Bevezetés

A PCB-elrendezés készítése az évek során fejlődött. Talán hallott már sok népszerű PCB szoftverről, amely megjelent. Ilyen például az Eagle, a Cadence-Orcad, a Cadence-Allegro, az Altium és a Design Spark, hogy csak néhányat említsünk. Van azonban egy PCB-elrendezési szoftver, amely ma népszerű a nyílt forráskódú közösség körében. Ha jól hallotta, ez a KiCAD, és ez a szoftver meghódította a mérnöki közösséget.

 

Mi az a KiCAD?

A KiCAD egy ingyenes és nyílt forráskódú PCB-elrendezési eszköz. Ha el akarja kerülni, hogy fizessen a kapcsolási rajz elkészítéséhez és a táblák útválasztásához szükséges szoftverekért, válassza a KiCAD-et. Ezenkívül a KiCAD a végsőkig támogatni fogja Önt, amíg el nem készíti a tábláit. Milyen jó lehet? Ebben az egyablakos, könnyen használható PCB tervezőcsomagban minden, amire szüksége van.

 

Jean-Pierre Charras 1992-ben kezdte el a KicAD fejlesztését. Ezt követően a KiCAD tovább fejlődött. A KiCAD projekt célja, hogy egy nyílt forráskódú PCB Design Suite legyen kezdőknek és profiknak egyaránt.

 

Noha a KiCAD ingyenes, a KiCAD projektnek való adományozással a projekt folytatódik. Adományozhat, mielőtt letölti a KiCAD alkalmazást a KiCAD webhelyről.

Itt vannak a KiCAD képességei

1. Sematikus bejegyzés
2. Szimbólum és lábnyom szerkesztő
3. PCB Layout eszköz
4. Gerber és összeállítási fájlok generálása
5. Tervezési szabály ellenőrzése
6. Gerber Viewer
7. 3D Viewer

 

PCB-elrendezés indítása a KiCAD-ben

Először is le kell töltenie a KiCAD telepítőt innen A KiCAD fő weboldala. Ezt követően kövesse a telepítési eljárást. A KiCAD többplatformos, és különböző operációs rendszereken érhető el, beleértve a Windows, Mac és Linux rendszereket.

 

A telepítés után megnyithatja a KiCAD-et, és futtathatja az IDE-jét. Látni fogja, hogy a használata és a navigáció egyszerű. Barátságos grafikus felhasználói felülettel rendelkezik, ahol a widgeteken keresztül azonnal kiválaszthatja a kívánt műveletet. Alternatív megoldásként használhatja a jobb felső sarokban található menüt is.

 

 

 

Hozzon létre egy új projektet

Az elrendezés elvégzése előtt létre kell hoznia egy új projektet. Kattintson filé -> Új projekt majd nevezze el a projektjét. Lehetőleg ne írjon szóközt a projekt elérési útjába és fájlnevébe, hogy kompatibilis legyen néhány parancsfájl-készítő eszközzel, amelyek hamarosan hasznosak lehetnek. A KiCAD létrehoz egy projekt mappát, amely mindent tartalmaz, ami a PCB tervezéshez szükséges, például a kapcsolási rajzok és a táblafájlok.

 

Nyissa meg a Sematikus szerkesztőt

 

1. Kattintson a Sematikus szerkesztő elemre az új kapcsolási rajz elindításához. A KiCAD rendelkezik egy hatékony sematikus beviteli eszközzel, amely egy szimbólumszerkesztővel működik együtt alkatrészszimbólumok létrehozásához vagy szerkesztéséhez. Sok szimbólum és lábnyom már el van mentve a KiCAD belső könyvtárában; nem kell aggódnia az egyes részek elkészítése miatt. Ha azonban létre szeretné hozni alkatrészét, akkor is megteheti a Szimbólumszerkesztőben.

 

2. Szimbólum beszúrásához kattintson a jobb oldalon található Szimbólum hozzáadása eszközre. Rengeteg szimbólum közül lehet választani. Ezenkívül kiválaszthatja a használni kívánt alkatrész lábnyomát. Miután felvette a szimbólumot, helyezze el a kapcsolási rajzlapra. Az alkatrészeket az Add a Wire eszközzel csatlakoztathatja egymáshoz. Kattintson a Tápellátás hozzáadása szimbólumra a tápegység szimbólumok, például VCC vagy GND beillesztéséhez.

 

 

3. Szerkessze az alkatrészértékeket a szimbólumokra duplán kattintva. A KiCAD későbbi verziói automatikusan hivatkozási jelöléseket rendelnek a szimbólumokhoz, ahogy elhelyezi őket. Azonban bármikor szerkesztheti őket, vagy ugorhat ideSzerszám ->  Annotate sematikus hogy automatikusan beállítsák értékeiket. A teljesen megjegyzésekkel ellátott kapcsolási rajz és a teljes lábnyomokkal rendelkező részek kritikus elemei a PCB-elrendezés következő szakaszának.

 

4. Tervezési szabályellenőrzést végezhet a táblán. Nyissa meg az Ellenőrzés -> Tervezési szabályok ellenőrzőjét. A DRC felsorolja az Ön által elkövetett hibákat a kapcsolási rajzon. Ennek megfelelően javíthatja őket.

 

5. Kattints filé-> Megtakarítás hogy elmentse a kapcsolási rajzát. Az alkalmazás elmenti a sematikus fájlt a projektkönyvtárba.

 

Nyissa meg a PCB szerkesztőt

 

1. A kapcsolási rajz befejezése után a fenti zöld ikonra kattintva lépjen tovább a NYÁK-szerkesztőhöz a Sematikus szerkesztőből. Alternatív megoldásként kiválaszthatja a PCB-szerkesztőt az indító IDE-n keresztül. A KiCAD sokoldalú és könnyen használható PCB szerkesztővel rendelkezik. A Symbol Editor szerkesztőhöz hasonlóan a PCB Editor is együttműködik a Footprint Editorral, amely tele van több száz lábnyomkönyvtárral. Ezek a lábnyomok ipari szabványnak számítanak.

 

2. A PCB szerkesztő könnyen kezelhető. Nagyítson és kicsinyítsen az egér görgetésével. Pásztáztassa a nézetet a jobb gombbal kattintva, majd húzza a PCB szerkesztő ablakot.

 

3. Helyezze ide az alkatrészszimbólum minden egyes lábnyomát a kapcsolási rajzból. A művelet folytatásához kattintson a fenti kapcsolási rajzon végrehajtott módosításokkal a NYÁK frissítése gombra.

 

4. Folytassa a PCB frissítését, ha nincs probléma. Az összes alkatrész lábnyoma készen áll a PCB szerkesztő területen való elhelyezésre. Kattintson bármelyik részre a PCB-szerkesztő ablakban, hogy elhelyezze őket. Látni fogja, hogy ezek a részek kezdetben össze vannak nyomva, és szorosan egymás mellett helyezkednek el. Ez a prezentáció rendben van, mert később az alkatrészek elhelyezési tervének megfelelően helyezi el őket.

 

5. Az alkatrészek elhelyezése előtt meg kell határoznia a tábla területét. Minden PCB-nek szüksége van egy tábla élére vagy kivágására ennek a területnek a meghatározásához. Ez az eljárás létfontosságú, mivel a legtöbb PCB-gyártónak szinte mindig szüksége van ezekre az adatokra. Ehhez keresse meg a Rétegek lapot a jobb oldali ablaktáblában. Jelölje ki az Edge.Cuts réteget. Ezután hozzon létre egy téglalapot a Téglalap rajzolása eszközzel. Ez a rajzolt téglalap mostantól a tábla széle. Ennek megfelelően állítsa be a méretét és vastagságát.

 

6. Most, hogy rendelkezik egy táblaterülettel, elkezdheti az alkatrészek elhelyezését. Kattintson az egyes részekre, hogy áthelyezze őket a kívánt helyre. Az elhelyezés során hasznosnak találja a jobb oldalon található Rétegek lapot. Kapcsolja BE vagy KI a használni kívánt és nem kívánt rétegeket. Például kikapcsolhatja az F.FAB réteget a gyártási rajzok törléséhez. Az F.Silkscreen réteg be- és kikapcsolásával megjelenítheti vagy elrejtheti a referenciajelöléseket. Elhelyezés közben bármelyik alkatrész rétegét megváltoztathatja (felső vagy alsó) az F gomb megnyomásával (fordításhoz). Az alkatrész színe a réteg színének megfelelően változik. Módosíthatja a forrasztópaszta és a maszkréteg nézeteit is.

 

 

 

7. A kártya bekötését a Route tracks eszközzel kezdheti meg. Módosíthatja a nyomtávot a Q megnyomásával, és a V gombbal a vezetékezés közben hozzáadhat átmeneteket. A sávok rétegeit a Rétegek lapon is módosíthatja. A KiCAD sokoldalú és könnyen használható kábelezéskor. Látni fogja, hogy az útválasztó eszköz néha megjósolja a legjobb útválasztási stratégiát. Az útvonalstratégia nélküli útvonal létrehozásához először csatlakoztasson rövidebb nyomvonalakat.

 

8. Sík (például alapsík) létrehozásához használja a Kitöltött zóna hozzáadása eszközt. Ügyeljen arra, hogy a megfelelő hálót és réteget válassza ki a párbeszédablakban. Készítse el a sík körvonalát; az utolsó oldal befejezésekor kattintson a jobb gombbal, majd válassza a nyomvonal bezárását. Csatlakoztassa a csatlakoztatáshoz szükséges részek csapjait ehhez a síkhoz, és győződjön meg arról, hogy mindegyikük azonos hálóval rendelkezik. A Vias is automatikusan csatlakozik a géphez, ha ugyanaz a net.

 

9. Az alkatrészek elhelyezése és bekötése után javítsa vagy szerkessze a referenciajelöléseket. Ehhez kapcsolja be a szitanyomásos rétegeket. Tartsa távol a referenciákat a forrasztómaszkoktól vagy az alkatrészek szélétől. Nem jó, ha a szitanyomás elfojtja a forrasztópasztákat. Ezenkívül a kezelőnek tisztán és kényelmesen kell látnia a referencia jelöléseket a tábla használatakor. Ha szükséges, helyezzen el egy jelmagyarázatot vagy vonalat, amely a részeit a hivatkozási számra mutat.

 

10. A Schematic Editorhoz hasonlóan a DRC-t is megteheti a PCB szerkesztőben. Lépjen az Ellenőrzés -> Tervezési szabályok ellenőrzése menüpontra. Folytassa a DRC futtatását; több probléma is előfordulhat, például szétkapcsolt hálók, átfedő szitanyomások és lebegő hálók. Javítsa ki ezeket a problémákat, miközben DRC módban görgeti a tervet. Ez a DRC-eszköz kulcsfontosságú, mert általában a szabad szem elől rejtett tervezési problémákat észlel.

 

11. Tekintse meg a kimenetet 3D-ben. Bár a KiCAD ingyenes és nyílt forráskódú, rendelkezik egy 3D-s megjelenítővel, amellyel a legtöbb ingyenes PCB-tervező szoftver nem rendelkezik. A 3D nézet részletei lenyűgözőek. Nyomja meg az Alt-3 billentyűket a billentyűzeten, és pillanatok alatt elkészítheti a 3D-s nézetet. A 3D nézetek segítségével megjelenítheti a táblákat, hogy előre jelezze a közelgő problémákat. Vizualizálhat minden olyan alvázproblémát is, amellyel a táblával találkozhat. Ha 3D-ben szeretne navigálni a tervben, használja az egér görgetőgombját a nagyításhoz és kicsinyítéshez. Kattintson a bal egérgombbal a tábla bizonyos szögekbe döntéséhez. Használja a nyílbillentyűket a tábla pásztázásához. Ezenkívül vannak fent navigációs eszközök, amelyek megkönnyítik a 3D-s működést.

 

Összegzés

Ezek a lépések a PCB-elrendezés elkészítéséhez a KiCAD-ben. A KiCAD több komponensből áll, van egy sematikus szerkesztő, NYÁK-szerkesztő, szimbólumszerkesztő, lábnyomszerkesztő, Gerber Viewer és 3D Viewer, hogy csak néhányat említsünk. A KiCAD-et a tervezés elejétől használhatja egy kapcsolási rajz elkészítésével. Ezután folytassa a PCB elrendezés elkészítésével ebből.