Tutorial de design de PCB KiCAD

KiCad é uma ferramenta de software de código aberto para a criação de diagramas esquemáticos eletrônicos e arte de PCB. Sob sua superfície singular, o KiCad incorpora um elegante conjunto das seguintes ferramentas de software independentes:

Nome do programa	Descrição	Extensão de arquivo
KiCAD	Gerente de projeto	*.pro
Esquema	Editor de esquema (esquema e componente)	*.sch, *.lib, *.net
CvPcb	Seletor de pegada	*.net
Pcbnew	Editor de placa de circuito	*.kicad_pcb
Visualização Gerb	Visualizador de Gerber	Todo o Gerber usual
Bitmap2component	Converter imagens bitmap em componentes ou footprints	*.lib, *.kicad_mod,*.kicad_wks
Calculadora de PCB	Calculadora para componentes, largura de trilha, espaçamento elétrico, códigos de cores e muito mais	Nenhum
Editor Pl	Editor de layout de página	*.kicad_wks

O KiCad pode ser considerado maduro o suficiente para ser usado no desenvolvimento e manutenção bem-sucedidos de placas eletrônicas complexas. Não apresenta nenhuma limitação de tamanho de placa e pode suportar facilmente até 32 camadas de cobre, até 14 camadas técnicas e até 4 camadas auxiliares. KiCad pode criar todos os arquivos necessários para a construção de placas impressas, arquivos Gerber para plotadoras de fotos, arquivos de perfuração, arquivos de localização de componentes e muito mais. Sendo de código aberto (licenciado GPL), representa a ferramenta ideal para projetos orientados para a criação de hardware eletrônico com sabor de código aberto.

Desenhando Esquemas Eletrônicos

1. Primeiro execute o KiCad no seu computador. Você pode entrar na janela principal do gerenciador de projetos KiCad. A partir daqui, você tem acesso a oito ferramentas de software independentes:Eeschema, Schematic Library Editor, Pcbnew, PCB Footprint Editor, GerbView, Bitmap2Component, PCB Calculator e Pl Editor


2. Crie um novo projeto:Clique em Arquivo> Novo Projeto. Nomeie o arquivo de projeto tutorial1. O arquivo do projeto terá automaticamente a extensão ".pro". O KiCad solicita a criação de um diretório dedicado e clique em Sim para confirmar. Todos os seus arquivos de projeto serão salvos aqui.


3. Vamos começar criando um esquema. Inicie o editor de esquemas Eeschema . É o primeiro botão da esquerda.


4. Clique no ícone Configurações da página na barra de ferramentas superior. Defina o tamanho da página como A4 e insira o título como Tutorial1. Você verá que mais informações podem ser inseridas aqui, se necessário. Clique OK. Essas informações preencherão a folha esquemática no canto inferior direito. Use a roda do mouse para ampliar. Salve todo o projeto esquemático:Arquivo> Salvar projeto esquemático.


5. Vamos agora colocar nosso primeiro componente. Clique no ícone Inserir componente na barra de ferramentas direita.


6. Clique no meio da sua folha de esquema. Uma janela Escolher componente aparecerá na tela. Vamos colocar um resistor. Pesquise / filtre no R do Resistor. Você pode notar o cabeçalho do dispositivo acima do resistor. Este cabeçalho de dispositivo é o nome da biblioteca onde o componente está localizado, que é uma biblioteca bastante genérica e útil.

7. Clique duas vezes nele. Isso fechará a janela Escolher componente. Coloque o componente na folha esquemática clicando no local desejado.


8. Clique no ícone da lupa para ampliar o componente. Como alternativa, use a roda do mouse para aumentar e diminuir o zoom. Pressione o botão de roda (central) do mouse para deslocar horizontalmente e verticalmente.


9. Passe o mouse sobre o componente R e pressione a tecla "r", o componente deve girar. Você não precisa clicar no componente para girá-lo.


10. Clique com o botão direito no meio do componente e selecione Editar componente> Valor. Você pode obter o mesmo resultado passando o mouse sobre o componente e pressionando a tecla "v". Alternativamente, a tecla "e" o levará para a janela Editar mais geral. Observe como o menu do botão direito abaixo mostra as teclas de atalho para todas as ações disponíveis.

11. A janela de valor do componente aparecerá. Substitua o valor atual R por 1 k. Clique OK.

12. Para colocar outro resistor, basta clicar onde deseja que o resistor apareça. A janela Component Selection aparecerá novamente.


13. O resistor que você escolheu anteriormente está agora na sua lista de histórico, aparecendo como R. Clique em OK e coloque o componente.

14. Caso você cometa um erro e queira excluir um componente, clique com o botão direito do mouse no componente e clique em Excluir Componente . Isso removerá o componente do esquema. Como alternativa, você pode passar o mouse sobre o componente que deseja excluir e pressionar a tecla "del".


15. Você também pode duplicar um componente já em sua folha de esquema passando o mouse sobre ele e pressionando a tecla "c". Clique onde deseja colocar o novo componente duplicado.


16. Clique com o botão direito do mouse no segundo resistor. Selecione Arrastar Componente. Reposicione o componente e clique com o botão esquerdo para soltar.


17. Altere o tamanho da grade. Você provavelmente notou que na folha esquemática todos os componentes são encaixados em uma grande grade de pitch. Você pode alterar facilmente o tamanho da grade clicando com o botão direito do mouse> Selecionar grade. Em geral, recomenda-se usar uma grade de 50,0 mils para a folha esquemática.


18. Vamos adicionar um componente de uma biblioteca que não está configurada no projeto padrão. No menu, escolha Preferências> Bibliotecas de componentes e clique no botão Adicionar para arquivos da biblioteca de componentes. Em seguida, você pode colocar símbolos de energia e aterramento, adicionar pinos, fazer conexões usando etiquetas com as etapas semelhantes acima até que os esquemas eletrônicos sejam concluídos.


19. Vamos agora verificar se há erros em nosso esquema. Clique no ícone Executar verificação de regras elétricas na barra de ferramentas superior. Clique no botão Executar. Um relatório informando sobre quaisquer erros ou avisos, como fios desconectados, é gerado. Você deve ter 0 Erros e 0 Avisos. Em caso de erros ou avisos, uma pequena seta verde aparecerá no esquema na posição onde o erro ou aviso está localizado. Marque Criar relatório de arquivo ERC e pressione o botão Executar novamente para receber mais informações sobre os erros.


20. Para criar uma lista de materiais (BOM), vá para o editor de esquemas Eeschema e clique no ícone Lista de materiais na barra de ferramentas superior. Por padrão, não há plugin ativo. Você adiciona um, clicando no botão Adicionar Plugin. Selecione o arquivo *.xsl que deseja utilizar, neste caso, selecionamos bom2csv.xsl. Agora pressione Gerar. O arquivo (mesmo nome do seu projeto) está localizado na pasta do seu projeto. Abra o arquivo *.csv com o LibreOffice Calc ou Excel. Uma janela de importação aparecerá, pressione OK.

Layout da placa de circuito impresso

1. No gerenciador de projetos KiCad, clique no ícone Pcbnew . A janela Pcbnew será aberta. Se você receber uma mensagem de erro informando que um arquivo *.kicad_pcb não existe e perguntar se deseja criá-lo, basta clicar em Sim.


2. Comece inserindo algumas informações esquemáticas. Clique no ícone de configurações da página na barra de ferramentas superior. Defina o tamanho do papel como A4 e o título como Tutorial1.


3. É bom começar definindo a folga e a largura mínima da esteira para os exigidos pelo fabricante da placa de circuito impresso. Geralmente, você pode definir a folga para 0,25 e a largura mínima da esteira para 0,25. Clique no menu Regras de design> Regras de design. Se ainda não aparecer, clique na guia Editor de classes de rede. Altere o campo Clearance na parte superior da janela para 0,25 e o campo Track Width para 0,25 conforme mostrado abaixo. As medidas estão em mm.

4. Clique na guia Global Design Rules e defina Min track width para 0,25'. Clique em OK para confirmar suas alterações e fechar a janela Editor de Regras de Design.


5. Agora vamos importar o arquivo netlist. Clique no ícone Ler Netlist na barra de ferramentas superior. Clique no botão Browse Netlist Files, selecione tutorial.net na caixa de diálogo File selection e clique em Read Current Netlist. Em seguida, clique no botão Fechar.


6. Todos os componentes são conectados através de um fino grupo de fios chamado ratsnest. Certifique-se de que o botão Hide board ratsnest é pressionado. Desta forma, você pode ver o ninho de ratos ligando todos os componentes.


7. Você pode mover cada componente passando o mouse sobre ele e pressionando a tecla "g". Clique onde você deseja colocá-los. Mova todos os componentes até minimizar o número de cruzamentos de fios. Então você pode fazer modificações aqui até obter um layout de PCB ideal.

Gerar arquivos Gerber

Uma vez que seu projeto de circuito personalizado esteja completo, você pode gerar arquivos Gerber para cada camada e enviá-los ao fabricante para produção de PCB.

1. A partir do KiCad, abra a ferramenta de software Pcbnew e carregue seu arquivo de placa clicando no ícone .


2. Clique em Arquivo> Plotar. Selecione Gerber como Formato de plotagem e selecione a pasta na qual colocar todos os arquivos Gerber. Prossiga clicando no botão Plotar.


Todas as operações mencionadas nesta passagem são apenas uma parte das funções gerais do KiCad. Mais detalhes serão descobertos em sua prática.

PCBCart lida com trabalho de fabricação de PCB, sem necessidade de pedido de pedido!

Em nossos últimos 10 anos de experiência na fabricação de PCBs personalizados, temos imprimido PCBs para dispositivos eletrônicos avançados e projetos de hardware de código aberto. Podemos atender a todos os seus requisitos em quantidade, qualidade e preço de PCB. Você pode clicar nos seguintes botões para obter o preço do PCB de qualquer serviço.






Recurso útil:
• Serviço completo de fabricação de PCB com várias opções de valor agregado
• Requisitos de arquivo para fabricação eficiente de PCB
• Protótipo de PCB e comparação de serviços de fabricação de PCB padrão
• Quando fazer use o serviço de protótipo de PCB e quando mudar para o serviço de PCB padrão
• Manual detalhado sobre como gerar cotação para projetos de fabricação de PCB
• Exceto para fabricação de PCB, PCBCart também oferece serviço completo de montagem de PCB pronto para uso