Книга предназначена для студентов и преподавателей высших учебных заведений. В книге представлено описание программы KiCAD, принципы проектирования электрических схем в этой программе, создание печатных плат как ручным способом, так и автотрассировкой, а также создание собственных компонентов. Книга может быть использована в качестве книги преподавателя или для создания и выполнения лабораторных работ.
1. KiCad
1.1 Введение в KiCad
KiCad [1] – это кроссплатформенный комплекс программ с открытым исходным кодом, предназначенный для разработки электрических принципиальных схем и автоматизированной разводки печатных плат. В KiCad содержится пакет следующих автономных программных инструментов:
Название программы
Описание
Типы файлов
KiCad
Менеджер проектов
*.pro
Eeschema
Редактор электрических схем (и компонентов)
*.sch, *.lib, *.net
CvPcb
Программа выбора посадочных мест для компонентов
*.net
Pcbnew
Редактор топологии (проводящего рисунка) печатных плат
*.kicad_pcb
GerbView
Обозреватель файлов формата Gerber
Все основные форматы Gerber
Bitmap2Component
Программа создания компонентов или посадочных мест из растрового образа
*.lib, *.kicad_mod, *.kicad_wks
PCB Calculator
Расчёт параметров компонентов, ширины дорожек, зазоров между дорожками, номиналов элементов по цветовому коду и прочего
Нет
Pl Editor
Редактор оформления листа (создание и редактирование рамок)
*.kicad_wks
1.2
Создание электрических схем
1.2.1 Использование Eeschema
В ОС Windows запустите kicad.exe [2]. Откроется главное окно менеджера проектов KiCad. Отсюда имеется доступ к автономным программным инструментам: Eeschema, Schematic Library Editor, Pcbnew, PCB Footprint Editor, GerbView, Bitmap2Component, PCB Calculator и Pl Editor.
Рисунок 1.1 – Главное окно менеджера проектов
Создайте новый проект: Файл– > Новый проект– > Новый проект. Укажите имя для файла проекта «tutorial1». К имени файла проекта будет автоматически добавлено расширение «.pro». KiCad предложит создать отдельный каталог для проекта, нажмите «Да» для подтверждения. Все файлы нового проекта будут сохраняться в этом каталоге.
Рисунок 1.2 – Создание нового проекта
Создание электрической схемы. Запустите редактор схем Eeschema,
Нажмите кнопку «Настройки страницы»
Добавление компонента. Нажмите кнопку «Разместить компонент»
Нажмите левой кнопкой мыши в середине листа схемы. Появится окно Выбора компонента. Разместим резистор. В поле Фильтр введите «R» для поиска Resistor (рисунок 1.3). Можно заметить, что над компонентом «Resistor» указан заголовок «device». Этот заголовок «device» – название библиотеки, в которой расположен данный компонент. Так же в ней содержится множество других полезных компонентов.
Дважды щёлкните левой кнопкой мыши на компоненте. Закроется окно «Выбора компонента». Расположите компонент на листе схемы, нажав левую кнопку мыши в нужном месте.
Нажмите на кнопку лупы с плюсом, чтобы увеличить компонент. Также, для увеличения или уменьшения можно использовать колесо мыши. Нажатием и удержанием колеса мыши (средняя кнопка) выполняется горизонтальное и вертикальное панорамирование.
Расположите указатель мыши над компонентом «R» и нажмите клавишу «r». Компонент должен повернуться. Не нужно нажимать кнопки мыши на компоненте, чтобы повернуть его.
Рисунок 1.3 – Окно выбора компонента
Нажмите правой кнопкой мыши в центр компонента и выберите Правка компонента– > Значение (рисунок 1.4) Этого же результата можно достигнуть, расположив указатель мыши над компонентом и нажав клавишу «v». К тому же, клавиша «e» предоставит более полное окно редактирования. В контекстном меню, показанном ниже, также отображаются доступные сочетания клавиш для каждого действия.