Как пользоваться KiCad, скачать по прямой ссылке

В данной статье расскажем про бесплатную программу KiCad для проектирования схем и печатных плат. Полностью рассмотрим работу отдельных модулей на примере проекта. По завершению проекта посмотрим на нашу плату в 3D. В конце статьи вы можете скачать данную программу по прямой ссылке.

Введение

Kicad — это программа для разработки электронных устройств, которая приобретает все большую популярность. Это не программа, с помощью которой мы можем создать материнскую плату или телевизионный декодер, но, тем не менее, вы можете сделать в ней много полезного.

Имея некоторый неприятный опыт работы с Eagle, я могу с полной уверенностью сказать, что Kicad более удобен. Он определенно более интуитивно понятен в использовании, что повышает производительность и скорость  работы. Есть много различных комбинаций клавиш, чтобы получить максимальную отдачу от ваших кликов и добиться того, чего вы хотите.

Kicad — это проект с открытым исходным кодом. Имея желание и соответствующие навыки программирования, вы можете добавить свой собственный инструмент в программу или изменить существующие. Также нет проблем с запуском Kicada в Linux.

Компоненты пакета:

  • eeschema — редактор схем,
  • pcbnew — редактор печатных плат (до 16 слоев),
  • gerbview — просмотрщик файлов Gerber ,
  • cvpcb — приложение для назначения корпусов электронных компонентов,
  • bitmap2component — приложение для создания графических элементов на плитках,
  • kicad — приложение для управления проектами

Приложение для управления проектами — KiCad — позволяет запускать другие приложения пакета и сохраняет все файлы проекта

KiCad — редактор схем

В этой статье я не буду описывать внешний вид окон, иконки и целый ряд деталей. Каждый новый пользователь программы должен потратить немного времени, чтобы найти все наиболее важные параметры, позволяющие правильно редактировать схему. Интересно, что помощь можно запустить прямо из программы с помощью последовательности клавиш Ctrl + H.

После установки, мы запускаем нашу программу. На экране у нас «Центр управления» программами KiCad. Сначала мы начнем наш первый проект с названием name.

как создать новый проект

Как видите, в левом столбце появились два файла: name.sch и name.kicad_pcb . Со временем в этом окне появятся другие файлы.

Нажав самую левую иконку в правом большом окне мы запускаем Редактор схем. Появится горизонтально расположенная страница формата А4 с готовой таблицей и сеткой, установленной на 50 мил. Мы переключаем видимость сетки с помощью значка на левой панели инструментов. Я дам вам три комбинации, которые помогут вам сразу ориентироваться:

[Колесико мышки] — функция масштабирования 
[Shift] — [Колесико мышки] — сдвиг вверх / вниз 
[Ctrl] — [Колесико мышки] — сдвиг влево / вправо.

как отрыть редактор схем

При рисовании схемы рекомендуется использовать сетку по умолчанию в 50 миллисекунд (или 1,27 мм). Другие значения сетки будут полезны при рисовании символов или бегущих дорожек. В рамках первого проекта мы нарисуем простейшую возможную схему:

картинка простой схемы

Есть два типа элементов, которые мы можем добавить в схему:

  • символ питания — нажатие клавиши [ P ]
  • другие символы — нажатие клавиши [ A ]

Сначала добавьте символ резистора: [ A ], R — поместите его в любую точку и подтвердите его, щелкнув мышью. Мы можем быстро вставить один и тот же элемент: клавиша [ Insert ] и подтвердить положение следующего резистора. Второй способ — скопировать любой элемент, размещенный на диаграмме: поместите курсор на элемент, нажмите клавишу [ C ] и перетащите копию элемента на новое место.

Часто необходимо повернуть элемент (клавиша [ R ] — повернуть) или получить его зеркальное отображение (горизонтальное — [ X ], вертикальное — [ Y ]). Сдвиг элемента осуществляется клавишей [ M ] и сдвигом вместе с «соединением» клавишами [ G ]. Помните, что мы нажимаем эти клавиши только после указания редактируемого символа курсором мыши!

После добавления резисторов время для светодиодов — нажимаем клавишу [ A ], пишем в поиске LED. Следующим элементом являются два 1-контактных разъема CONN_01X01 — нажмите клавишу [ A ], введите слово CONN и выберите первый из списка разъемов: CONN_01X01.

KiCad, в отличие от известного мне Eagle, требует дополнительных так называемых Power flag, которые позволяют ему правильно интерпретировать схему на следующих этапах работы над проектом. Жмем клавишу [ A ], ищем PWR — и выбираем PWR_FLAG. Обратите внимание, что флаги связаны с символами питания.

Пришло время для символов питания: VCC и GND. Мы вставляем их в последовательности: [ ], VCC и [ P ], GND.

На экране у нас теперь есть набор символов с логической расстановкой ( M , R , X , Y ) мы приступаем к соединению элементов. Мы выбираем несколько элементов, например резистор и диод. Установите курсор на круглую метку и нажмите клавишу [ w ], затем перетащите соединение на соответствующий контакт второго элемента. Если мы не меняли режим работы редактора «Соединение», мы можем подключить последующие контакты без необходимости нажатия клавиши [ W ]. Места подключения автоматически помечаются зеленой точкой (если программа не ставит точку где-то автоматически, мы всегда можем добавить ее с помощью клавиши [ J ]).

После построения диаграммы мы переходим к присвоению значения отдельным элементам (значение резисторов, светодиоды можно пометить цветами и т. д.), После установки курсора на элемент нажмите клавишу [ V ].

Теперь перейдем к нумерации элементов. Это может быть выполнено вручную, вопреки внешнему виду, это часто выбираемый метод, особенно в тех случаях, когда мы хотим присвоить некоторые специальные группы чисел элементам, например, двух каналов усилителя. Нетрудно представить, что один и тот же резистор в левом канале имеет номер 134, а его двойник в правом номере 234. Для ручной нумерации соответствует клавиша [ E]. Однако в текущем примере мы будем использовать автоматическую нумерацию.

Далее запустим тест ERC:

тест ERC
иконка формирования списка сетей

Это и были основные шаги создания правильной схемы. Так же стоит упомянуть блочные операции. По умолчанию блок выбирается удерживанием левой кнопки мыши и выделением некоторых объектов или же полной схемы. Однако есть и другие удобные варианты блочных операций:

  • [Shift] + [Левая кнопка мыши] — копировать блок,
  • [Ctrl] + [Левая кнопка мыши] — переместить блок,
  • [Shift] + [Ctrl] + [Левая кнопка мыши] — убрать блок.

Правая кнопка мыши прерывает работу блока.

Список горячих клавиш, используемые при редактировании схем:

  • W — соединение;
  • A — символ, отличный от источника питания;
  • P — символ питания;
  • C — вставить копию элемента, указанного курсором;
  • Q — маркер сбоя соединения;
  • L — этикетка;
  • J — узел;
  • I — линия;
  • T — текст;
  • Insert — повторить последнее действие;
  • Home — масштабирование по умолчанию;
  • Del — удалить элемент;
  • F5 или [ Ctrl ] — [ F ] — найти предмет;
  • R — повернуть направо;
  • Y — зеркально отразить по вертикали;
  • Х — зеркало отобразить по горизонтали;
  • M — переместить элемент;
  • G — переместить элемент вместе с соединениями;
  • E — редактировать элемент;
  • V — редактировать значение элемента;
  • — помощь (список сочетаний клавиш)

Основные символы:

  • R — резистор;
  • PR — потенциометр (делитель напряжения);
  • RVAR — потенциометр (регулируемый резистор);
  • L — катушка;
  • С — конденсатор;
  • CP— электролитический конденсатор;
  • CTRIM — триммер;
  • DIODE — диод;
  • LED — светодиод;
  • DIODESCH — диод Шоттки;
  • ZENER — стабилитрон (диод Зенера);
  • NPN — NPN транзистор;
  • PNP — PNP транзистор;
  • MOS_N — МОП-транзистор N транзистор;
  • MOS_P — MOSFET P транзистор;
  • JFET_N — транзистор JTEF N;
  • JFET_P — JFET P транзистор;
  • CONN_xx — xx-контактный разъем;
  • Z — клавиша или перемычка;
  • Y — переключатель SPDT;
  • KEY — ключ в матрице;
  • CRYSTAL — кварц.

KiCad — редактор печатных плат

После построения схемы, ее проверки с помощью теста ERC, составления списка сетей и присвоения оболочек элементов их символам, пришло время выполнить проектирование печатной платы (PCB). В KiCad за это отвечает подпрограмма PCBNEW , это третий значок слева в менеджере проектов . Как видите, создатели программы последовательно разделяют отдельные этапы, планируя повторять их циклически в каждом последующем проекте.

После запуска мы видим рабочую среду, в которой мы начнем создавать нашу плату. Сразу же бросается в глаза пустое окно, несмотря на то, что мы уже проделали большую работу. Мы ничего не видим, потому что файл списка сетей должен быть импортирован в данную рабочую среду:

иконка импорта списка цепей

Если мы подготовили такой файл заранее (name.net), все элементы должны появиться на, однако, может быть и такое:

проблема в pcb

Этот набросок — не что иное, как все корпуса элементов были размещены друг над другом в нулевой позиции системы координат листа. Однако, поскольку мы уже знаем, что все работает, мы должны расположить наши элементы рядом друг с другом (все еще в случайном порядке). Сначала включите значок ручного режима и автоматического перемещения и установки footprint. Затем щелкните правой кнопкой мыши на черном фоне и выберите параметры « Глобальное распространение» и «Макет» в контекстном меню — разделите все элементы footprint . Теперь на нашем экране отображает что-то вроде:

редактирование pcb

И давайте теперь выключим ручной и автоматический режим перемещения и установки foorprint.

Таким образом, мы видим размещение элементов, их имена, значения и соединительные линии, указывающие на логические связи. Мы можем начать проектные работы.

По моему опыту, весь процесс проектирования плитки более просто с включением дюймовой сетки (калиброванной в мил). По умолчанию для сетки задано значение 50 миль (1,27 мм), это значение основано на наиболее распространенных растровых экранах для различных элементов. Однако контур плитки будет выгоднее рисовать на метрической сетке с сеткой 1 мм. После его настройки выберите (вверху) слой Egde.Cuts и инструмент « Добавить линию или многоугольник» (значок справа), нарисуйте прямоугольник (завершите двойным щелчком мыши). Затем, логическим образом мы упорядочиваем элементы на нашей плате в последовательности, используя сочетания клавиш [ M ], [ R ] и [ X ]. После окончания этого этапа мы должны получить более или менее похожую картину:

отредактированная pcb

Далее мы начинаем рисовать пути. Для простоты мы предполагаем, что в нашем проекте все элементы размещены на верхнем слое ( F.Cu ). Переключение между слоями путей F.Cu / B.Cu выполняется клавишей [ V ]. Клавиша [ PgUp ] переносит вас в верхний слой, а [ PgDn ] — в нижний слой . Выберите верхний слой и нарисуйте первый путь (клавиша [ X ]). Конец пути отмечен двойным щелчком. Когда закончите, нажмите клавишу [ Home ], и у нас будет обзор нашей печатной платы.

pcb с проложенными путями

Мы можем отключить отображение некоторых слоев, чтобы оценить внешний вид интересующих нас элементов.

Часто выполняемое действие — «выливание» массы на всю плитку или какую-то ее область. Здесь мы реализуем это с помощью зеленого значка Add zone на правой панели инструментов, определяем, к какому слою относится область (в нашем случае это верхний слой путей), выбираем сигнал, с которым мы его соединяем (в данном случае с GND), и рисуем область, которая будет поверхностью массы. Мы получаем дополнительный прямоугольник с прикрепленными внутренними диагональными линиями. Вы также можете нажать [ ] или выберите опцию Fill Zone из контекстного меню. Если ERC не сообщает об ошибках, мы получаем следующую картину:

картинка готовой печатной платы

Если мы хотим отменить заполнение зоны, мы нажимаем последовательность [ Ctrl ] — [ B ].

После окончательной редакции печатной платы, в программе реализована возможность предварительного 3D просмотра детали. Выбираем меню View — 3D Browser и спустя некоторое время наблюдаем за 3D моделью вашей платы.

Скачать

Скачать версию 5.0.2 для 64-х разрядной версии Windows можно здесь.

Скачать версию 5.0.2 для 32-х разрядной версии Windows можно здесь.

Версия 5.0.2 для MacOS здесь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

meanderss.ru © 2020

Adblock
detector