Projeto de PCB usando Kicad (Parte 3/12)

KiCad:

KiCad é um software livre para EDA (Electronic Design Automation), criado em 1992 por Jean-Pierre Charras. Possui licenças GNU e GPL. Selecionei o software KiCad para explicar os tutoriais de PCB. Por ser um software de código aberto, qualquer pessoa pode tentar e praticar meus tutoriais.

Fluxo de trabalho:

Antes de começar com o KiCad, devemos conhecer alguns princípios básicos e o fluxo de trabalho do KiCad. Neste tutorial, vou explicar o fluxo de trabalho do KiCad, passo a passo. Siga o mesmo procedimento ao trabalhar com KiCad.

Nos tutoriais anteriores, expliquei o procedimento básico em três etapas,

1.Criando esquema

2. Mude para o quadro e modifique o quadro

3.Geração de arquivos Gerber.

Da mesma forma no KiCad, seguiremos os mesmos passos com pequenas alterações. Além disso, algumas etapas como criação de biblioteca, edição de pegada, etc.

KiCad tem cinco partes principais:

1.O gerente de projeto

2.Eesquema

3.Pcbnovo

4.Visão Gerber

5.Bitmap2componente

Depois de abrir o novo projeto KiCad, 1st passo é criar o circuito. Para isso, abra o Eeschema, que é um editor de captura esquemática. Seus recursos incluem folhas esquemáticas, criação de símbolos personalizados e um verificador de regras elétricas (ERC). Ao clicar em Eeschema, uma nova janela se abrirá com uma folha esquemática ao lado de opções como ADICIONAR componentes e Rede, etiqueta, etc. (você pode observar as opções seguindo os tutoriais em vídeo).

Captura de tela do Eeschema - Editor de Captura Esquemática no KIcad

Fig. 1: Captura de tela do Eeschema – Editor de Captura Esquemática no KIcad

Captura de tela do Eeschema - Editor de Captura Esquemática no KIcad

Fig. 2: Captura de tela do Eeschema – Editor de Captura Esquemática no KIcad

Captura de tela da janela Escolher Componente no KIcad

Fig. 3: Captura de tela da janela Escolher Componente no KIcad

Após abrir a planilha, clique na opção Adicionar componentes e clique com o botão esquerdo na planilha. Uma nova janela aparecerá com a biblioteca de componentes. Digite o nome do componente necessário e pesquise ou simplesmente acesse as bibliotecas diretamente. Se você encontrar o componente necessário, adicione-o à planilha e selecione outro componente. Se o componente não estiver disponível, clique no editor da biblioteca para criar um novo componente.

Captura de tela do Editor da Biblioteca no KIcad

Fig. 4: Captura de tela do Editor da Biblioteca no KIcad

Uma nova janela aparecerá na tela com opções. Crie um novo componente usando opções como pinos e quadrados (para saber mais sobre como criar componentes, acesse “Tutorial do editor da biblioteca KiCad”). Após criar o componente, adicione-o à planilha e prossiga.

Depois de adicionar todos os componentes, conecte o circuito usando a opção Colocar fio. Quando o esquema estiver concluído, vá para a próxima etapa “Anotar”.Em seguida, são colocados todos os componentes que ainda não foram nomeados. Portanto, se anotarmos o circuito, todos os componentes serão nomeados por sequência automaticamente. Isso nos ajudará na edição do PCB.

Após a anotação, a criação do esquemático está concluída. Então, o próximo passo é verificando regras elétricas. Nesta etapa, o KiCAD mostrará quaisquer erros cometidos durante a criação do circuito. Devemos eliminar esses erros antes de prosseguir para a próxima etapa.

Captura de tela da verificação das regras elétricas no KIcad

Fig. 5: Captura de tela da verificação das regras elétricas no KIcad

Se corrigirmos todos os erros e avisos, podemos prosseguir. O próximo passo é muito importante, ou seja, associando componentes com pegadas. Nesta etapa, temos que selecionar um espaço adequado para cada componente (você pode obter mais detalhes no tutorial de componentes para módulos).

Captura de tela da associação de componentes com footprints no KIcad

Fig. 6: Captura de tela da associação de componentes com pegadas no KIcad

Captura de tela da associação de componentes com footprints no KIcad

Fig. 7: Captura de tela da associação de componentes com pegadas no KIcad

Se as pegadas não estiverem disponíveis, precisamos criar uma nova pegada. Abra o editor de pegada, crie uma nova pegada e salve-a. Em seguida, atribua a área salva ao respectivo componente. Ao atribuir as pegadas, verifique se elas são adequadas ou não, visualizando-as em 3D. Depois de atribuir pegadas para todos os componentes, salve-os e feche a janela. Clique na opção gerar a lista líquida. Salve a lista da rede com nomes específicos para lembrá-la depois.

Agora clique em Execute CvPcb opção e uma nova janela aparecerá. Agora leia a lista de redes salvas. Após a leitura, podemos ver as pegadas dos componentes no espaço de trabalho. Organize esses componentes, desenhe as trilhas de cobre corretamente e execute a verificação de regras de depuração (DRC).

Após realizar o DRC, exporte os arquivos Gerber usando a opção Plot (Arquivo > plot). Para verificar os arquivos Gerber, podemos vê-los na visualização Gerber. Esta é a etapa final do fluxo de trabalho. Após esta etapa, podemos enviar esses arquivos Gerber ao fabricante para preparar o PCB para nós.

Nota: Neste tutorial não expliquei todas as opções claramente. No entanto, nos próximos tutoriais irei cobrir todos os tópicos, então, por favor, analise-os.

Etapas simples para entender o fluxo de trabalho:

1.Abra o software KiCad.

2.Arquivo > Novo projeto > (atribua qualquer nome) > salve-o.

3.Abra Eeschema > Criar novo componente (editor de biblioteca) > Adicionar componentes > conectar circuito.

4.Anotar.

5. Verificação da regra elétrica.

6.CvPcb > verificar pegadas > atribuir pegadas aos componentes > salvar a lista.

7.Gere uma lista de rede> salve (nomeie-a para lembrar).

8. Execute o PCB novo> Leia a lista de rede salva> organize os componentes> conecte a trilha de cobre> RDC.

9.Arquivo > plotar > selecione as camadas e a opção necessária na janela de plotagem > plotar (botão) > Gerar arquivo de perfuração > fechar.

10. Visualização Gerber> verifique os arquivos Gerber.

Fluxograma

Para entender o que são exatamente, consulte o fluxograma abaixo

Fluxograma mostrando o procedimento de projeto de PCB no KIcad

Figura 8: Fluxograma mostrando o procedimento de projeto de PCB no KIcad

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