KiCad/Миниурок: различия между версиями

<!-- Взято с http://kicad.bokeoa.com/wiki/index.php/Mini_tutorial , нужно перевести и перенести оттуда картинки в викисклад -->

 

<!-- ==Mini-Tutorial Scope== -->

 

__TOC__

 

<!-- ==Creating the KiCad project.== -->

 

#* Сохраните проект кнопкой ''"Сохранить" ("Save")''. В папке появится файл ''RS232.pro'', содержащий установки вашего проекта.

 

 

В правой части панели имеются четыре большие кнопки запуска компонентов KiCad. Слева направо, это:

Каждая кнопка запускает соответствующую программу. Мы будем использовать эти программы по мере изучения (за исключением '''GerbView''').

 

<!-- ==Drawing the Schematic with EeSchema== -->

 

На правом краю окна редактора схем есть вертикальная панель инструментов, которые мы и будем использовать для рисования схемы. Этими инструментами можно выбирать объекты, размещать компоненты, вводить связи и т.д.

 

 

Завершение работы инструмента: вы можете выбрать другой инструмент из правой инструментальной панели или же указать '''End Tool''' по правому клику мышки.

 

 

* На правой панели нажмите кнопку ''Добавить компоненты (Add components)'' (она выглядит как вентиль И). Курсор изменится со стрелки на карандаш. Кликните в поле схемы чтобы начать размещение компонента. Появится диалог '''Выбор компонента (Component Selection)'''. Вы можете выбрать компонент несколькими путями:

* Для начала нажмите '''Используя Обозреватель библиотек (By Lib Browser)'''. Выберите библиотеку '''CONN''' (разъемы). В соседней панели прокрутите вниз и выберите разъем '''DB9'''. Условное графическое изображение разъема будет видно в правой панели. В инструменте нажмите '''Экспортировать в схему (Export to Schematic)''' справа.

 

 

* Левой кнопкой мышки вставьте символ в нужное место схемы. Позже вы сможете переместить его если нужно. Зеркальное отражение компонента можно произвести следующим образом:

** Вставьте остальные пять конденсаторов как показано на рисунке. Это сделать легко если использовать двойной клик в '''Списке истории (History list)''' диалога '''Выбор компонента (Component Selection)'''.

 

 

** Вставьте другие компоненты из списка ниже используя методику этого урока.

(имеется идентичная копия в библиотеке "special")

 

 

Во время работы со схемой вы можете перемещаться по схеме (pan) и изменять масштаб (zoom), следующими способами:

* И наконец, наиболее удобно использовать колесо мышки, вращая которое можно изменить масштаб в точке курсора мышки. Также, если просто кликнуть на колесо, дисплей сцентрируется в точке курсора мышки.

 

 

Для подключения питания и земли к компонентам схемы в EeSchema предназначены специальные псевдокомпоненты. Они не похожи на обычные компоненты, так как им не соответствуют реальные корпуса с контактными площадками. Это символы из библиотеки "power". Их можно ставить в схему инструментом "Add Components", но есть способ проще.

2x PWR_FLAG

 

 

'''Активируйте инструмент "Selection"''' - это кнопка со стрелкой на правой панели инструментов. Это инструмент по умолчанию, который становится активным при окончании других инструментов клавишей Esc или по правому клику - "End Tool". При выборе "Selection" курсор имеет форму стрелки.

 

 

Освобождение левой клавиши мышки в конце операции drag-select засвечивает выбранные компоненты. Если затем сдвинуть мышь, вместе с ней потянется и селектирование. Чтобы сделать нечто еще с селекцией, сделайте правый клик. Высплывающее меню имеет несколько опций, включая '''Zoom, Place, Save, Copy, Drag, и Delete'''.

(As an alternative to choosing the selection

operation by right-clicking, you can use the Ctrl and Shift keys while

after you have dragged out the rectangle; they must be down during the

initial left-down that begins the rectangle.

'''Расставьте компоненты''' как показано на рисунке ниже, используя технику, описанную выше. На рисунке показаны все расставленные компоненты, но еще не соединенные связями.

 

 

Теперь назначьте емкости конденсаторов "0.1 uF" в соответствии со спецификацией MAXIM.

Чтобы сделать это, сделайте правый клик на каждом конденсаторе, выберите "Edit Component > Value" и измените "CP" на "0.1 uF".

 

В нашей схеме только конденсаторам нужно ставить номинал. Для других компонентов поле номинала содержит номер компонента (the part number). Номинал может иметь значения сопротивления, емкости, частоты, скорости и т.д.

Нумеровать компоненты, как видите, несложно. Это можно сделать и после соединения всех связей. Но это нужно обязательно сделать до запуска контроля схемы (Electrical Rules Check) или генерации списка связей (Netlist Generation).

 

 

'''Активируйте инструмент "Add wires"''' из правой панели инструментов.

Zoomed in finished wire connections:

 

 

 

Задача Electrical Rule Check (ERC) - проверка корректности соединений схемы.

 

 

Друга проблема поиска состоит в том, что он не подсвечивает найденный компонент. Но это можно попробовать обойти таким образом: увеличьте схемы и сделайте поиск. Он обычно центрирует экран рядом с найденным компонентом.

 

ERC маркирует проблемное место маленькой стрелкой (вы можете записать список проблем в файл). Увидеть что это за нарушение можно, кликнув на стрелочке и взглянув на статусную строку. Если разыскать некоторые стрелки затруднительно, попробуйте отыскать "Find components and texts".

 

 

ERC обычно сообщает в протоколе пины, никуда не подсодиненные. В некоторых случаях это реальная проблема - пропущенный контакт; в других же случаях может быть пин никуда не соединен намеренно. Вы можете объяснить контролеру ERC о намеренном неподсоединении пина, ставя на него маркер "'''noconn'''".

<figure>

 

 

Кликните на маркере ошибки (маленькая стрелка) на одном из симолов питания (GND or +5V) и посмотрите на статусную строку внизу слева окна. Вы увидите сообщение вроде такого:

Подсоедините флаг PWR_FLAG к связи +5V и другой - к GND и перезапустите ERC. Это дожно избавить от оставшихся ошибок. На рисунке ниже показано отсутствие ошибок когда все соединения сделаны верно.

 

 

 

Перед продолжением проведите визуальную проверку того, что верные значения даны всем

Окончательная схема должна выглядеть примерно так

 

 

 

'''Создать список соединений''' - щелкните по кнопке "Создание списка соединений"

которое получается из названия проекта.

 

<!-- ==Assigning package types with Cvpcb.== -->

 

Рисунок, демонстрирующий законченный список:

 

 

Теперь сохраните список соединений нажатием на кнопку "Сохранить список соединений и список компонентов"

и связанные с ними модули/типы корпусов. Такой файл полезен при сборке печатной платы, когда последняя уже будет изготовлена.

 

<!-- ==Laying out the circuit board with Pcbnew.== -->

 

''or from the "Run Pcbnew" button in EeSchema's top toolbar.''

 

 

'''Считать список цепей(соединений) - «Read in the netlist file».''' Если диалог выбора списка цепей (netlist) не начинается автоматически, нажмите на кнопку "Считать список цепей"("Read netlist") находящуюся на верхней панели инструментов. В окне диалога, нажмите кнопку «Пролистать»(«Browse»), чтобы запустить диалог выбора файла, а затем выберите файла списка цепей(netlist), который вы недавно создали для своего проекта. Вернувшись в диалог считывания соединений, нажмите кнопку «Считать загруженный список цепей» («Read Current Netlist») в Pcbnew, после этого запустите проверку печатной платы(«Footprint Test») на возможные ошибки в расположении посадочных мест(модулей) под компоненты.

-модуль имеет меньшее количество выводов, чем связанный с ним компонент

 

 

Чтобы исправить такие ошибки, вам придется: или выбрать другой модуль, соответствующий компоненту, или изменить компонент, или изменить модуль — но так чтобы они совпадали.

 

''English:''

''the netlist selection dialog doesn't start automatically, click the''

''click Select to get a file selector dialog, then choose the netlist''

''dialog, click Read to load the netlist file into Pcbnew, then Module''

''Test to check for possible errors in the assignment of modules to''

 

''Note that you can reread the netlist into a partially designed board,''

''this process are not be covered in this tutorial.''

 

 

Редактор схем Pcbnew при загрузке нового списка соединений добавляет все его модули в чертеж. Это ставит их всех в одном месте, друг поверх друга, где их порой трудно найти.Если чертёж не имеет контур(очертания) платы, то недавно добавленные модули находятся на пересечении с двумя синими линиями сверху и слева от листа с рамкой. Если чертеж имеет контур платы, то в дальнейшем новые модули размещаются на обозначенной плате.

 

 

Переместите группу модулей в центр листа следующим образом: выделите все содержащиеся модули рамочкой (т.е. удерживая левую кнопку мыши до тех пор, пока не переместите курсор мыши в расположенный напротив край рамочки). Отпустите кнопку мыши, переметите мышь, таким образом что бы рамочка была около цента красного наброска листа. Левая кнопка закрепить в новом положении, и нажмите кнопку ОК в диалоговом окне.

''English:''

''When you load a new netlist, Pcbnew adds all of its modules to the''

''yet have a board outline, newly-added modules are placed at the''

''intersection of the two blue lines above and left of the sheet frame.''

'' '''Separate the modules''' so they are easy to manipulate. First click on''

''the "Mode Module ..." button in the top toolbar (second from right).''

''in an open area of the drawing, and select "Glob Move and Place>Move''

 

''Move the group of modules to the center of the sheet as follows:''

''Drag-select a rectangle containing all the modules (i.e. hold down the''

''left mouse button while moving the mouse to the opposite corner''

''so the rectangle is near the center of the red sheet outline.''

''Left-click to place the block in the new position, and click''

''If you end a block operation with right-click instead of left-click,''

''you'll get a popup menu that lets you can choose operations like Copy,''

''the top "component" side to the bottom "copper" side of the board, and''

''vice versa.''

 

''would be especially appropriate if you already know the board form factor.''

''In this tutorial, we'll decide on the board size later and wait to''

''place components automatically, but we're going to do a manual placement.''

 

 

Прежде чем мы продолжим с размещением, давайте взглянем на некоторые особенности Pcbnew, которые могут нам помочь с этой задачей. Наиболее важными из них являются ratsnests и airwires(соединения по воздуху).

''English:''

''Before we continue with placement, let's look at some of Pcbnew's''

''ratsnests and airwires.''

 

 

При перемещении модулей, Pcbnew будет показывать "airwires", представляющие собой белые линии соединений каждого из контактов модулей до ближайшей точки (контакта или дорожки) в той же цепи. Airwires(соединения по воздуху, воздушные нити) динамически меняются когда вы двигаете компонент, "как резинка" и временами "обхватывают" остальные близлежайшие конечные точки. Эта функция поможет вам найти места с предельно короткой протяженностью связи. Вы можете включать функцию airwire одновременно с "Модулем Ratsnest"("Module Ratsnest"), кнопка на левой панели инструментов.

 

 

Если вы хотите не использовать "Общий ratnests" - отключить для удобства просмотра, но все еще хотите видеть ratsnest для определенного контакта или компонента, используйте "Местное отображение Ratsnest"("Display Local Ratsnest", в русской версии этот инструмент называется "Добавить модули" - согласно справочным данным "KiCad"), расположенный на правой панели. Когда этот инструмент активен, нажав на контакт или модуль - будет показывать его ratsnest. Вы можете добавить дополнительные отображения ratsnests, нажав на нескольких модулях, или очистки показ, нажав в пустой области. (Вы можете увидеть модуль ratsnest, переместив его, но возможен риск разорвать какую-нибудь связь, которая уже подключена к нему. Если вы нарушите связи таким образом, вам придется удалить связи или их сегменты и восстановить их.)

''When you are moving a module Pcbnew will show "airwires", which are''

''white lines connecting each of the modules pins to the nearest other''

''change as you move the component, "rubberbanding" and sometimes''

''placements with short overall connection lengths. You can turn the''

''airwire feature on and off with the "Module Ratsnest" button in''

''In addition to the per-module animated airwires, Pcbnew can display''

''a "general ratsnest", showing all the unconnected nets for the whole''

''turn this feature on and off with the "General ratsnest" button in''

''the "Redraw" command (in the right-click menu, or middle mouse button)''

''will often fix the display.''

''If you want to leave "general ratnests" turned off for tidiness, but''

''you still want to see the ratsnest for a specific pin or component,''

''tool is active, clicking on a pin or module will display its ratsnest.''

''You can add additional ratsnests to the display by clicking on more''

''could see a module's ratsnest by moving it, but that would risk breaking''

''this way, you would have to delete the tracks or some segments thereof''

''and reconnect them.)''

 

 

 

 

''English:''

''The "Net highlight" tool (right toolbar) provides another way to see''

''click on a pad or a track, all of the pads and tracks on that net''

''highlight to the new net, and clicking in an empty are will clear''

''all the highlighting.''

 

 

«Правила контроля чертежа» («DRC») - функция контроля новых трасс(соединений), чтобы они не слишком близко располагались друг к другу. Эти разрешающие правила настраиваются в пункте меню - «Размеры»> «Дорожки и переходные отверстия»(«Dimensions»>«Tracks and Vias»). С включенными Правилами контроля чертежа("DRC On"; по умолчанию), Pcbnew не позволит вам разместить отрезок трассы(дорожки), который нарушает правила. При проведении отрезка трассы, «охраняемое пространство» вокруг него отображается узким линиями. Если это «охраняемое пространство» совпадает с имеющимся объектом, Pcbnew не размещает отрезок трассы при нажатии кнопки. Правила контроля чертежа могут быть отключены «Выключить Правила контроля чертежа»("DRC Off"), в верхней части левой панели.

''English:''

''The "Design Rule Check" (DRC) feature checks new tracks to ensure that''

''default), Pcbnew will not allow you to place a track segment that violates''

''existing object, Pcbnew won't place the segment when you click.''

''DRC can be turned off with the "DRC Off" button at the top of the left toolbar.''

 

''ways to move and reorient it.''

 

<figure>

 

 

Разместив все модули, давайте попробуем авто-трассировку. Команды автоматической трассировки доступны в меню нажатием правой кнопкой мыши, но сначала вам надо сделать их доступными - нажатием кнопки "Режим Трассировки и Авто-трассировки"("Mode Track and Autorouting" ), кнопка на верхней панели инструментов.

 

''English:''

''commands are accessed with the right-click menu, but you first have to''

''enable them by clicking the "Mode Track and Autorouting" button in the''

 

''We wish to make a single-sided board for this simple circuit, so we'll''

''call it the "solder side" instead of the "copper side".)''

 

''Now right-click in an empty area and select "Global Autoroute >''

''complex circuits or slow machines the routing process can take''

''several minutes.)''

''In addition to autorouting everything at once, you can tell Pcbnew to autoroute''

''a single module, net or pad. Right-click "Autoroute" over a module to route''

''can use these to help the autorouter to do a good job by choosing the order''

''in which nets are routed.''

 

 

Manual intervention is usually necessary to complete the layout.

Often the autorouter does not find a way to route some of the nets -

the routed nets, the user will often prefer a different routing than

the one the autorouter chose.

some combination of the two.

 

order to reduce the risk of short circuits during later fabrication

steps, the manual layout avoids having tracks pass between pairs

the layout:

 

 

From the right-mouse menu you can delete

succession, it's faster to use the "Delete items" tool in the right

Delete tool when you're done (right-click "End Tool", or choose a

different tool from the right toolbar, or just hit the Esc key), so

 

When using the right-mouse to delete tracks, you can choose to delete

between two "nodes" (a node is a place where the track can change

module pads. A "net" is all of the tracks that are associated

with a given schematic net.

 

 

To draw a new tracks, use the "Add tracks and vias" tool from the right

line to the next corner and left-click again to place the corner node.

(If the corner does not "stick" when you try to place it, the Design Rule

finish the track by either double-clicking on the destination point,

or with right-click "End Track".

While you are drawing a track, Pcbnew hightlights all of the items

that are supposed to be attached to that net - both pads and

the starting pad to the nearest pad on the net, and yellow airwires to

destinations for your new track.

 

The Design Rule Checker will prevent you from connecting a new track

to an existing item (track, pad, or via) on a different net from the

board unless they are connected on the schematic!

 

'''Connect the remaining nets''' - the DB9 connector pins on

intended to be single-sided, we'll need to use wires or jumpers for

those connections, but we can use Pcbnew to represent those wires as

opportunity to illustrate Pcbnew's multiple-layer capabilities.

 

 

 

Earlier, we told the autorouter to use only the copper side, and we've

control the layer selection, depending on which tool is active.

 

 

'''Connect the DB9 pins'''. Start drawing a track from one of the MAX232 pins that is supposed

the figure below.

 

 

When you get near the DB9, right-click "Place Via" and then extend the

as single sided, using jumper wires instead of the component side tracks.)

 

Repeat the process for the 2 remaining unconnected nets as shown in the

board, you have two options for connecting the remaining tracks:

 

 

b) You could manually switch back to the copper side, then start the

"Select Working Layer", or choose "copper" from the drop-down list

near the right end of the top toolbar.

 

If you need to move a module to the other side of the board,

showing you that they are on the other layer, and the drawing

will change to its mirror image, consistent with the flip that

must occur to put the device "upside down".

 

 

Мы рассмотрели работу только с двумя слоями, но Pcbnew позволяет использовать больше.

ddd

 

 

You can select it from the drop-down list in the top toolbar, or

with right-click "Select Working Layer" (but the right-click

 

There's a feature that's very helpful for drawing board outlines - you

enable the crosshairs, click on the "Change Cursor Shape" button in

the left toolbar.

choose the "Add graphic line or polygon" tool from the right toolbar.

Draw a board outline as shown below, closing the figure by double-clicking

coordinate display in the status bar at the bottom of the window.

That can help you get the board dimensions right.

<figure>

 

not only for board outlines, but also for drawing on auxiliary layers

topic in detail.

 

 

At this point, we could fabricate the design, but instead we'll do one

waste because less corrosive liquid ("etchant") is needed to dissolve

feasible.)

 

that net using the Net Highlight tool.

You must first wire up the net with traces before filling in the zone, or

make sure that no net is currently hightlighted (also look in the status bar

at the bottom of the window).

the polygon.

Then, in an empty area, right-click "Select Working Layer" and

options controlling the filling process. Experiment to see how they

too by doing the fill operation with the mouse over those zones.

 

 

Figure below demonstrates a completed board

 

The "Zone Limit" boundary cannot be edited; you have to delete it and start over.

that it is not highlighted when you perform the fill), and you can later reposition

the track with the usual track editing commands.

 

<!-- ==Viewing the board with 3D Viewer== -->

 

You can look at a 3D representation of the board by selecting

doesn't show filled zones, because they would obscure everything

else.

 

The 3D view always shows tracks and vias; it shows the part packages

design can be more elaborate if you copy some 3D components from

the author's web site (address at end).

bring up it's Module Properties dialog (either by double-clicking

in an free area over the module with the Selection tool active,

find your additional 3D shape files if you place them in the project

directory or a subdirectory.)

The 3D view of a device can consist of several different pieces,

so you could display both the socket and also the part in the

the part picture off the board so it appears to be in the socket.

You could have done this in the other order too - instead of

 

You could also use the new capacitor models (c_vert_c1v5.wrl) from the

directory and edit the module properties to refer to the file in the

 

Figure shows an axonometric view of board from component side

 

 

<!-- ==Generating files for PCB fabrication.== -->

 

that you have used the wrong pad layout for a part. -->

 

<!-- After you have adjusted the scale, you can do the final print. Be sure

to select the correct layers before printing! -->

 

<!-- ==Tutorial Omissions== -->

 

 

* Preferences

* Device documentation features

 

<!-- ==Acknowledgments== -->