Como fazer um layout de PCB

Você pode ter visto isso como fazer um PCBmas antes de fazer PCB você deve ter conhecimento sobre como fazer layout para fazer PCB.

Existem vários softwares pelos quais você pode fazer layouts como KiCad, OrCAD, eagle, spice etc. Aqui discutiremos sobre o KiCad e vamos usá-lo para fazer layouts.
Aqui está uma pequena introdução sobre o KiCad, que é muito fácil de usar e um pouco fácil de entender. No KiCad temos que seguir um total de 4 passos para completar o layout do PCB. Essas etapas são mostradas na imagem.
Para breves detalhes sobre o KiCad, basta pesquisar no Google!
1. EESchema (editor esquemático)
Nesta etapa, temos que desenhar o esquema do circuito necessário.
2. CVpcb (componentes para módulos)-
Esta etapa mostra como atribuir áreas de cobertura a um componente específico.
3. PCBnew (editor de PCB) –
Aqui na verdade você tem que desenhar os trilhos de acordo com sua fiação feita no EESchema.
A largura da pista pode ser ajustada de acordo com nossa necessidade.
4. GerbView (Visualizador Gerber) –
Para enviar sua placa a um fabricante você precisará gerar um arquivo gerber.
Imagem mostrando ícones de vários componentes do KIcad
Fig. 1: Imagem mostrando ícones de vários componentes do KIcad
Veja se os downloads começam no final.

Iniciando um novo projeto

Primeiramente temos que criar nosso arquivo de projeto no qual trabalharemos. Por exemplo, demonstração. Para isso clique em arquivo>novo>demo e aperte enter. Em seguida, o arquivo demo.pro será criado. Essa extensão “.pro” do arquivo indica que é um arquivo de projeto.
Captura de tela da criação de um novo projeto no KIcad
Fig. 2: Captura de tela da criação de um novo projeto no KIcad
Após criar o novo projeto temos que clicar no 1st ícone EESchema que é mostrado na Fig.
Agora veremos todas as etapas em detalhes. Mas lembre-se de que você obterá todos os recursos do kiCad somente praticando-o cada vez mais. Tomaremos aqui um exemplo para fazer PCB. Circuito é a geração de som na faixa de áudio do próprio site da Engineergarage. ( )
Diagrama de circuito-

Diagrama de circuito de um projeto baseado em 555 IC

Fig. 3: Diagrama de circuito de um projeto baseado em 555 IC

Etapa 1: esquema EES

PASSO 1: esquema EES

Agora clique no EESchema, ou seja, 1st ícone. A nova janela aparecerá para desenhar o esquema de qualquer circuito. Temos um exemplo de diagrama de circuito retirado da web como acima.
Irá mostrar algum erro como demo.sch (no caso acima) não encontrado. Ignore-o e clique em OK. Aqui a extensão “.sch” indica seu arquivo esquemático. A nova janela será semelhante a abaixo. Agora amplie e obteremos as grades onde devemos desenhar nosso esquema.
Salve o esquema. Faça a configuração da página e coloque o título do esquema. Você pode dar o que quiser.
Para desenhar o esquema temos que colocar os componentes na folha fornecida. Para isso clique em local> componente. A janela do componente aparecerá. Nele você pode selecionar componentes da lista. Até para colocar resistor você pode simplesmente escrever “R” e clicar na palavra-chave de busca. Clique duas vezes nesse componente e ele será colocado na planilha. Você pode navegar na visualização de categoria dos componentes. Se houver alguns dispositivos/componentes faltando, tente adicionar arquivos de biblioteca à sua unidade na qual o KiCad está instalado:KiCadsharelibrary. Portanto, você deve copiar essas bibliotecas para a pasta da biblioteca. Você pode baixar bibliotecas pesquisando-as no Google, como a biblioteca NE555 KiCad. De acordo com o seu diagrama de circuito, faça o esquema.
Coloque o cursor no componente e clique com o botão direito no mesmo. Nessa lista você pode excluir, editar, mover e girar o componente de acordo com sua necessidade. Da mesma forma, para selecionar LED, basta pesquisar LED ou você pode colocá-lo na lista. Depois de completar seu esquema, salve-o.

Captura de tela de salvar um esquema por EESchema no KIcad

Fig. 4: Captura de tela de salvar um esquema por EESchema no KIcad

Depois de organizar os componentes nos locais apropriados, é hora de conectá-los ao fio. Vá para lugar> fio. Agora você pode conectar mais de 2 componentes com fio. Se houver conexão entre 2 fios no diagrama de circuito, no esquema você verá o nó (bolha) que mostra que há conexão. 1st a etapa está quase concluída aqui. Se você deseja adicionar um nó, clique em 'colocar uma junção'.
Como você fez com o esquema antes de atribuir os espaços, você deve dar nomes próprios aos componentes. Como pegamos uma pequena amostra para demonstração, se o esquema for muito maior e contiver muitos componentes, será difícil fornecer nomes próprios. Em vez disso, há uma função para anotar o esquema automaticamente. Se você puder ver o ícone indicando o esquema de anotação, clique nele. Se você estiver usando uma folha única, não altere nada, basta clicar na anotação. Clique no botão OK. Você verá que todo o seu esquema está anotado!
Para atribuir pegadas devemos criar netlist. Antes do ícone de anotação há um ícone indicando a geração da netlist. Esta netlist pode ser usada em PCBnew, OrCAD, Spice etc. não mude nada, clique em netlist e salve.
Agora o esquema ficará como abaixo. Tenha em mente que eu desenhei como no diagrama de circuito para deixar você claro. Você pode desenhá-lo de acordo com você, mas certifique-se de que as conexões estejam precisas.
(Nota: esqueci de colocar a conexão da fonte de alimentação para + 5 V, então você a adiciona enquanto desenha o esquema)

Imagem de um esquema desenhado por EESchema no KIcad

Fig. 5: Imagem de um esquema desenhado por EESchema no KIcad

Salve seu trabalho. Feche a planilha atual. 1st etapa está concluída!

Etapa 2: CvPCB

PASSO 2: CvPCB
Nesta etapa, temos que atribuir pegadas para os respectivos componentes. É muito fácil para componentes como capacitor e resistor porque podemos dobrar seus cabos, mas é muito difícil se formos atribuí-lo a qualquer IC DIP/QFP/SMD. Como há uma distância maior ou menor entre os pinos do que a distância real entre os pinos do IC, nosso PCB pode ser inútil. Portanto, deve-se ter cuidado ao atribuir as pegadas.
Vamos começar com esta etapa.
Abra o CvPCB. Clique no botão OK, pois isso mostrará algum erro. Você verá todos os componentes que possui em seus esquemas. Agora, se você clicar em qualquer componente presente na coluna da esquerda, você obterá uma lista de pegadas filtradas. Além disso, você obterá pegadas não filtradas na coluna da direita. Clique em qualquer pegada e clique em visualizar a pegada selecionada.
Você pode ver a distância entre 2 pinos. Para facilitar o cálculo, clique com o botão direito> seleção de grade> 39,4 mils (1 mm). É muito útil para calcular a distância entre 2 pinos. Você pode obter uma visualização 3D dessa pegada clicando no botão 3D. Feche essa janela e obtenha o espaço adequado para o seu componente. Depois disso, clique duas vezes nessa área e ela será atribuída ao respectivo componente. Temos nossos esquemas de amostra para que a área atribuída seja semelhante à figura a seguir.

Captura de tela do CvPCB no KIcad

Figura 6: Captura de tela do CvPCB no KIcad

Agora clique em criar arquivo de exportação e clique em salvar. Não mude de nome nem nada.

Captura de tela da criação do arquivo de exportação no CvPCB

Fig. 7: Captura de tela da criação do arquivo de exportação no CvPCB

Você terminou com 2e etapa. Minimize ou feche a janela atual.

Etapa 3: PCB novo

PASSO 3: PCB novo
Depois de abrir o PCBnew, você verá a janela reduzida. Criamos o arquivo netlist, aqui precisamos ler esse arquivo netlist para desenhar trilhas. Clique em ler o arquivo da netlist e depois clique em ler a netlist atual. Veja apenas a janela Nelist Dialog abaixo, não atrás dela.
Captura de tela do PCBnew no KIcad
Fig. 8: Captura de tela do PCBnew no KIcad
Um ponto a ter em mente por que não estou mostrando todos os ícones é que você se tornará ambiental com este software, que é a etapa básica para aprendê-lo.
Ok, agora seu projeto estará no canto superior esquerdo da planilha. Aumente o zoom. Agora você deve mover-se na folha e colocá-los separadamente à medida que se reúnem após abrir a janela. Para isso veja a seguinte fig.
Captura de tela da colocação automática de módulos no PCBnew no KIcad
Fig. 9: Captura de tela da colocação automática de módulos no PCBnew no KIcad
Selecione os componentes e clique com o botão direito sobre eles. Em seguida, faça a seleção acima. Autoplace todos os módulos colocará automaticamente seus módulos de maneira sistemática. Agora vem a etapa difícil!
Concentre-se na conexão entre os componentes. Caso não consiga visualizar as conexões clique em movimentação manual e automática ou colocação de módulos. Depois de organizar os componentes em locais adequados, é hora de conectá-los aos trilhos. Você pode girar o componente se a conexão estiver ficando complicada. Para o 1st vez que você pode copiar as trilhas e a colocação dos componentes como eu fiz. Enquanto pratica, você pode escolher sua visão. Clique em adicionar trilhas e vias. Clique em qualquer pino do componente e clique em outro pino que tenha conexão com aquele pino. Se você fez conexão, clique duas vezes para corrigir essa trilha.
Normalmente é melhor manter a largura da pista com 1 mm de espessura. Quanto aos alunos para a prática, uma largura de pista de 1 mm de espessura é suficiente. Se você estiver indo bem, poderá escolher a largura de trilha adequada. Para alterar a largura da trilha, clique em Design Rules e faça alterações na largura da trilha. Coloque a largura de trilha adequada e clique em OK.
Captura de tela do Editor de regras de design no KIcad
Fig. 10: Captura de tela do Editor de regras de design no KIcad
UMA COISA A CUIDAR PARA NÃO DESENHAR PISTAS COM LINHAS RETAS!!! DEVEM SER DESENHADAS COM 45graus. ESTE SOFTWARE CORTARÁ A LINHA EM 45 graus DURANTE O MOVIMENTO. APENAS CERTIFIQUE-SE DE QUE AS TRILHAS ESTÃO DESENHADAS COM 45 graus E NÃO SE OVELAM UMAS COM AS OUTRAS. SE VOCÊ TENTAR SOBREPOSIÇÃO, NÃO SERÁ ACEITÁVEL PELO SOFTWARE. SE A DISTÂNCIA FOR MUITO CURTA ENTRE DUAS CONEXÕES, ESSE TEMPO PODERÁ DESENHAR COM LINHA RETA. A RAZÃO POR TRÁS QUE VOCÊ SABERÁ MAIS TARDE. E SIM, ESTAMOS FAZENDO PCB DE CAMADA ÚNICA. ESTE SOFTWARE SUPORTA PCB DE MÚLTIPLAS CAMADAS, MAS TENTAMOS CAMADA ÚNICA NESTE MOMENTO!
Imagem mostrando métodos certos e errados de criação de uma rede
Fig. 11: Imagem mostrando métodos certos e errados de criação de uma rede
Depois de seguir estas instruções, você saberá como desenhar trilhas exatas. Eu o desenhei, então passe por ele se estiver com problemas.

Imagem de um layout de PCB projetado no KIcad

Fig. 12: Imagem de um layout de PCB projetado no KIcad

Aqui eu atribuí a pegada de um conector de 1 pino com um diâmetro muito maior. Isso é rotulado como CONN_1. Quando você for atribuir a pegada, certifique-se de que o diâmetro seja de cerca de 1 a 1,5 mm ou, se você tiver um conector de 1 pino, poderá ver a pegada disso. Você pode ver a visualização 3D desta placa de circuito impresso clicando na guia Exibição 3D. Em seguida, amplie a janela e você terá uma visualização 3D.

Captura de tela do visualizador 3D no KIcad

Fig. 13: Captura de tela do visualizador 3D no KIcad

Agora é hora de criar o arquivo GERBER. Clique em plot e selecione Gerber e clique em Plot. Ele criará um arquivo Gerber que muitas organizações enviam aos fabricantes. Ele criará o respectivo arquivo e aqui terminamos com 2e última ou talvez última etapa para alguns usuários.

Etapa 4: GerbView

PASSO 4:GerbView

Por que criar um arquivo Gerber? É porque existem muitos softwares que são usados ​​para fazer layouts. Eu disse no início que os softwares OrCAD, KiCad, Eagle etc são úteis para fazer layouts. O fato é que eu uso o KiCad, mas muitos fabricantes podem usar software diferente do KiCad. Portanto, o arquivo Gerber é um arquivo que ajudará o fabricante a saber sobre o seu projeto e que o fabricante não poderá fazer alterações no arquivo Gerber. Agora existem softwares que permitem fazer alterações no arquivo Gerber. Esqueça, somos apenas aprendizes. Não temos um projeto de grande orçamento, por isso não é utilizável principalmente para indivíduos. Podemos ver o arquivo gerber clicando em arquivo> abrir e selecionando qualquer arquivo que já criamos.

O fabricante pode ver as seguintes visualizações, como vista superior e vista inferior

Captura de tela do Gerbview no KIcad

Fig. 14: Captura de tela do Gerbview no KIcad

Captura de tela do Gerbview no KIcad
Fig. 15: Captura de tela do Gerbview no KIcad
Depois de fazer um layout é hora de fazer PCB, mas acho que você sabia como fazer. Já foi postado aqui por alguém.

Transferências

Transferências-
1.Software –
O arquivo .exe é para Windows e .tgz é para Linux
2. Bibliotecas-
Ou pesquise uma biblioteca específica aqui
Então amigos, este é apenas o estágio primário para fazer o layout. No fundo, existem muitas funções, como atribuir uma pegada personalizada a qualquer componente, se necessário, não estiver disponível, etc.

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