Projektowanie PCB w KiCad’zie cz. 2

Dodane przez 24 maja 2010

Po wykonaniu czynności opisanych w poprzedniej części artykułu, można wreszcie przejść do rozplanowywania i rysowania ścieżek na płytce. Zwykle nie jest to proste zadanie – niezależnie czy projekt ma kilkanaście czy kilkaset elementów. Dlatego by ułatwić sobie życie, kontynuujemy naukę obsługi KiCada. Nie będę w tym artykule opisywał jak prowadzić masę, jak najlepiej rozmieszczać elementy itd., ponieważ planuję na przyszłość wpis na ten temat. Będzie za to krótko i zwięźle o programie, który jest tematem tego artykułu. Jeśli masz  otwarty w KiCad’zie projekt, kliknij w głównym oknie programu na ikonę edytora Pcbnew. Pojawi się okno podobne do tego:

Niektóre narzędzia edytora PCB

To w nim z pomocą narzędzi, znajdujących się na paskach po bokach obszaru roboczego będziemy prowadzić ścieżki łączące elementy. Programy takie jak KiCad zostały stworzone aby ułatwić pracę, dlatego nie musimy ręcznie wstawiać elementów na płytkę (choć oczywiście możemy).

Aby rozmieścić elementy z wcześniej utworzonego schematu, należy załadować netlistę utworzoną w pierwszej części artykułu. Robi się to przy pomocy przycisku na pasku narzędzi, po kliknięciu na którym pokaże się następujące okno:

Import elementów z netlisty

Z pomocą tego narzędzia możemy ładować do programu strukturę połączeń ze schematu oraz ją uaktualniać. Dostępnych jest kilka dodatkowych opcji, z których w razie potrzeby można skorzystać, ale do naszych skromnych potrzeb wystarczą dwa przyciski – “Przeglądaj pliki netlist”, służący do wskazywania pliku, który ma zostać użyty i “Wczytaj bieżącą netlistę”, który spowoduje umieszczenie elementów na schemacie.

Tak więc po skorzystaniu z tych dwóch przycisków mamy już w obszarze roboczym wszystkie elementy schematu, które teraz musimy połączyć ze sobą. Najlepiej zrobić to ręcznie, bo choć KiCad wspiera autorouting, to automaty służące do automatycznego tworzenia połączeń nie radzą sobie jeszcze zbyt dobrze.

Operacje na elementach

Z sprawnego projektowania płytki nic nie wyjdzie jeśli nie poznasz sposobów pracy z obudowami. Podstawowym sposobem interakcji z nimi jest menu kontekstowe: w zależności od tego na co klikniemy i z jakiego narzędzia korzystamy, pokażą się odpowiednie opcje.

Po kliknięciu PPM w miejscu, w którym znajduje się obudowa i wybraniu jej w menu, możemy skorzystać z poleceń, służących do przemieszczania i obracania elementów. Jest to jednak operacja dosyć pracochłonna, dlatego warto sobie pomagać klawiaturą. Po wciśnięciu odpowiednich przycisków, program wykona te same operacje w znacznie wygodniejszy dla użytkownika sposób. Warto zapamiętać kilka najważniejszych skrótów::

  • M – przemieszczenie obudowy
  • G – przemieszczenie obudowy z dołączonymi ścierzkami
  • R – obrót elementu

Rysowanie ścieżek

Najczęściej używanym narzędziem jest “Dodaj ścieżki i przelotki” i to na nim się skupimy. Jego działanie polega na rysowaniu ścieżek między wyznaczonymi punktami. Z pomocą dodatkowych kliknięć możemy programowi podpowiadać przez które punkty ma przebiegać ścierzka. Przelotki, czyli przejścia między warstwami miedzi w płytkach dwu i więcej warstwowych możemy wstawiać zapomocą menu kontekstowego lub przycisku V na klawiaturze.

Kolejna ważna sprawa – wiadomo, że ścieżki powinny mieć odpowiednią szerokość – np. ścieżki doprowadzające zasilanie powinny być grube, ponieważ przepływa przez nie większy prąd, do małych elementów SMD należy doprowadzać równie małe ścieżki. Podobnie ma się sprawa z przelotkami. Ich wymiary możemy zmienić z pomocą rozwijanych list w górnej części okna. Na początku na tych listach znajdziesz tylko po jednej opcji, następne pojawiają się dopiero po użyciu danego wymiaru podczas rysowania. Do wprowadzania wymiarów służy polecenie menu Wymiary -> Ścieżki i przelotki. Po jego kliknięciu pojawi się okno, umożliwiające odpowiednie ustawienie parametrów:

Okno "Rozmiary ścieżek i przelotek"

Już prawie koniec

KiCad zawiera jeszcze kilka przydatnych narzędzi służących do rysowania elementów graficznych (nie ścieżek!) oraz Strefy, służące do wypełniania obszarów na płytce. Warto podczas pracy dodać obrys płytki na warstwie krawędzi PCB oraz wypełnić puste obszary strefą.

Jeśli projekt nie spełnia wymagań i trzeba wykonać zmiany na schemacie, możesz je oczywiście wykonać a następnie powtórzyć proces generowania netlisty w edytorze schematu i jej ładowania do edytora płytek.Program wprowadzi odpowiednie zmiany w wymaganej strukturze połączeń i można będzie dalej kontynuować pracę.

Po dopracowaniu konstrukcji można wykonać wydruk lub wygenerować pliki gerbera i wierceń, mogące służyć do rozpoczęcia produkcji seryjnej.