KiCad/Урок KiCad

Материал из Викиучебника — открытых книг для открытого мира
Перейти к навигации Перейти к поиску
KiCad: руководство пользователя
Программы комплекса
  • kicad: менеджер проектов .
  • eeschema: редактор схем .
  • pcbnew: редактор плат .
  • cvpcb: сопоставление отпечатков компонентам .
  • gerbview: просмотрщик файлов Gerber .
Справка


KiCad. Пошаговое руководство[править]

Copyright © 2006 David Jahshan: kicad at iridec.com.au
Copyright: Please freely copy and distribute (sell or give away) this document in any format. Send any corrections and comments to the document maintainer. You may create a derivative work and distribute it provided that:

  1. If it's not a translation: Email a copy of your derivative work to the author.
  2. License the derivative work in the spirit of the GPL. Include a copyright notice and at least a pointer to the license used.
  3. Give due credit to previous authors and major contributors.

If you're considering making a derived work other than a translation, it's requested that you discuss your plans with the current maintainer.
Disclaimer: While care was taken in preparing this document, there are likely a number of errors in this document. Please let the author know about them. Since this is free documentation, the author will not be held legally responsible for any errors.
Trademarks: Any brand names should be assumed to be a trademark. Such trademarks belong to their respective owners.


KiCad – это интегрированный пакет (в рамках open source GPL) для построения электрических цепей и разводки печатных плат (schematic circuit capture и PCB layout). Прежде, чем начать, вам нужно установить KiCad. В данном руководстве подразумевается, что KiCad установлен в C:\Kicad. Вы можете загрузить копию с [1] Инструкции по инсталляции доступны на web-сайте в разделе Infos: Install

  1. Запустите “KiCad.exe”.
  2. Теперь вы в основном окне (Main Window).
  3. Создайте новый проект: “Projects” -> “New Project Descr”.
    1.jpg
  4. Щелкните по клавише “Create New Folder (создать новую папку)” и назовите новую папку “tute1”.
    Create project file top.jpg
  5. Откройте новую папку двойным щелчком по ней.
  6. Введите имя проекта в “File Name”, в этом руководстве мы назовем его “tute1”.
    Create project file bot.jpg
  7. Щелкните по “Save”. Вы увидите, что имя проекта изменилось на “tute1”.
    Project name.jpg
  8. Дважды щелкните по “tute1.sch”.
  9. Появится окно “Infos”, показывая вам, что это новый проект. Щелкните по “OK”.
  10. Теперь вы в окне “EESchema”. Это окно используется для ввода схемы.
  11. Вначале следует сохранить проект схемы: “Files” -> “Save Schematic Project”.
    Schematic saving.jpg
  12. Щелкните по клавише “page settings (установки страницы)” в верхней части инструментальной панели.
    Panel page settings.jpg
  13. Выберите “page size (размер страницы)” как “A4” и “Title” как “Tute 1”.
  14. Щелкните по клавише “Add components (добавить компоненты)”, которая находится на правой инструментальной панели.
    Schematic panel add components.jpg
  15. Щелкните в том месте экрана, где вы хотели бы разместить ваш первый компонент.
  16. Появится окно “Component selection (выбор компонент)”.
    Schematic component selection.jpg
  17. Щелкните по “List All (весь список)”. Появится окно “Select Lib (выбор библиотеки)”.
    Schematic select lib.jpg
  18. Дважды щелкните по “device (устройство)”.
  19. Появится окно “Select Part (выбор элемента)”.
  20. Переместитесь вниз и дважды щелкните по “R”.
  21. Нажимте 'r' на клавиатуре. Заметьте, как поворачивается компонент.
  22. Поместите компонент в рабочем пространстве, щелкнув левой клавишей мышки, в месте его желаемого расположения.
  23. Щелкните по увеличительному стеклу дважды, чтобы увеличить компонент.
    Zoom.jpg
  24. Щелкните правой клавишей мышки в середине компонента.
    Schematic part context.jpg
  25. Выберите: “Edit Component” -> “Edit”.
  26. Появится окно “Component properties (свойства компонента)”.
  27. Выберите закладку “Value (значение)”.
  28. Замените текущее значение “Value” “R” на “1k”.
  29. Щелкните “OK”.
    Schematic rezistor.jpg
  30. Значение внутри резистора будет теперь “1k” .
  31. Поместите другой резистор, щелкнув в месте, где вы хотели бы его расположить.
  32. Появится окно “Component selection:”.
    Schematic component selection 1.jpg
  33. Резистор, который вы выбрали в прошлый раз, теперь появился в списке истории разработки, как “R”.
  34. Щелкните по “R”.
  35. Поместите резистор на страницу.
  36. Повторите и поместите третий резистор на странице.
  37. Щелкните правой клавишей мышки по второму резистору.
    Schematic delete component.jpg
  38. Щелкните по “Delete Component (удалить компонент)”. Этим компонент будет удален из схемы.
  39. Щелкните правой клавишей мышки по третьему резистору. Выберите “Move Component (передвинуть компонент)”.
  40. Верните компонент на место щелчком левой клавиши.
  41. Повторите шаги с 24 по 27 для третьего резистора, чтобы заменить “R” на “100”
  42. Повторите шаги с 14 по 20, однако в этот раз выберите “microcontrollers” вместо “device” и “PIC12C508A” вместо “R”.
  43. Нажмите 'y' и 'x' на клавиатуре. Отметьте, как компонент отражается по его x и y осям. Нажмите 'y' и 'x' вновь, чтобы вернуть его к первоначальной ориентации.
  44. Разместите компонент на странице.
  45. Повторите шаги с 14 по 20, однако в этот раз выбрав “device” и “LED”.
  46. Организуйте расположение компонент на странице следующим образом:
    Schematic components placement.jpg
  47. Теперь мы добавим компонент в библиотеку.
  48. Щелкните по клавише “go to library editor (перейти к редактору библиотеки)” на верхней инструментальной панели.
    Schematic goto library.jpg
  49. При этом откроется окно “Libedit”.
  50. Щелкните по клавише “Select working library (выбрать рабочую библиотеку)”.
    Libed select working lib.jpg
  51. В окне “select lib (выбрать библиотеку)” щелкните по “conn”.
  52. Щелкните по клавише “New part (новый элемент)”.
    Libed newpart.jpg
  53. Назовите новый элемент “MYCONN3”.
  54. Впечатайте префикс, как “J”, а число частей - “1”.
  55. Если появится предупреждение “has a convert drawing (есть преобразование чертежа)”, щелкните “yes”.
  56. Имя компонента появится в середине чертежа.
  57. Щелкните дважды по увеличительному стеклу, чтобы увеличить изображение.
  58. Щелкните по клавише “Add Pins (добавить выводы)” на правой инструментальной панели.
    Libed add pins.jpg
  59. Щелкните левой клавишей мышки по месту будущего расположения вывода.
  60. В диалоге “Pin Properties (свойства вывода)” введите имя “VCC” и номер вывода “1”.
  61. Выберите “Electrical Type (электрический тип)” как “Power Out”
    Libed pin properties.jpg
    Щелкните по “OK”. И разместите вывод в том месте, где вы хотели бы его видеть.
  62. Повторите шаги с 59 по 61, но в этот раз “Pin Name (имя вывода)” должно быть “INPUT”, а 'Pin Number” - “2”. “Electrical Type” должен быть “Input”.
  63. Повторите шаги с 59 по 61 для “Pin Name”, которое должно быть “GND” и “Pin Number” - “3”. “Electrical Type” - “Power Out”.
  64. Упорядочите выводы и метки, как показано ниже в шаге 65.
  65. Щелкните по клавише “Add rectangle (добавить прямоугольник).
    Libed add rectangle.jpg Щелчком левой клавиши и удержанием ее нажатой, расположите прямоугольник вокруг имен выводов.
    Libed place rectangle.jpg
  66. Щелкните по “Save current part into current loaded library (in memory) – сохранить текущую часть в текущей загруженной библиотеке (в памяти)” на верхней инструментальной панели.
    Libed save part.jpg
  67. Щелкните по “Save current loaded library on disk (file update) – сохранить текущую загруженную библиотеку на диске (файл обновится)” на верхней инструментальной панели.
    Libed save lib.jpg
  68. Щелкните “yes” в диалоге запроса подтверждения.
  69. Теперь можно закрыть окно “Libedit”.
  70. Вернитесь в окно “EeSchema”.
  71. Повторите шаги с 14 по 20 для выбора “conn” и “MYCONN3”.
  72. Появится вновь созданный вами элемент. Выберите место возле второго резистора для размещения этого компонента. Нажмите клавишу 'y', чтобы отразить его по оси y.
    Schematic components placement 1.jpg
  73. Под надписью “MYCONN3” появится идентификатор компонента “J?” . Щелкните правой клавишей мышки по нему и щелкните по “move field (передвинуть поле)”. Разместите “J?” под выводами.
  74. Щелкните по клавише “Add powers” на правой панели.
    Schematic add power.jpg
  75. Щелкните над верхним выводом резистора 1k.
  76. В “Component Selection” щелкните по list all.
  77. Прокрутите список вниз до “VCC” в “Select Part” окне, который и выберите.
  78. Щелкните над выводом резистора 1k, чтобы разместить элемент.
  79. Щелкните над выводом VDD компонента microcontroller.
  80. В “Component Selection history” выберите “VCC” и щелкните вновь у вывода VDD.
  81. Повторите все вновь, и разместите вывод VCC над выводом VCC компонента “MYCONN3”.
  82. Повторите шаги с 74 по 76, но в этот раз выберите GND.
  83. Разместите вывод GND под выводом GND элемента “MYCONN3”.
  84. Разместите символ GND чуть правее и ниже VSS вывода microcontroller.
    Schematic components placement 2.jpg
  85. Щелкните по “Add wires (добавить провода)” правой панели. **Будьте осторожны, чтобы не нажать “Add bus (добавить шину)”, которая расположена рядом, но имеет другое начертание**.
    Schematic add wires.jpg
  86. Щелкните левой клавишей мышки по маленькому кружочку на конце вывода 7 microcontroller, а затем по маленькому кружочку на выводе два LED.
  87. Повторите этот процесс, чтобы соединить другие компоненты, как показано ниже.
  88. Когда вы соединяете VCC и GND символы, проводник должен касаться нижней части символа VCC и середины верха символа GND.
    Schematic component connecting.jpg
  89. Промаркируйте сеть, щелкнув по клавише “Add wire or bus label (добавить метку на проводник или шину)” правой панели.
    Schematic add wire bus label.jpg
  90. Щелкните в середине проводника между microcontroller и LED.
  91. Введите имя “uCtoLED”.
  92. Щелкните около кружка (чуть правее) вывода 7, чтобы расположить имя сети.
  93. Назовите проводник между резистором и LED как “LEDtoR”.
  94. Назовите проводник между “MYCONN3” и резистором “INPUTtoR”.
  95. Назовите линию справа от резистора 100 как “INPUT”.
  96. Назовите линию вывода 6 как “INPUT”. Таким образом, создается невидимая связь между двумя выводами, помеченными как “INPUT”. Это полезная техника, когда соединяются проводники полного чертежа, где проведение линий может сделать чертеж плохо воспринимаемым.
  97. Вы не должны маркировать линии VCC и GND, поскольку предполагается маркировка объектов питания, к которым они присоединены.
    Schematic labeled wires.jpg
  98. Программа автоматически проверяет на наличие ошибок, следовательно, любые проводники, которые не присоединены, могут генерировать предупреждения. Чтобы избежать этих предупреждений, вы можете проинструктировать программу, что не присоединенные проводники оставлены так преднамеренно.
  99. Щелкните по клавише флага “Add no connect (добавить отсутствие соединения)” на правой панели.
    Schematic add noconnect flag.jpg
  100. Щелкните по маленьким кружочкам на конце линий 2, 3, 4 и 5.
  101. Для добавления комментария на схеме используйте “Add graphics text (comment) – добавить графический текст (комментарий)” на правой панели.
    Schematic add comment.jpg
  102. Теперь компоненты нуждаются в получении уникальных идентификаторов. Чтобы это сделать щелкните по клавише “Schematic Annotation”.
    Schematic panel annotation.jpg
  103. В “EESchema Annotation” выберите “Current Sheet” и “all components”.
    Schematic EESchema annotation.jpg
  104. Щелкните по “Annotate”.
  105. Щелкните по “yes” предупреждающего сообщения.
  106. Заметьте, как все “?” на компонентах были заменены числами. Каждый идентификатор уникален. В нашем примере “R1”, “R2”, “U1”, “D1” и “J1”.
  107. Щелкните по клавише “Schematic Electric Rules Check (проверка правильности электрических соединений)”. Нажмите клавишу “Test ERC”.
    Schematic panel ERC.jpg
  108. Этим будет создан отчет, информирующий вас о любых ошибках или предупреждениях, таких как не присоединенные проводники. Вы должны получить 0 Errors и 0 Warnings. Небольшие зеленые стрелки появятся в местах ошибок, если они сделаны. Выберите “Write erc report” и нажмите клавишу “Test ERC” вновь, чтобы получить больше информации об ошибках.
  109. Щелкните по “Netlist generation (генерация netlist)” на верхней панели.
    Schematic panel netlist.jpg
  110. Щелкните “Netlist”, затем по “save” для сохранения с предопределенным именем файла.
  111. Щелкните по “Run Cvpcb” на верхней панели.
    Schematic panel run Cvpcb.jpg
  112. Cvpcb позволяет вам соединить компоненты с шаблонами цоколевки.
  113. В светло голубом экране выберите “D1”, и прокрутите список вниз в светло зеленом окне к “LEDV”, и дважды щелкните по нему.
    Cvpcb.jpg
  114. Для “J1” выберите “3PIN_6mm” цоколевку (footprint).
  115. Для “R1” и “R2” выберите “R1” из светло зеленого окна.
  116. Выберите 8dip300 для “U1”.
  117. Щелкните по “Files”->”Save netlist”. Предопределенное “tute1.net” вполне подходит, поэтому щелкните по save(в новых версиях щелкните по “Files”->”Save edits”, закройте окно Cvpcb, а затем повторите шаги 109-110).
  118. Сохраните проект щелчком по “files” -> “Save Schematic Project”.
  119. Переключитесь в основное окно KiCad.
  120. Выберите “Browse” -> “Browse Files”.
    Browse files.jpg
  121. Если появляется сообщение об ошибке, выберите ваш текстовый редактор. Большинство компьютеров имеют один в “c:\windows\notepad.exe” (или /usr/bin/gedit).
  122. Выберите файл “tute1.net”. Вы откроете ваш файл netlist. Он описывает какие компоненты и какие выводы соединены с какими.
  123. Теперь вернемся в окно “EeSchema”.
  124. Чтобы создать BOM - bill of materials, щелкните по клавише “Bill of materials (перечень материалов)” на верхней панели.
    EeSchema BOM.jpg
  125. Щелкните по “Create List (создать список)”, а затем по “Save”.
  126. Чтобы увидеть файл, повторите шаг 120 и выберите “tute1.lst”.
  127. Теперь щелкните по клавише “Run Pcbnew” верхней панели.
    Run pcbnew.jpg
  128. Откроется окно “Pcbnew”.
  129. Щелкните по “OK”, когда появляется сообщение, что файл не существует.
  130. Щелкните по “files” -> “Save board”.
  131. Щелкните по клавише “page settings (установки страницы)” на верхней панели.
    Pcb panel page settings.jpg
  132. Выберите “paper size” как “A4”, и введите “title” как “Tute 1” .
  133. Щелкните по “Dimensions” -> “Tracks and Vias”.
    Pcb menu tracks vias.jpg
  134. Установите значения так, чтобы они подходили к возможностям вашего производства PCB. Проконсультируйтесь с вашим производителем PCB на этот счет. Для нашего примера увеличим зазор (clearance) до 0.0150”.
  135. Щелкните по клавише “Read Netlist” на верхней панели.
    Pcb panel read netlist.jpg
  136. Щелкните по клавише “Select” для выбора “tute1.net”, и щелкните по “open”, а затем щелкните по клавише “Read”. Наконец, щелкните по клавише “Close”.
  137. Компоненты будут расположены в верхнем левом углу, как раз над страницей, прокрутите страницу, чтобы увидеть их.
  138. После щелчка правой клавишей на компоненте выберите “move component (переместить компонент)”, и позиционируйте его на середину страницы.
  139. Повторите предыдущий шаг, пока все компоненты не окажутся на середине страницы.
  140. Удостоверьтесь, что клавиша “General ratsnest not show” включена.
    Pcb panel ratsnest.jpg
  141. Это отобразит ratsnest - сеть линий, показывающих, какие выводы соединены с какими.
  142. Подвигайте компоненты вокруг, пока не минимизируется количество пересечений.
    Pcb component placement.jpg
  143. Если ratsnest исчезнет, или экран станет не читаем, щелкните правой клавишей мышки и щелкните по “redraw”.
  144. Теперь мы соединим все, исключая общий провод, на “component side (сторона установки компонент)” (верхний слой).
  145. Щелкните по клавише “Add Tracks an vias” на правой панели.
    Pcb panel add tracks vias.jpg
  146. Выберите “Component” из выпадающего меню на верхней панели.
    Pcb menu component.jpg
  147. Щелкните на середине вывода 1 компонента “J1” и проведите дорожку к площадке “R2”.
  148. Повторите этот процесс, пока все проводники, исключая вывод 3 J1, ни будут соединены.
    Pcb component connecting.jpg
  149. В выпадающем меню верхней панели выберите Copper (нижний слой).
  150. Щелкните по клавише “Add tracks and vias (добавить дорожки и отверстия)” (шаг 145).
  151. Нарисуйте дорожку между выводами 3 компонента J1 и выводом 8 U1.
  152. Щелкните клавишу “Net highlight (подсветить сеть)” на правой панели.
    Pcb net highlight.jpg
  153. Щелкните по выводу 3 J1. Он станет желтым.
  154. Щелкните клавишу “Add Zones” на правой панели.
    Pcb add zones.jpg
  155. Обведите контуром плату.
  156. Щелкните правой клавишей мышки внутри пространства, которое только что отрисовали.
  157. Щелкните по “Fill Zones (заполнить зоны)”.
  158. Выберите “Grid” “0.010”, “Pad options:” “Thermal”, “Zone edges orient:” “H,V” и затем щелкните по “Fill”.
    Pcb fill zones options.jpg
  159. Ваша плата должна выглядеть подобно этой.
    Pcb plate.jpg
  160. Теперь выберите “Edges Pcb” из выпадающего меню верхней панели.
  161. Щелкните по клавише “Add graphic line or polygon (добавить графическую линию или прямоугольник)” на правой панели.
    Pcb add line polygon.jpg
  162. Обведите край платы, но помните, что нужно оставить небольшой промежуток между краем зеленого поля и краем PCB.
  163. Запустите проверку правильности разводки щелчком по “Pcb Design Rules Check”.
    Pcb DRC.jpg
  164. Щелкните по “Test DRC”. Ошибок быть не должно.
  165. Щелкните по “List Unconn”. Не должно быть обрывов соединений.
  166. Сохраните файл щелчком по “files” -> “Save board”.
  167. Чтобы увидеть плату в трех измерениях, щелкните по “3D Display” -> “3D Display”.
    Файл:Pcb 3D.jpg
  168. Вы можете мышкой крутить и поворачивать PCB.
    Wings 3D.jpg
  169. Ваша плата готова. Чтобы отправить ее производителю, вам нужно сгенерировать GERBER файл.
  170. Щелкните по “files” -> “plot”.
  171. Выберите GERBER в качестве “plot format (формат чертежа)” и щелкните по plot.
  172. Для просмотра файлов GERBER перейдите в основное окно KiCad.
  173. Щелкните по клавише “GerbView”.
    Gerbview.jpg
  174. Щелкните по “files” -> “Load GERBER file”.
    Load gerber.jpg
  175. Выберите файл с именем “tute1_Copper.pho”, и затем “open”.
  176. В выпадающем меню выберите “Layer2”.
  177. Повторите шаги 174 и 175, но на этот раз загрузите ”tute1_component.pho”.
  178. Повторите шаг 176, но с выбором “Layer3”, затем шаги174 и 175, но с загрузкой “tute1_SlkSCmp.pho”.
    Gerber layers.jpg
  179. Таким путем вы можете проверить слои, которые будут отправлены для производства.
    Есть обширная библиотека шаблонов цоколевки (footprint library) в KiCad, однако вы можете обнаружить отсутствие нужного вам компонента в библиотеке KiCad. Следующие несколько шагов описывают создание шаблона для поверхностного монтажа в KiCad.
  180. Чтобы создать новый PCB шаблон (footprint) вернитесь в “PCBnew”.
  181. Щелкните по “Open Module Editor” на верхней панели.
    Pcb panel module editor.jpg
  182. Этим открывается “Module Editor (редактор модулей)”.
  183. Щелкните по “select working library (выбрать рабочую библиотеку)” на верхней панели.
    Module editor panel working library.jpg
  184. Для этого упражнения выберите библиотеку “connect”.
  185. Щелкните по клавише “New Module (новый модуль)” на верхней панели.
    Module editor panel new module.jpg
  186. Введите “MYCONN3” в качестве “module reference (ссылка модуля)”.
  187. В середине экрана появится этикетка “MYCONN3”.
  188. Под этикеткой будет “VAL**”.
  189. Щелкните правой клавишей мышки по “MYCONN3” и переместите над “VAL**”.
  190. После щелчка правой клавиши мышки по “VAL**” выберите “Edit Text Mod (режим редактирования текста)” и переименуйте в “SMD”.
  191. Установите “no display”.
  192. Выберите “Add Pads (добавить площадки)” на правой панели.
    Module editor panel add pads.jpg
  193. Щелкните по экрану для размещения площадки.
  194. Щелкните правой клавишей на новой площадке и щелкните по “edit”.
    Module editor pad properties.jpg
  195. Установите “Pad Num” в “1”, “Pad Size X” в “0.4”, “Pad Size Y” в “0.8”, “Pad Shape” в “Rect”, а “Pad Type” в “SMD”. Щелкните по “Ok”.
  196. Щелкните по “Add Pads” вновь и разместите еще две площадки.
    Module editor pads placement.jpg
  197. Переместите этикетки “MYCONN3” и “SMD” так, чтобы это было похоже на то, что выше.
  198. Щелкните по клавише “Add graphic line or polygon” на правой панели.
    Module editor panel add line polygon.jpg
  199. Нарисуйте контур разъема вокруг компонента.
    Module editor kontur.jpg
  200. Щелкните по “Save Module in working library (сохранить модуль в рабочей библиотеке)” на верхней панели.
    Module editor save module.jpg
  201. Вы можете вернуться в Pcbnew и щелкнуть по клавише “Add modules (добавить модули)” на правой панели.
    Pcb panel add modules.jpg
  202. Щелкните по экрану, и окно имен модулей появится во всплывающем меню.
  203. Выберите модуль “MYCONN3” и поместите на вашу разработку PCB.

Это было краткое руководство по основным возможностям KiCad. Более детальные инструкции вы найдете в файле помощи (help file), который доступен из всех модулей KiCad. Щелкните по help -> help.

текст взят из http://iut-tice.ujf-grenoble.fr/cao/kicad/tutorial/Kicad_Tutorial_ru.odt