_pic12mcu to your Component library files by Preferences → Component Libraries and press Add button.
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Portare il puntatore del mouse sopra il componente microcontrollore. Premere il tasto y. Si noti come il componente viene ribaltato sul suo asse x o y. Premere nuovamente il tasto per riportarlo al suo orientamento originale.
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Ripetere i passi di aggiunta di componenti, questa volta scegliendo la libreria device e prelevando il componente LED da essa.
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Ordinare tutti componenti sullo schema come mostrato in basso.
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Ora è necessario creare il componente dello schema MYCONN3 per il nostro connettore a 3 piedini. Si può saltare alla sezione intitolata creare componenti dello schema in KiCad per apprendere come creare questo componente da zero e poi ritornare a questa sezione per continuare con la scheda.
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Ora è possibile inserire il nuovo componente appena creato. Premere il tasto “a” e prelevare il componente MYCONN3 nella libreria mylib.
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L’identificatore del componente J? apparirà sotto l’etichetta MYCONN3. Se si vuole cambiare la sua posizione, fare clic destro su J? e poi clic su Sposta campo (equivalente al tasto m). Può essere utile ingrandire la vista prima o mentre si fa quest’operazione. Riposizionare J? sotto il componente come mostrato sotto. Le etichette possono essere spostate intorno a volontà.
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È giunto il momento di inserire i simboli di alimentazione e di massa. Fare clic sul pulsante Piazza porta di alimentazione
sulla barra dei comandi a destra. In alternativa, premere il tasto p. Nella finestra di selezione del componente, scorrere in basso e selezionare VCC dalla libreria power. Fare clic su OK.
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Fare clic sopra il pin della resistenza da 1k per inserire l’elemento VCC. Fare clic sull’area sopra il VDD del microcontrollore. Nella sezione Cronologia selezione componenti selezionare VCC e inserirlo accanto al pin VDD. Ripetere il processo di aggiunta e inserire l’elemento VCC sopra il pin VCC di MYCONN3.
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Ripetere i passi di aggiunta pin ma questa volta selezionare l’elemento GND. Inserire un elemento GND sotto il pin GND di MYCONN3. Inserire un altro simbolo GND a destra del pin VSS del microcontrollore. Ora lo schema dovrebbe somigliare a questo:
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Nel prossimo passo collegheremo tutti i fili ai nostri componenti. Fare clic sull’immagine con nome Piazza filo
sulla barra strumenti a destra.
NotaAttenti a non inserire Piazza bus, che è posizionato appena sotto ed ha il simbolo di un filo più spesso. La sezione connessioni bus in KiCad descrive come usare la selezione bus. -
Fare clic sul cerchietto alla fine del pin 7 del microcontrollore e poi fare clic sul cerchietto sul pin 2 del LED. È possibile ingrandire anche mentre si instaurano le connessioni.
NotaSe si vuole riposizionare componenti connessi, è importante usare il tasto g (da grab, in inglese afferra) e non il tasto m (per move = sposta). Usando il comando g si manterranno le connessioni. Rivedere il passo 24 in caso ci si fosse dimenticato come spostare un componente. -
Ripetere questo processo e collegare tutti gli altri componenti come mostrato sotto. Per terminare un collegamento basta fare doppio clic. Quando si collegano i simboli VCC e GND, il filo dovrebbe toccare il fondo del simbolo VCC e la parte medio alta del simbolo GND. Osservare l’immagine sottostante.
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Ora considereremo un modo alternativo di creare delle connessioni usando le etichette. Prelevare lo strumento di etichettatura collegamenti facendo clic sull’icona Piazza nome collegamento
sulla barra strumenti a destra. È possibile usare anche il tasto l.
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Fare clic in mezzo al collegamento connesso al pin 6 del microcontrollore. Chiamare questa etichetta INPUT.
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Seguire la stessa procedura e inserire un’altra etichetta destra della resistenza da 100 ohm. Chiamare anch’essa INPUT. Le due etichette, avendo lo stesso nome. creano una connessione invisibile tra il pin 6 del PIC e la resistenza da 100 ohm. Questa è una tecnica utile quando si collegano tra loro fili in progetti complessi dove il disegno di tutte le connessioni li renderebbe caotici. Per piazzare un’etichetta non è necessario avere un filo, si può anche collegare direttamente ad un pin.
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Le etichette possono essere usate anche per etichettare i collegamenti a scopo informativo. Collegare un’etichetta sul pin 7 del PIC. Inserire il nome uCtoLED. Etichettare il collegamento tra la resistenza e il LED, LEDtoR. Etichettare il collegamento tra MYCONN3 e la reistenza come INPUTtoR.
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Non serve etichettare le linee VCC e GND dato che le etichette ricavate implicitamente dall’oggetto alimentazione a cui sono connesse.
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Sotto si può osservare come dovrebbe apparire il risultato finale.
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Occupiamoci ora dei fili sconnessi. Ogni pin o o filo non connesso genererà un avvertimento quando verrà controllato da KiCad. Per evitare questi avvertimenti si può dare istruzioni al programma che i fili non connessi lo sono deliberatamente o impostare manualmente una segnalazione per ogni filo o pin come non connessi.
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Fare clic su Piazza indicatore di non connesso icon
sulla barra strumenti a destra. Fare click sui pin 2, 3, 4 e 5. Una X apparirà per indicare che la mancanza di connessione è intenzionale.
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Alcuni componenti hanno pin di alimentazione invisibili. Li si può rendere visibili facendo clic sull’icona Mostra pin nascosti
sulla barra strumenti di sinistra. I pin di alimentazione nascosti vengono connessi automaticamente se sono rispettate le convenzioni dei nomi di VCC e GND. In generale, non è consigliato rendere invisibili i pin di alimentazione.
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Ora è necessario aggiungere un Indicatore di alimentazione per segnalare a KiCad che l’alimentazione arriva da qualche parte. Premere il tasto a, selezionare Elenca tutto, doppio clic sulla libreria power e ricerca di PWR_FLAG. Piazzarne due. Connetterli al pin GND e a VCC come mostrato sotto.
NotaCiò eviterà il classico avvertimento di controllo dello schema: Attenzione: il pin power_in non è pilotato (Net xx) -
Spesso è buona pratica scrivere commenti qui e là. Per aggiungere commenti sullo schema elettrico usare l’icona Piazza testo (grafico - commento)
sulla barra strumenti di destra.
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Tutti i componenti ora necessitano di avere degli identificatori univoci. In effetti, molti componenti del nostro esempio si chiamano ancora R? o J?. L’assegnazione degli identificatori può essere effettuata automaticamente facendo clic sull’icona del pulsante Annota componenti dello schema
.
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Nella finestra dell’annotazione, selezionare Usa lo schema intero e fare clic sul pulsante Annota. Fare clic su OK nel messaggio di conferma e poi su Chiudi. Si noti che tutti i ? sono stati rimpiazzati da numeri. Ogni identificatore è ora univoco. Nel nostro esempio, sono stati rinominati R1, R2, U1 e J1.
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Ora controlleremo in nostro schema in cerca di errori. Fare clic sull’icona Esegui controllo regole elettriche
. Fare clic sul pulsante Esegui del controllo ERC. Verrà generato un rapporto (N.d.T: se verranno trovati problemi) di informazione su errori o avvisi come per esempio per fili sconnessi. Dovremmo ottenere 0 errori e 0 avvisi. In caso di errori o avvisi, apparirà sullo schema una piccola freccia verde nella posizione dove è stato rilevato l’errore o l’avviso. Spuntare Scrivi rapporto regole elettriche e premere nuovamente il pulsante Esegui del controllo ERC per ricevere ulteriori informazioni sui problemi rilevati.
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Lo schema ora è finito. Possiamo creare un file di netlist al quale aggiungeremo un’impronta ad ogni componente. Fare clic sull’icona Generazione netlist
sulla barra strumenti in alto. Fare clic su Netlist e poi su salva. Salvare con il file predefinito.
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After generating the Netlist file, click on the Run Cvpcb icon
on the top toolbar. If a missing file error window pops up, just ignore it and click OK.
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Cvpcb allows you to link all the components in your schematic with footprints in the KiCad library. The pane on the center shows all the components used in your schematic. Here select D1. In the pane on the right you have all the available footprints, here scroll down to LEDs:LED-5MM and double click on it.
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It is possible that the pane on the right shows only a selected subgroup of available footprints. This is because KiCad is trying to suggest to you a subset of suitable footprints. Click on the icons
,
and
to enable or disable these filters.
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For IC1 select the Housings_DIP:DIP-8_W7.62mm footprint. For J1 select the Connect:Banana_Jack_3Pin footprint. For R1 and R2 select the Discret:R1 footprint.
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Se si vuole vedere come appaiono le impronte che si sta scegliendo, ci sono due possibilità. Si può fare clic sull’icona Mostra impronta selezionata
per un’anteprima dell’impronta corrente. Oppure, fare clic sull’icona Mostra documentazione elenco impronte
e si otterrà un documento PDF multipagina con tutte le impronte disponibili. Si può stamparlo e controllare i propri componenti per assicurarsi che le dimensioni corrispondano.
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You are done. You can now update your netlist file with all the associated footprints. Click on File → Save As. The default name tutorial1.net is fine, click save. Otherwise you can use the icon
. Your netlist file has now been updated with all the footprints. Note that if you are missing the footprint of any device, you will need to make your own footprints. This will be explained in a later section of this document.
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You can close Cvpcb and go back to the Eeschema schematic editor. Save the project by clicking on File → Save Whole Schematic Project. Close the schematic editor.
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Passare al gestore del progetto KiCad.
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Il file netlist descrive tutti i componenti e le loro connessioni relative ai loro piedini. Il file netlist è in effetti solo un file di testo che è facilmente ispezionabile, modificabile anche con uno script.
NotaI file delle librerie (*.lib) sono anch’essi file di testo e sono facilmente modificabili a mano o con script. -
To create a Bill Of Materials (BOM), go to the Eeschema schematic editor and click on the Bill of materials icon
on the top toolbar. By default there is no plugin active. You add one, by clicking on Add Plugin button. Select the *.xsl file you want to use, in this case, we select bom2csv.xsl.
NotaIl file *.xsl è posizionato nella cartella plugins dell’installazione di KiCad, è posizionata in: /usr/lib/kicad/plugins/.
O ottenere il file attraverso:
wget https://raw.githubusercontent.com/KiCad/kicad-source-mirror/master/eeschema/plugins/bom2csv.xsl
KiCad genera automaticamente il comando, per esempio:xsltproc -o "%O" "/home/<user>/kicad/eeschema/plugins/bom2csv.xsl" "%I"
Si potrebbe voler aggiungere l’estensione, in modo da cambiare questa linea di comando in:xsltproc -o "%O.csv" "/home/<user>/kicad/eeschema/plugins/bom2csv.xsl" "%I"
Premere il tasto di Aiuto per ulteriori informazioni.
-
Ora premere Genera. Il file (con lo stesso nome del progetto) è posizionato nella cartella del progetto. Aprire il file *.csv con LibreOffice Calc o Excel. Apparirà una finestra di importazione, premere OK.
Ora siamo pronti per spostarci nella parte di progettazione del circuito stampato, presentata nella prossima sezione. Comunque, prima di spostarci, diamo una rapida occhiata a come avviene la connessione tra pin di componenti usando le linee bus.
3.2. Connessioni Bus in KiCad
Talvolta è necessario connettere diversi pin sequenziali di un componente A con altri pin sequenziali di un componente B. I questo caso ci sono due opzioni: il metodo a etichette che abbiamo già osservato o l’uso di una connessione bus. Vediamo come si fa.
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Supponiamo di avere tre connettori a 4 pin che si vuole collegare pin a pin. Usare l’opzione etichetta (premendo il tasto l) per etichettare pin 4 della parte P4. Dare nome a quest’etichetta a1. Ora premere il tasto Ins per ottenere lo stesso elemento automaticamente aggiunto sul pin sotto il pin 4 (pin 3). Si noti come l’etichetta viene automaticamente rinominata a2.
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Premere il tasto Ins più volte. Il tasto Ins corrisponte all’azione Ripeti l’ultimo elemento ed è un comando molto utile che può semplificarvi non poco la vita.
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Ripetere la stessa azione di etichettatura sugli altri due connettori CONN_2 e CONN_3 e abbiamo finito. Se si prosegue e si crea un circuito stampato si noterà che questi tre connettori sono collegati assieme. Figura 2 mostra il risultato di quanto descritto. Per questioni estetiche è anche possibile aggiungere una serie di Piazza elemento da filo a bus usando l’icona
e linee bus usando l’icona
, come mostrato in figura 3. Si faccia presente, comunque, che non ci saranno efetti sul circuito stampato.
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Si potrebbe anche dire che i fili corti collegati ai pin in figura 2 non sono strettamente necessari. In effetti, le etichette si potrebbero applicare direttamente ai pin.
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Estendiamo un poco il discorso e supponiamo di avere un quarto connettore di nome CONN_4 che, per qualche ragione, deve avere delle etichette un po' differenti (b1, b2, b3, b4). Ora noi vogliamo collegare Bus a con Bus b nuovamente pin a pin. Vogliamo farlo senza usare l’etichettatura dei pin (che è comunque possibile) e invece usare l’etichettatura sulla linea bus, con un’etichetta per bus.
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Colleghiamo ed etichettiamo CONN_4 usando il metodo di etichettatura spiegato in precedenza. Diamo nome ai pin b1, b2, b3 e b4. Colleghiamo i pin a una serie di Elementi da filo a bus usando l’icona
e ad una linea bus usando l’icona
. Vedere figura 4.
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Inserire un’etichetta (premere il tasto l) sul bus di CONN_4 e darle nome b[1..4].
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Inserire un’etichetta (premere il tasto l) sul bus precedente e darle nome a[1..4].
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Quello che possiamo fare ora è di collegare il bus a[1..4] con il bus b[1..4] usando una linea bus tramite il pulsante
.
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Collegando i due bus assieme, pin a1 verrà automaticamente collegato a pin b1, a2 verrò collegato a b2 e così via. Figura 4 mostra come appare il risultato finale.
NotaIl comando Ripeti l’ultimo elemento accessibile tramite il tasto Ins può essere usato con successo per ripetere inserimenti multipli. For esempio, i fili corti connessi a tutti i pin in figura 2, figura 3 e Figure 4 sono stati piazzati con questo comando. -
Il comando Ripeti l’ultimo elemento accessibile tramite il tasto Ins può essere usato per piazzare molte serie di elementi filo a bus usando l’icona
.
4. Progettazione circuiti stampati
It is now time to use the netlist file you generated to lay out the PCB. This is done with the Pcbnew tool.
4.1. Using Pcbnew
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From the KiCad project manager, click on the Pcbnew icon
. The Pcbnew window will open. If you get an error message saying that a *.kicad_pcb file does not exist and asks if you want to create it, just click Yes.
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Begin by entering some schematic information. Click on the Page settings icon
on the top toolbar. Set paper size as A4 and title as Tutorial1.
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È una buona idea cominciare con l’impostare l’isolamento e la larghezza minima pista alle specifiche richieste dal proprio fabbricante di circuiti stampati. In generale è possibile impostare l’isolamento a 0.25 e la larghezza minima pista a 0.25. Fare clic sul menu Regole di progettazione → Regole di progettazione. Se non lo mostra già, fare clic sulla scheda Editor della netclass. Cambiare il campo Isolamento in cima alla finestra a 0.25 e il campo Larghezza pista a 0.25 come mostrato sotto. Le misure qua sono in mm.
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Fare clic sulla scheda Regole di progettazione globali e impostare Larghezza pista minima a 0.25'. Fare clic sul pulsante OK per confermare i propri cambiamenti e chiudere la finestra dell’editor delle regole di progettazione.
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Now we will import the netlist file. Click on the Read Netlist icon
on the top toolbar. Click on the Browse Netlist Files button, select tutorial1.net in the File selection dialogue, and click on Read Current Netlist. Then click the Close button.
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Tutti i componenti dovrebbero ora essere visibili nell’angolo in alto a sinistra appena sopra la pagina. Scorrere se non si vedono.
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Selezionare tutti i componenti con il mouse e spostarli nel centro della scheda. Se necessario è possibile ingrandire o rimpicciolire la vista mentre si spostano i componenti.
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Tutti i componenti sono collegati tramite un gruppo di fili sottili chiamati ratsnest. Assicurarsi che il pulsante Nascondi ratsnest scheda
sia premuto. In questo modo si può osservare la ratsnest (N.d.T: una specie di ragnatela) di collegamenti tra tutti i componenti.
NotaIl suggerimento funziona al contrario: la scritta mostra cosa si ottiene premendo il pulsante. -
Si può spostare ogni componente passandoci sopra con il puntatore del mouse e premendo il tasto g. Fare clic dove si vuole per piazzare il componente. Spostare tutti i componenti attorno in modo da minimizzare gli incroci dei fili.
NotaSe, invece di catturare i componenti (con il tasto g) quando li si sposta attorno, li si muove usando il tasto m noterete in seguito che si perdono le connessioni (succede lo stesso nell’editor degli schemi elettrici). Ergo, usare sempre il tasto g. -
Se la ratsnest sparisce o lo schermo diventa disordinato, clic destro e clic su Aggiorna vista. Si noti come un pin della resistenza da 100 ohm è connesso al pin 6 del componente PIC. Questo è il risultato del metodo di etichettatura usato per collegare i pin. Le etichette sono spesso preferite ai fili perché rendono lo schema elettrico meno disordinato.
-
Ora si definirà il bordo del circuito stampato. Selezionare Edge.Cuts dal menu a tendina nella barra strumenti in alto. Fare clic sull’icona Aggiungi linea o poligono grafici
sulla arra degli strumenti a destra. Tracciare tutt’attorno il bordo della scheda, fare clic su ogni angolo, e ricordarsi di lasciare un piccolo spazio tra il bordo del verde e il bordo del circuito stampato.
-
Prossimo passo, collegare tutti i fili eccetto GND. In effetti, si collegheranno tutte le connessioni GND in un colpo usando un piano di massa piazzato sullo strato rame inferiore (chiamato B.Cu) sulla scheda.
-
Ora è necessario scegliere su che strato rame si vuole lavorare. Selezionare F.Cu (PgUp) nel menu a tendina della barra strumenti in alto. Questo è lo strato rame superiore.
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Se si decide invece, per esempio, di creare un circuito stampato a 4 strati, andare su Regole di progettazione → Impostazione strati e cambiare Strati rame a 4. Nella tabella Strati si possono etichettare gli strati e decidere per cosa verranno usati. Si noti che ci sono delle preimpostazioni molto utili che possono essere selezionate attraverso il menu Raggruppamento predefinito strati.
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Clic sull’icona Aggiungi piste e via
sulla barra strumenti a destra. Clic sul pin 1 di J1 e stendere una pista fino alla piazzola R2. Doppio-clic per impostare il punto dove finirà la pista. La larghezza di questa pista sarà il valore predefinito di 0.250 mm. Si può cambiare la larghezza della pista dal menu a tendina presente nella barra strumenti in alto. Si faccia presente che per valore predefinito una sola larghezza pista disponibile.
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Se si volesse aggiungere più larghesse piste g o andare sulla scheda Regole di progettazione → Regole di progettazione → Regole di progettazione globali e in fondo a destra di questa finestra aggiungere ogni altra larghezza si desideri avere accessibile. Poi si può scegliere la laghezza pista dal menu a tendina durante la stesura della scheda. Vedere l’esempio sottostante (in pollici).
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Alternatively, you can add a Net Class in which you specify a set of options. Go to Design Rules → Design Rules → Net Classes Editor and add a new class called power. Change the track width from 8 mil (indicated as 0.0080) to 24 mil (indicated as 0.0240). Next, add everything but ground to the power class (select default at left and power at right and use the arrows).
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Se si vuole cambiare la dimensione griglia, Clic destro → Selezione griglia. Assicurarsi di selezionare la dimensione griglia appropriata prima o dopo la disposizione dei componenti e la loro connessione tramite piste.
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Ripetere questo processo fino a quando tutti i fili, eccetto pin 3 di J1, siano stati connessi. La scheda ora dovrebbe apparire come nell’esempio sottostante.
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Ora si stenda una pista sull’altro lato rame della scheda. Selezionare B.Cu nel menu a discesa nella barra strumenti in cima. Fare clic sull’icona Aggiungi piste e via
. Disegnare una pista tra pin 3 di J1 e pin 8 di U1. Ciò non sarebbe necessario dato che possiamo fare lo stesso con il piano di massa. Si noti come è cambiato il colore della pista.
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Andare da pin A a pin B cambiando strato. È possibile cambiare il piano rame mentre si sta stendendo una pista piazzando un via. Mentre si sta stendendo una pista sul lato rame superiore, clic destro e selezionare Piazza via o semplicemente premere il tasto v. Quest’operazione ci porterà sullo strato inferiore dove si potrà completare la pista.
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Quando si vuole ispezionare una connessione particolare fare clic sull’icona Evidenzia collegamento
sulla barra strumenti a destra. Fare clic sul pin 3 di J1. La pista e tutte le piazzole connesse dovrebbero evidenziarsi.
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Ora verrà creato un piano di massa che sarà connesso a tutti i pin GND. Fare clic sull’icona Aggiungi zone
sulla barra strumenti a destra. Verrà tracciato un rettangolo attorno alla scheda, perciò fare clic dove si vuole posizionare uno degli spigoli. Nella finestra di dialogo che apparirà, impostare Piazzola in zona a Piazzola termica e Orientamento bordi zone a O,V e fare clic su OK.
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Stendere il bordo attorno alla scheda facendo clic su ogni angolo in rotazione. Doppio clic per finire il rettangolo. Clic destro dentro l’area che si ha appena tracciato. Clic su Riempi o aggiorna tutte le zone. La scheda dovrebbe riempirsi di verde e assomigliare a questo:
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Eseguire il controllo regole di progettazione facendo clic sull’icona Esegui controllo regole di progettazione
presente sulla parra strumenti in alto. Clic su Avvia controllo regole. Non ci dovrebbero essere errori. Clic su Elenca disconnessi. Non ci dovrebbero piste non connesse. Clic su OK per chiudere la finestra di dialogo.
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Save your file by clicking on File → Save. To admire your board in 3D, click on View → 3D Viewer.
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Trascinare il puntatore del mouse per ruotare il circuito stampato.
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La scheda ora è completa. Per spedirla ad una ditta che produce circuiti stampatiTo sarà necessario generare una serie di file Gerber.
4.2. Generare file Gerber
Una volta che il circuito stampato è stato completato, si possono generare i file Gerber per ogni strato e spedirli al prorio fabbricante di circuiti stampati di fiducia, con i quali questo creerà lo stampato.
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From KiCad, open the Pcbnew software tool and load your board file by clicking on the icon
.
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Click on File → Plot. Select Gerber as the Plot Format and select the folder in which to put all Gerber files. Proceed by clicking on the Plot button.
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Questi sono tutti strati che bisogna selezionare per creare un tipico circuito stampato a 2 facce:
Layer | KiCad Layer Name | Old KiCad Layer Name | Default Gerber Extension | "Use Protel filename extensions" is enabled |
---|---|---|---|---|
Bottom Layer |
B.Cu |
Copper |
.GBR |
.GBL |
Top Layer |
F.Cu |
Component |
.GBR |
.GTL |
Top Overlay |
F.SilkS |
SilkS_Cmp |
.GBR |
.GTO |
Bottom Solder Resist |
B.Mask |
Mask_Cop |
.GBR |
.GBS |
Top Solder Resist |
F.Mask |
Mask_Cmp |
.GBR |
.GTS |
Edges |
Edge.Cuts |
Edges_Pcb |
.GBR |
.GM1 |
4.3. Using GerbView
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To view all your Gerber files go to the KiCad project manager and click on the GerbView icon. On the drag down menu select Layer 1. Click on File → Load Gerber file or click on the icon
. Load all generated Gerber files one at a time. Note how they all get displayed one on top of the other.
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Usare il menu sulla destra per selezionare/deselezionare lo strato da mostrare. Ispezionare con cura ogni strato prima di spedirlo per la produzione.
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To generate the drill file, from Pcbnew go again for the File → Plot option. Default settings should be fine.
4.4. Sbroglio automatico con FreeRouter
Sbrogliare una scheda a mano è veloce e divertente, comunque, per una scheda con molti componenti si può voler usare uno sbrogliatore automatico. Solo è meglio sbrogliare le piste critiche a mano e poi impostare lo sbrogliatore per fargli fare il lavoro noioso. Esso si attiva solo per le piste non connesse. Lo sbrogliatore che useremo qui è FreeRouter da freerouting.net.
Nota
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Freerouter is a open source java application, and it is needed to build by yourself to use with KiCad. Source code of Freerouter can be found on this site: https://github.com/nikropht/FreeRouting |
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From Pcbnew click on File → Export → Specctra DSN or click on Tools → FreeRoute → Export a Specctra Design (*.dsn) file and save the file locally. Launch FreeRouter and click on the Open Your Own Design button, browse for the dsn file and load it.
NotaLa finestra di dialogo Strumenti → FreeRoute possiede un bel tasto di aiuto che apre un visualizzatore di file con dentro un piccolo documento (per ora non tradotto) dal nome Freerouter Guidelines. Seguire questa guida per usare FreeRoute con efficacia. -
FreeRouter ha alcune caratteristiche che KiCad attualmente non possiede, né nello sbroglio manuale che in quello automatico. FreeRouter opera in due passi principali: primo, sbroglio della scheda e poi sua ottimizzazione. Una completa ottimizzazione può durare molto tempo, ma è possibile interromperla in ogni istante.
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È possibile far partire lo sbroglio automatico facendo clic sul pulsante Autorouter sulla barra in cima. La barra in fondo fornisce informazioni sui processi di sbroglio in esecuzione. Se il contatore dei Pass passa il valore di 30, la scheda probabilmente non può essere sbrogliata automaticamente con questo sbrogliatore. Spargere di più i componenti o ruotarli meglio e riprovare. L’obbietivo delle rotazioni e posizionamenti dei componenti è di minimizzare il numero di incroci nella ratsnest.
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Facendo un clic con il tasto sinistro sul mouse blocca lo sbroglio automatico e fa partire automaticamente il processo di ottimizzazione. Un ulteriore clic sinistro bloccherà il processo di ottimizzazione. A meno che non sia strettamente necessario, è meglio lasciare che FreeRouter finisca il suo lavoro.
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Click on the File → Export Specctra Session File menu and save the board file with the .ses extension. You do not really need to save the FreeRouter rules file.
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Back to Pcbnew. You can import your freshly routed board by clicking on the link Tools → FreeRoute and then on the icon Back Import the Spectra Session (.ses) File and selecting your .ses file.
Se c'è qualche pista sbrogliata che non ci convince, si può cancellarla e
ri-sbrogliarla nuovamente, usando il tasto canc e lo strumento di sbroglio,
che corrisponde all’icona Aggiungi pista
sulla barra comandi di destra.
5. Forward annotation in KiCad
Una volta completato il nostro schema elettrico, l’assegnazione delle impronte, la disposizione della scheda e generati i file Gerber, siamo pronti a spedire il tutto ad un produttore di circuiti stampati in modo che la nostra scheda possa diventare realtà.
Spesso, questo flusso di lavoro lineare, risulta essere non proprio così unidirezionale. Per esempio, quando si deve modificare/estendere una scheda per la quale si è, o altri hanno già, completato questo work-flow, è possibile che si renda necessario spostare componenti, rimpiazzarli con altri, cambiare impronte e altro ancora. Durante questo processo di modifica, ciò che in genere non si vuole fare è ri-sbrogliare da capo tutta la scheda. Ecco invece come si può procedere:
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Supponiamo che si voglia rimpiazzare un ipotetico connettore CON1 con CON2.
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Si è già completato lo schema elettrico e sbrogliato tutto il circuito stampato.
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From KiCad, start Eeschema, make your modifications by deleting CON1 and adding CON2. Save your schematic project with the icon
and c lick on the Netlist generation icon
on the top toolbar.
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Fare clic su Netlist e poi su salva. Salvare con il nome file predefinito dato che bisogna riscrivere il vecchio.
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Ora assegnare un’impronta a CON2. Fare clic sull’icona Esegui Cvpcb
sulla barra strumenti in cima. Assegnare l’impronta al nuovo dispositivo CON2. Il resto dei componenti ha ancora le impronte precedenti assegnate. Chiudere Cvpcb.
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Tornando nell’editor degli schemi elettrici, salvare il progetto facendo clic su File → Salva progetto schema. Chiudere l’editor.
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From the KiCad project manager, click on the Pcbnew icon. The Pcbnew window will open.
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La vecchia, già sbrogliata, scheda dovrebbe aprirsi automaticamente. Importiamo in nuovo file netlist. Fare clic sull’icona Leggi netlist
sulla barra strumenti in cima.
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Fare click sul pulsante Esplora file netlist, seleziona il file netlist nella finestra di dialogo di selezione file, e fare clic su Leggi netlist corrente. Poi fare clic sul pulsante Chiudi.
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A questo punto si dovrebbe essere in grado di vedere una disposizione con tutti i componenti precedenti già sbrogliati. Sull’angolo in alto a sinistra si dovrebbe osservare tutti i componenti non sbrogliati, nel nostro caso solo CON2. Selezionare CON2 con il mouse. Spostare il componente nel mezzo della scheda.
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Piazzare CON2 e sbrogliarlo. Una volta fatto, salvare e procedere con la generazione dei file Gerber come di consueto.
The process described here can easily be repeated as many times as you need. Beside the Forward Annotation method described above, there is another method known as Backward Annotation. This method allows you to make modifications to your already routed PCB from Pcbnew and updates those modifications in your schematic and netlist file. The Backward Annotation method, however, is not that useful and is therefore not described here.
6. Creare simboli elettrici in KiCad
Alle volte un componente che si vuole piazzare sul proprio schema elettrico non è presente nelle librerie di KiCad. Ciò succede spesso e non c'è bisogno di preoccuparsi. In questa sezione vedremo come si può creare velocemente un nuovo componente dello schema con KiCad. In ogni caso, si ricordi che si possono sempre trovare componenti KiCad su Internet. Per esempio partendo da qui:
In KiCad, un componente è un testo che comincia con DEF e finisce con ENDDEF. Uno o più componenti vengono solitamente inseriti in un file di libreria con estensione .lib. Se si vuole aggiungere componenti ad un file libreria si può sempre usare i comandi di copia e incolla.
6.1. Using Component Library Editor
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We can use the Component Library Editor (part of Eeschema) to make new components. In our project folder tutorial1 let’s create a folder named library. Inside we will put our new library file myLib.lib as soon as we have created our new component.
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Now we can start creating our new component. From KiCad, start Eeschema, click on the Library Editor icon
and then click on the New component icon
. The Component Properties window will appear. Name the new component MYCONN3, set the Default reference designator as J, and the Number of parts per package as 1. Click OK. If the warning appears just click yes. At this point the component is only made of its labels. Let’s add some pins. Click on the Add Pins icon
on the right toolbar. To place the pin, left click in the centre of the part editor sheet just below the MYCONN3 label.
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In the Pin Properties window that appears, set the pin name to VCC, set the pin number to 1, and the Electrical type to Passive then click OK.
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Piazzare il pin facendo clic sulla posizione dove lo si desidera collocare, appena sotto l’etichetta MYCONN3.
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Repeat the place-pin steps, this time Pin name should be INPUT, Pin number should be 2, and Electrical Type should be Passive.
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Repeat the place-pin steps, this time Pin name should be GND, Pin number should be 3, and Electrical Type should be Passive. Arrange the pins one on top of the other. The component label MYCONN3 should be in the centre of the page (where the blue lines cross).
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Poi, disegnare il contorno del componente. Clic sull’icona Aggiungi rettangolo
. Vogliamo disegnare un rettangolo vicino ai pin, come mostrato sotto. Per far ciò, fare clic dove si desidera posizionare l’angolo alto a sinistra del rettangolo. Clic nuovamente dove si vuole posizionare l’angolo basso a destra del rettangolo.
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Save the component in your library myLib.lib. Click on the New Library icon
, navigate into tutorial1/library/ folder and save the new library file with the name myLib.lib.
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Go to Preferences → Library and add both tutorial1/library/ in User defined search path and myLib.lib in Component library files.
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Fare clic sull’icona Seleziona libreria corrente
. Nella finestra di selezione libreria fare clic su myLib e poi su OK. Si noti come l’intestazione della finestra indica la libreria attualmente in uso, che ora dovrebbe essere myLib.
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Clic sull’icona Aggiorna componente corrente nella libreria corrente
nella barra in cima. Salvare tutti i cambiamenti facendo clic sull’icona Salva la libreria attualmente caricata su disco
nella barra strumenti in cima. Clic su Si in ogni messaggio di conferma che appare. Il nuovo componente dello schema elettrico è ora finito e disponibile nella libreria indicata nella barra del titolo della finestra.
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Ora si può chiudere la finestra dell’editor dei componenti di libreria. Si tornerà alla finestra dell’editor degli schemi elettrici. Il nostro nuovo componente ora sarà disponibile nella libreria myLib.
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You can make any library file.lib file available to you by adding it to the library path. From Eeschema, go to Preferences → Library and add both the path to it in User defined search path and file.lib in Component library files.
6.2. Esportazione, importazione e modifica dei componenti di libreria
Invece che creare un componente di libreria da zero è spesso più facile partire da uno già fatto e modificarlo. In questa sezione vedremo come esportare un componente dalla libreria standard di KiCad device nella nostra libreria myOwnLib.lib e come modificarlo.
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From KiCad, start Eeschema, click on the Library Editor icon
, click on the Select working library icon
and choose the library device. Click on Load component to edit from the current lib icon
and import the RELAY_2RT.
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Clic sull’icona Esporta componente
, entrare nella cartella library/ e salvare il nuovo file di libreria con nome myOwnLib.lib.
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You can make this component and the whole library myOwnLib.lib available to you by adding it to the library path. From Eeschema, go to Preferences → Component Libraries and add both library/ in User defined search path and myOwnLib.lib in the Component library files.
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Clic sull’icona Seleziona libreria corrente
. Nella finestra di selezione libreria clic su myOwnLib e poi su OK. Si noti come l’intestazione della finestra che indica la libreria attualmente in uso, ora dovrebbe mostrare myOwnLib.
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Clic sull’icona Carica componente da modificare dalla libreria corrente
e importa RELAY_2RT.
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Ora si può modificare il componente a piacimento. Passare con il puntatore del mouse sopra l’etichetta RELAY_2RT, premere il tasto e e rinominarlo in MY_RELAY_2RT.
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Fare clic sull’icona Aggiorna componente corrente nella libreria corrente
nella barra strumenti in alto. Salvare tutti i cambiamenti facendo clic sull’icona Salva la libreria corrente su disco
nella barra strumenti in alto.
6.3. Creare componenti dello schema con quicklib
Questa sezione presenta un modo alternativo per creare componenti dello schema elettrico per MYCONN3 (vedere MYCONN3 sopra) usando lo strumento Internet quicklib.
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Andare alla pagina web del progetto quicklib: http://kicad.rohrbacher.net/quicklib.php
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Fill out the page with the following information: Component name: MYCONN3 Reference Prefix: J Pin Layout Style: SIL Pin Count, N: 3
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Click on the Assign Pins icon. Fill out the page with the following information: Pin 1: VCC Pin 2: input Pin 3: GND. Type : Passive for all 3 pins.
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Click on the icon Preview it and, if you are satisfied, click on the Build Library Component. Download the file and rename it tutorial1/library/myQuickLib.lib.. You are done!
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Have a look at it using KiCad. From the KiCad project manager, start Eeschema, click on the Library Editor icon
, click on the Import Component icon
, navigate to tutorial1/library/ and select myQuickLib.lib.
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You can make this component and the whole library myQuickLib.lib available to you by adding it to the KiCad library path. From Eeschema, go to Preferences → Component Libraries and add library in User defined search path and myQuickLib.lib in Component library files.
Come si può immaginare, questo metodo per la creazione di componenti di libreria può essere molto efficace quando si vogliono creare componenti con elevato numero di piedini.
6.4. Fare un componente con un grande numero di pin
Nella sezione intitolata Crea componenti dello schema con quicklib abbiamo visto come creare un componente dello schema elettrico usando lo strumento web quicklib. È probabile che ci si troverà comunque nella necessità di creare un componente dello schema elettrico con un grande numero di piedini (alcune centinaia). In KiCad per fortuna, ciò non è un grosso problema.
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Supponiamo si voglia creare un componente dello schema elettrico per un dispositivo con 50 pin. È pratica comune disegnarlo usando più simboli con meno piedini, per esempo due disegni di 25 pin ognuno. Questa rappresentazione del componente semplifica la connessione ai piedini.
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Il modo migliore per creare il nostro componente è di usare quicklib per generare due componenti di 25 pin ciascuno separatamente, ri-numerare i pin usando uno script Python ed infine fondere i due usando una semplice procedura di copia / incolla per unirli in un singolo componente tra un DEF e un ENDDEF.
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Troviamo sotto un esempio di semplice script Python che può essere usato assieme con i file in.txt e out.txt per ri-numerare la riga: X PIN1 1 -750 600 300 R 50 50 1 1 I in X PIN26 26 -750 600 300 R 50 50 1 1 I; ciò viene effettuato per tutte le righe del file in.txt.
#!/usr/bin/env python ''' semplice script per elaborare la numerazione dei pin di componenti KiCad''' import sys, re try: fin=open(sys.argv[1],'r') fout=open(sys.argv[2],'w') except: print "Uso errato di questo script, provare:", sys.argv[0], "in.txt out.txt" sys.exit() for ln in fin.readlines(): obj=re.search("(X PIN)(\d*)(\s)(\d*)(\s.*)",ln) if obj: num = int(obj.group(2))+25 ln=obj.group(1) + str(num) + obj.group(3) + str(num) + obj.group(5) +'\n' fout.write(ln) fin.close(); fout.close() # # per ulteriori informazioni sulla sintassi delle espressioni regolari e della generazione di componenti KiCad: # http://gskinner.com/RegExr/ # http://kicad.rohrbacher.net/quicklib.php
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While merging the two components into one, it is necessary to use the Library Editor from Eeschema to move the first component so that the second does not end up on top of it. Below you will find the final .lib file and its representation in Eeschema.
EESchema-LIBRARY Version 2.3 #encoding utf-8 # COMP DEF COMP U 0 40 Y Y 1 F N F0 "U" -1800 -100 50 H V C CNN F1 "COMP" -1800 100 50 H V C CNN DRAW S -2250 -800 -1350 800 0 0 0 N S -450 -800 450 800 0 0 0 N X PIN1 1 -2550 600 300 R 50 50 1 1 I ... X PIN49 49 750 -500 300 L 50 50 1 1 I ENDDRAW ENDDEF #End Library
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Lo script Python qui presentato è uno strumento molto potente per la gestione sia dei numeri che delle etichette di pin. Si faccia comunque presente che tutta la sua potenza deriva dalla sintassi arcana quanto incredibilmete utile delle espressioni regolari: http://gskinner.com/RegExr/.
7. Creare impronte di componenti
Unlike other EDA software tools, which have one type of library that contains both the schematic symbol and the footprint variations, KiCad .lib files contain schematic symbols and .kicad_mod files contain footprints. Cvpcb is used to successfully map footprints to symbols.
As for .lib files, .kicad_mod library files are text files that can contain anything from one to several parts.
KiCad comprende una vasta libreria di impronte, ma a volte potreste scoprire che proprio l’impronta di cui avete bisogno non è presente nelle librerie di KiCad. Ecco i passaggi per la creazione di una nuova impronta di circuito stampato KiCad:
7.1. Using Footprint Editor
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From the KiCad project manager start the Pcbnew tool. Click on the Open Footprint Editor icon
on the top toolbar. This will open the Footprint Editor.
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We are going to save the new footprint MYCONN3 in the new footprint library myfootprint. Create a new folder myfootprint.pretty in the tutorial1/ project folder. Click on the Preferences → Footprint Libraries Manager and press Append Library button. In the table, enter "myfootprint" as Nickname, enter "${KIPRJMOD}/myfootprint.pretty" as Library Path and enter "KiCad" as Plugin Type. Press OK to close the PCB Library Tables window. Click on the Select active library icon
on the top toolbar. Select the myfootprint library.
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Click on the New Footprint icon
on the top toolbar. Type MYCONN3 as the footprint name. In the middle of the screen the MYCONN3 label will appear. Under the label you can see the REF* label. Right click on MYCONN3 and move it above REF*. Right click on REF__*, select Edit Text and rename it to SMD. Set the Display value to Invisible.
-
Selezionare l’icona Aggiungi piazzola
sulla barra strumenti a destra. Fare clic sullo spazio di lavoro per posizionare la piazzola. Clic destro sulla nuova piazzola e clic su Modifica piazzola. Altrimenti si può usare il tasto scorciatoia «e».
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Impostare il numero piazzola a 1, Forma piazzola a Rettangolo, Tipo piazzola a SMD, Dimensione X forma a 0.4, e Dimensione Y forma a 0.8. Clic su OK. Clic nuovamente su Aggiungi piazzole per aggiungere ancora due piazzole.
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Se si vuole cambiare la dimensione griglia, Clic destro → Seleziona griglia. Assicurarsi di selezionare la dimensione griglia appropriata prima di aggiungere i componenti.
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Spostare l’etichetta MYCONN3 e l’etichetta SMD di lato in modo che il risultato somigli all’immagine mostrata sopra.
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Quando si inseriscono piazzole è spesso necessario misurare le distanze relative. Posizionare il puntatore dove si desidera impostare il punto di coordinate relative (0,0) e premere la barra spazio. Muovendo attorno il puntatore, si osserverà l’indicazione della posizione relativa del puntatore in basso nella finestra. Premendo ancora la barra spazio si imposterà una nuova origine per le coordinate.
-
Ora aggiungiamo un contorno impronta. Fare clic sul pulsante Aggiungi linea o poligono grafici
presente nella barra comandi a destra. Disegnare un contorno del connettore attorno al componente.
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Click on the Save Footprint in Active Library icon
on the top toolbar, using the default name MYCONN3.
8. Note sulla portabilità dei file di progetto di KiCad
Che file sono necessari se si vuole spedire a qualcuno l’intero progetto KiCad in modo che lo possa usare?
When you have a KiCad project to share with somebody, it is important that the schematic file .sch, the board file .kicad_pcb, the project file .pro and the netlist file .net, are sent together with both the schematic parts file .lib and the footprints file .kicad_mod. Only this way will people have total freedom to modify the schematic and the board.
With KiCad schematics, people need the .lib files that contain the symbols. Those library files need to be loaded in the Eeschema preferences. On the other hand, with boards (.kicad_pcb files), footprints can be stored inside the .kicad_pcb file. You can send someone a .kicad_pcb file and nothing else, and they would still be able to look at and edit the board. However, when they want to load components from a netlist, the footprint libraries (.kicad_mod files) need to be present and loaded in the Pcbnew preferences just as for schematics. Also, it is necessary to load the .kicad_mod files in the preferences of Pcbnew in order for those footprints to show up in Cvpcb.
If someone sends you a .kicad_pcb file with footprints you would like to use in another board, you can open the Footprint Editor, load a footprint from the current board, and save or export it into another footprint library. You can also export all the footprints from a .kicad_pcb file at once via Pcbnew → File → Archive → Footprints → Create footprint archive, which will create a new .kicad_mod file with all the board’s footprints.
Conclusione, se il circuito stampato è l’unica cosa che si vuole distribuire, allora il file della scheda .kicad_pcb è sufficiente. Invece, se si desidera consentire la piena possibilità di usare e modificare lo schema, i suoi componenti e il circuito stampato, è fortemente raccomandato di creare un archivio zip e spedire la seguente cartella di progetto:
tutorial1/ |-- tutorial1.pro |-- tutorial1.sch |-- tutorial1.kicad_pcb |-- tutorial1.net |-- library/ | |-- myLib.lib | |-- myOwnLib.lib | \-- myQuickLib.lib | |-- myfootprint.pretty/ | \-- MYCONN3.kicad_mod | \-- gerber/ |-- ... \-- ...
9. Uno sguardo sulla documentazione di KiCad
This has been a quick guide on most of the features in KiCad. For more detailed instructions consult the help files which you can access through each KiCad module. Click on Help → Manual.
KiCad si presenta con un discreto numero di manuali multilingua per tutte le sue componenti software.
La versione inglese di tutti i manuali di KiCad viene distribuita con KiCad.
In addition to its manuals, KiCad is distributed with this tutorial, which has been translated into other languages. All the different versions of this tutorial are distributed free of charge with all recent versions of KiCad. This tutorial as well as the manuals should be packaged with your version of KiCad on your given platform.
For example, on Linux the typical locations are in the following directories, depending on your exact distribution:
/usr/share/doc/kicad/help/en/ /usr/local/share/doc/kicad/help/en
On Windows it is in:
<installation directiory>/share/doc/kicad/help/en
On OS X:
/Library/Application Support/kicad/help/en
9.1. KiCad documentation on the Web
Latest KiCad documentations are available in multiple languages on the Web.