Spis treści

Wstęp

Tutorial ten pokaże jak wykonać schemat i mozaikę ścieżek w programie KiCad. Tutorial przeznaczony jest dla osób, które wcześniej nie używały KiCad'a. Rezultatem będzie prosta płytka testowa dla mikrokontrolera ATmega16 lub ATmega32, ale informacje zawarte w poradniku są wystarczające do samodzielnego utworzenia jakiejkolwiek płytki drukowanej.

Zaczynamy od pobrania programu KiCad ze strony: http://iut-tice.ujf-grenoble.fr/cao/KiCad-2010-05-05-BZR2356-final-WinXP_full_with_components_doc_autoinstall.exe

Ten tutorial będzie wykorzystywał wersję 20100505 dla systemu Windows. Instalacji nie będę opisywał bo robi się to tak samo jak przy każdym innym programie.

Po uruchomieniu programu powinniśmy zobaczyć takie okno.

Cztery duże ikony widoczne w prawej górniej części okna to skróty do podstawowych narzędzi KiCad, są to kolejno:

Eeschema - jest to edytor schematów elektronicznych, czyli co z czym i w jaki sposób jest połączone.

Cvpcb - służy do łączenia elementów schematu z elementami płytkowymi. W programie KiCad biblioteki z tym jak element wygląda i się zachowuje na schemacie oraz biblioteki z wyglądem elementu na płytce są rozdzielone. Narzędzie Cvpcb służy do przyporządkowania odpowiednich obudów do elementów ze schematu.

Pcbnew - to edytor płytek drukowanych, projektujemy w nim rozmieszczenie elementów i prowadzenie ścieżek naszego urządzenia.

Gerbview - jest przeglądarką plików gerber. Nie będzie ona potrzebna w tym tutorialu. Wspomnę jedynie że pliki gerber są zwykle używane do seryjnej produkcji płytek.

1. Tworzymy nowy projekt.

Najpierw tworzymy dowolny katalog na dysku, będą w nim przechowywane wszystkie pliki projektu. W moim przypadku będzie to D:/kicad/plytka_atmega. W oknie głównym KiCad wybieramy menu Projekt potem dajemy Nowy projekt, nowy projekt możemy też utworzyć  klikając ikonę utwórz nowy projekt w górnym poziomym pasku ikon.

Menu nowy projekt

W nowo otwartym oknie dialogowym wybieramy katalog, który wcześniej utworzyliśmy, wpisujemy nazwę projektu w pole nazwa pliku i dajemy zapisz. Mamy już nasz pierwszy projekt teraz przystępujemy do utworzenia schematu.

W głównym oknie KiCad klikamy na ikonę narzędzia Eeschema 

Pojawi się nam okienko z komunikatem, że nie znaleziono schematu i zostanie on utworzony. Potwierdzamy klikając na OK.

Narzędzie Eeschema prezentuje się mniej więcej jak na screenie poniżej.

Nie będę opisywał teraz wszystkich ikonek programu, bo nie chcę wprowadzać zbyt dużego zamieszania i nawału niepotrzebnych informacji. Ikonki będę opisywał szczegółowo podczas pierwszego ich użycia.

2. Dodajemy elementy.

Pierwszą rzeczą jaką należy zrobić na schemacie to dodanie elementów.
W naszym przypadku będą to:

• LM7805 - stabilizator 5v do zasilania mikrokontrolera

• dioda LED - informująca o programowaniu

• opornik 150ohm - do zasilania diody

• złącze programatora ISP

• cztery linijki goldpin po 8 pinów - wyjścia portów mikrokontrolera

• jedna podwójna linijka goldpin 2x5 pinów - dodatkowe wyjścia zasilania

• jedna linijka goldpin 3 piny - do podłączenia rezonatora kwarcowego

• jedna linijka goldpin 2 piny - do podłączenia zasilania

• jeden goldpin - jako wyjście napięcia referencyjnego AREF mikrokontrolera

• jedna cewka/dławik 10uH

• dwa kondensatory 100nF

• mikrokontroler Atmega 16

• jeden micro switch - przycisk reset

Wstawianie zaczniemy od goldpinów.

Klikamy na ikonie dodaj element jest to trzecia ikona od góry w grupie ikon po prawej stronie okna i klikamy w dowolnym miejscu białego pola na środku.

Następnie w oknie dialogowym, wciskamy przycisk Przeglądanie wg bibliotek

Otworzy nam się okno przeglądania bibliotek, które podzielone jest na trzy części.

1. Pierwszy z lewej - spis aktywnych bibliotek dostępnych w projekcie - w tym spisie odszukujemy bibliotekę „conn”.

2. Środkowa część to spis elementów zawartych w wybranej bibliotece - odszukujemy tam „CONN_8”.

3. Ostatnia część okna to podgląd wybranego elementu.

Po wybraniu elementu klikamy ikonkę eksportuj do schematu
. Do kursora "przyklei" nam się wybrany element, teraz klikamy w oknie schematu w miejscu, w którym chcemy go umieścić.

Powinniśmy wstawić jeszcze trzy takie same elementy. Teraz element będzie pod ręką - klikamy ponownie ikonę dodaj element
i w okienku wybór elementu, które nam wyskoczy  wybieramy element w polu ostatnio użyte elementy. Pole to jest dość przydatne, zawiera listę ostatnio używanych elementów.

Wstawiamy w taki sam sposób jeszcze dwie linijki goldpinów.

Trzecim dość przydatnym sposobem wyszukiwania elementów jest szukanie po nazwie. Teraz wstawimy w ten sposób stabilizator LM7805.
Klikamy ponownie ikonę dodaj element
jako, że wiemy czego szukamy "lm7805" to wpisujemy tę frazę w pole nazwa i klikamy  przycisk ok lub wciskamy enter.

Gdy element zostanie odnaleziony będziemy mogli go wstawić do schematu.

Gdybyśmy wpisali część nazwy elementu np. "lm7" zostalibyśmy przeniesieni do listy zawierającej wszystkie elementy, w których nazwie ta fraza występuje - po wybraniu żądanego elementu z listy moglibyśmy go użyć.

Teraz musimy wstawić pozostałe elementy znajdujące się na liście wyżej. Wypiszę je kolejno wraz z informacją, w której bibliotece się znajdują.

Elementy	Biblioteka	Nazwa
dioda świecąca	device	LED
opornik	device	R
złącze programatora	conn	HE10-10
goldpin 2x5 pinów	conn	CONN_5x2
goldpin 1x3 piny	conn	CONN_3
goldpin 1x2 piny	conn	CONN_2
1 goldpin	conn	CONN_1
2 x kondensator 100nF	device	C
micro switch	device	SW_PUSH_SMAL
cewka/dławik 10uH	device	FILTER

 

3. Tworzymy własny element

Ostatnim elementem jaki musimy wstawić jest mikrokontroler Atmega 16. Nie jest on standardowo dostępny wśród bibliotek KiCad, dlatego pokażę jak go samemu utworzyć. Na jego przykładzie nauczymy się podstaw tworzenia elementów schematowych dla KiCad.

Uruchamiamy edytor bibliotek klikając ikonę przejdź do edytora bibliotek w górnym poziomym pasku ikon.

Okno edytora bibliotek wygląda tak:

Najpierw klikamy ikonę nowy element w górnej części okna.

W oknie, które wyskoczy w polu nazwa wpisujemy "ATmega16" resztę pól pozostawiamy tak jak są i klikamy przycisk ok.

Klikamy ikonę dodaj prostokąty
jest czwarta od góry w prawym pionowym pasku ikon.

Małe wyjaśnienie odnośnie współrzędnych w programie: dwie krzyżujące się linie w polu rysowania elementu są to osie układu współrzędnych, punkt ich przecięcia zazwyczaj jest wyznaczany jako środek projektowanego układu; wartości na osiach rosną z góry na dół i z lewej strony na prawą. Dodatkowo gdy kursor znajduje się w polu rysowania, jego współrzędne wyświetlane są na dolnym pasku stanu.

Odnajdujemy współrzędne x: -0,9000 i y: -1,0500 (lewa górna ćwiartka), klikamy jeden raz w tym punkcie aby zacząć rysować prostokąt. Kolejne kliknięcie wykonujemy w punkcie x: 0,9000 i y: 1,0500 (prawa dolna ćwiartka).

Mamy już zarys naszego mikrokontrolera teraz musimy jeszcze tylko dodać piny, do których będziemy mogli przyłączyć inne układy na schemacie.

Robimy to klikając ikonę dodaj piny
(druga ikona od góry w prawym pasku ikon) następnie klikamy w polu edycji elementu.

Pojawi się okno "właściwości pinu", które wygląda jak na screenie poniżej:

W tym oknie w polu nazwa pinu wpisujemy "PB0_(XCK/T0)", w polu Numer pinu wpisujemy "1" i w grupie Typ elektryczny wybieramy "Dwukierunkowy". Klikamy ok i umieszczamy pin jak pokazano na rysunku poniżej.

Pozostało nam jeszcze do wstawienia 39 pinów. Piny od 1 do 20 będzie ułożone kolejno po lewej stronie od góry do dołu. Piny od 21 do 40 będą ułożone od dołu do góry z prawej strony - we właściwościach tych pinów musimy zmienić Orientację pinu z "prawo" na "lewo".

Wypiszę teraz po kolei nazwy i numery pinów w kolejności w jakiej powinny być umieszczone.

1. PB0_(XCK/T0)	40. PA0_(ADC0)
2. PB1_(T1)	39. PA1_(ADC1)
3. PB2_(INT2/AIN0)	38. PA2_(ADC2)
4. PB3_(AC0/AIN1)	37. PA3_(ADC3)
5. PB4_(SS)	36. PA4_(ADC4)
6. PB5_(MOSI)	35. PA5_(ADC5)
7. PB6_(MISO)	34. PA6_(ADC6)
8. PB7_(SCK)	33. PA7_(ADC7)
9. RESET	32. AREF
10. VCC	31. GND
11. GND	30. AVCC
12. XTAL2	29. PC7_(TOSC2)
13. XTAL1	28. PC6_(TOSC1)
14. PD0_(RXD)	27. PC5_(TDI)
15. PD1_(TXD)	26. PC4_(TDO)
16. PD2_(INT0)	25. PC3_(TMS)
17. PD3_(INT1)	24. PC2_(TCK)
18. PD4_(OC1A)	23. PC1_(SDA)
19. PD5_(OC1B)	22. PC0_(SCL)
20. PD6_(ICP1)	21. PD7_(OC2)

Wszystko gotowe, tylko musimy jeszcze edytować kilka pinów mikrokontrolera, jest to potrzebne do automatycznego wykrywania błędów schematu (ERC). Więc klikamy na symbol strzałki (pierwsza ikona z prawej strony) i dwukrotnie klikamy na piny: 10-VCC, 11-GND, 30-AVCC, 31-GND, 32-AREF, musimy zmienić właściwość typ elektryczny na "Wejście zasilania".

Po wstawieniu wszystkich powyższych pinów powinniśmy otrzymać coś w tym rodzaju:

Jeszcze mała uwaga odnośnie oznaczeń części (w tym przypadku "ATMEGA16" oraz "U"), domyślnie są one położone w centralnej części elementu jeden na drugim. Aby przenieść jeden z nich należy kliknąć na nim prawym klawiszem myszki i wybrać z menu kontekstowego Przenieś. Innym rozwiązaniem jest użycie skrótu klawiszowego: najechanie kursorem nad napis i wciśnięcie klawisza M na klawiaturze. Powyższe sposoby przemieszczania elementów nie dotyczą jedynie napisów, ale wszystkich obiektów w KiCad.

Aby zapisać utworzony element w nowej bibliotece należy kliknąć ikonę utwórz bibliotekę i zapisz w niej bieżący element
jest to dziewiąta ikona od lewej w górnym pasku ikon.

Bibliotekę możemy zapisać w dowolnym miejscu, ale najlepszym jest chyba katalog gdzie znajdują się pozostałe biblioteki KiCad, lub katalog projektu, dla którego tworzymy bibliotekę. Po zapisaniu zamykamy edytor bibliotek.

Tworzenie elementów płytkowych zostało opisane w rozdziale:

11. Tworzenie nowych elementów płytkowych i aktualizacja projektu

4. Dodawanie biblioteki do projektu

Aby dodać utworzoną przez siebie lub pobraną z internetu bibliotekę elementów schematowych wchodzimy do menu ustawienia i wybieramy biblioteki i katalogi.

Wyskoczy nam okno dialogowe, w którym klikamy na przyciska wstaw, wybieramy bibliotekę, którą chcemy wstawić i akceptujemy Otwórz. Po zaakceptowaniu wybieramy jeszcze przycisk zapisz konfigurację, zapisujemy ją w katalogu projektu i zamykamy okno.

5. Kończymy schemat - tworzymy połączenia

Gdy mamy już utworzoną i dodaną do projektu naszą bibliotekę zawierającą mikrokontroler Atmega16, należy go dodać do schematu tak jak robiliśmy to wstawiając inne elementy na schemat.

Teraz musimy poukładać i połączyć ze sobą wszystkie elementy.

Zaczynamy od przesunięcia ATmega16 mniej więcej na środek schematu. Następnie ustawiamy linijki goldpinów o długości 8 pin naprzeciw portów we/wy mikrokontrolera. Z jednej strony będziemy musieli je odbić lub odwrócić, obraca się wciskając klawisz R na klawiaturze, a odbija w poziomie przy pomocy X i w pionie y (gdy kursor znajduje się nad elementem).

Czynności obracania i odbijania możemy także wykonać korzystając z menu kontekstowego elementów (prawy przycisk myszki na elemencie) i następnie wybierając podmenu Zorientuj element.

 

Menu przekształceń

Teraz musimy połączyć goldpiny z wyprowadzeniami portów, robi się to klikając ikonę Dodaj połączenie umieszczoną w prawym pionowym pasku ikon.

Ikona dodaj połączenie

Połączenia tworzymy prowadząc linie pomiędzy małymi kółeczkami na końcu pinów każdego z elementów (rysując linie nie ciągniemy jej z punktu do punktu, ale klikamy pojedynczo w każdym punkcie „zaczepienia”).

Po połączeniu czterech linijek goldpin do portów ATmegi wypadałoby je jeszcze dla czytelności opisać. Robimy to klikając V gdy kursor znajduje się nad elementem lub wybierając z menu kontekstowego podmenu Edytuj element następnie pozycję Wartość.

W okienko, które nam wyskoczy wpisujemy odpowiednio: PORT_A, PORT_B, PORT_C, PORT_D.

Po tych czynnościach schemat powinien wyglądać jakoś tak:

Schemat

Następnie po lewej stronie złącza „PORT_D” ustawiamy jedną linijkę goldpin z 3 pinami i podłączamy kolejno pin 3 do XTAL2, pin 2 do XTAL1, a do pinu 1 podłączymy symbol masy.

Symbole zasilania w tym symbol masy dodajemy podobnie jak elementy, służy do tego ikona dodaj zasilanie znajdująca się pod ikoną dodaj element w prawym pionowym pasku ikon.

Klikamy na tą ikonę i na schemacie. Wyskoczy nam znajome okienko, w którym klikamy przycisk Wyświetl wszystko i wybieramy z listy, która się pojawi "GND", lub po prostu wpisujemy "GND" w pole szukania nazwa i wciskamy enter. Symbol masy wygląda jak trójkąt równoramienny.

Aby zobaczyć punkt, z którym należy utworzyć połączenie musimy aktywować ikonę pokaż ukryte piny w lewym pionowym pasku ikon.

Efekt powinien być mniej więcej taki jak na poniższym screenie.

Dla czytelności można jeszcze zmienić nazwę z "CONN_3" np. na "KWARC" bo złącze to będzie służyć do podłączenia zewnętrznego rezonatora kwarcowego.

Teraz "podłączymy" do mikrokontrolera złącze dla programatora.

Złącze to jest opisane jako "HE10-10", obracamy je tak aby pin 1 znalazł się na górze po prawej stronie elementu. Złącze umieszczamy po lewej stronie nieco powyżej złącza "KWARC", które przed chwilą utworzyliśmy.

Łączymy odpowiednio piny złącza z pinami mikrokontrolera:

• pin 1 - pin 6 (MOSI)

• pin 5 - pin 9 (RESET)

• pin 7 - pin 8 (SCK)

• pin 9 - pin 7 (MISO)

• piny 4, 6, 8, 10 łączymy ze sobą i podłączamy do symbolu masy utworzonego tak samo jak wcześniej.

Do pinu 3 złącza podłączamy katodę diody LED, a do drugiego wyprowadzenia diody rezystor.

Na rezystorze klikamy przycisk v na klawiaturze i wpisujemy 150R (oczywiście wartość rezystora zależy od tego jaką diodę użyjemy, ale wartość 150Ohm powinna być optymalna dla większości).

Do tej pory powinno to wyglądać tak:

Schemat

Do pinu 2 złącza i do rezystora musimy podłączyć zasilanie, ale jako że go jeszcze nie mamy zrobimy to za chwilę.

Schemat

A więc teraz zajmijmy się zasilaniem.

W lewym górnym rogu pola elementów ustawiamy kolejno złącze CONN_2, stabilizator LM7805 i złącze CONN_5x2. Pin 1 złącza CONN_2 łączymy z pinem GND stabilizatora i pinami 1, 3, 5, 7, 9 złącza CONN_5x2. Następnie pin 2 CONN_2 łączymy z wejściem VI stabilizatora, a wejście VO z pinami 2, 4, 6, 8, 10  CONN_5x2.

Teraz możemy już podłączyć pin 2 złącza programowania i diodę do wyjścia VO stabilizatora. Dodajmy jeszcze symbol masy gdzieś przy linii prowadzącej do złącza GND stabilizatora.

Kolejnym podłączonym elementem będzie przycisk RESET sw_push_small, jeden z jego pinów podłączamy do wyjścia RESET mikrokontrolera, a drugi do symbolu masy. Możemy także zmienić jego wartość na RESET.

Zasilanie mikrokontrolera łączymy następująco:

• VCC do VO stabilizatora

• GND do symblolu masy

• i pomiędzy te dwie linie podłączamy jeden z kondensatorów 100nF.

Wygląda to mniej więcej tak:

Schemat

Do pinu 32 (AREF) mikrokontrolera podłączamy złącze CONN_1. Pin 31 (GND) łączymy z symbolem masy. Do pinu 30 (AVCC) podłączamy dławik 10uH i kondensator 100nF, następując drugi pin kondensatora do masy, a drugi pin dławika do zasilania.

Schemat

I to w zasadzie tyle jeśli chodzi o wstawianie elementów na schemat i łączenie ich ze sobą.

6. Numerowanie elementów

Teraz musimy ponumerować kolejno wszystkie elementy znajdujące się na schemacie. Możemy zrobić to ręcznie przez menu kontekstowe elementów klikając Edytuj element, a następnie Oznaczenie, jednak w tym tutorialu pokażę jak zrobić to automatycznie. Aby ponumerować elementy automatycznie wybieramy z górnej listy ikonę Numeruj elementy schematu.

Numeruj elementy schematu

Powinno nam wyskoczyć okno z opcjami numerowania.

Wybieramy takie opcje jakie nas interesują lub po prostu zostawiamy ustawienia domyślne i klikamy na przycisk Numeruj.

Teraz wszystkie napisy na elementach "P?" powinny się zmienić w unikalne oznaczenia elementów.

 

7. Sprawdzanie schematu

KiCad oferuje niezłe narzędzie do sprawdzania poprawności stworzonego schematu. Uruchamiamy je przez kliknięcie w ikonę Reguły projektowe schematu (ECR) na górnej liście ikon.

Ikona reguły projektowe schematu

Po otwarciu nowego okna klikamy przycisk Test ERC. W przypadku naszego schematu prawdopodobnie wyskoczą trzy błędy. Na schemacie pojawią się także małe zielone strzałki pokazujące miejsca wystąpienia błędów. W naszym przypadku strzałki powinny pojawić się po prawej stronie przy AREF i AVCC, a także przy jednym z symboli GND. Spowodowane jest to tym, że test wykrywa brak podłączonego zasilania w miejscach, w których to zasilanie powinno być.

W naszym przypadku schemat jest poprawny jednak dla pełnej zgodności powinniśmy dołączyć do punktów wskazanych strzałkami tzw. "wirtualny symbol zasilania". Symbol ten odnajdujemy klikając w ikonę dodaj zasilanie i odnajdując element PWR_FLAG. Tworzymy trzy takie symbole, dwa z nich podłączamy do  AREF i AVCC. Trzeci podłączamy do któregokolwiek symbolu GND, podłączenie do jednego z nich "wirtualnie" połączy je wszystkie.

W moim przypadku wygląda to tak:

 

Schemat

8. Tworzenie netlisty i przyporządkowanie obudów do elementów

Netlista jest to lista połączeń pomiędzy elementami na płytce drukowanej, należy ją stworzyć przed przystąpieniem do dalszych prac.

Aby stworzyć netlistę w programie KiCad klikamy ikonę Generuj netlistę

Ikona Generuj netlistę

Wyskoczy nam okno, w którym klikamy przycisk Netlista, po czym zapisujemy wygenerowany plik w katalogu z plikami projektu.

Jak pisałem na początku tego tutoriala, jedną z części składowych pakietu KiCad jest program CvPCB służący do łączenia elementów ze schematu ideowego z ich odpowiednikami, które znajdą się na płytce drukowanej (czyli z obudowami).

Jako, że każdy element np. dioda może mieć różne fizyczne rozmiary i rozstaw pinów to dzięki rozwiązaniu jakie daje KiCad nie musimy sobie zawracać tym głowy podczas projektowania schematu. Dopiero gdy mamy gotowy schemat możemy sobie wybrać "kształt" elementów.

Aby to zrobić klikamy na ikonę Uruchom Cvpcb

Ikona Uruchom Cvpcb

Powinno otworzyć się okno CvPCB z komunikatem, że nie odnaleziono pliku programu (nie odnaleziono ponieważ jeszcze go nie stworzyliśmy).

W lewej (niebieskiej) części okna mamy elementy znajdujące się na naszym schemacie, a w prawej (zielonej) mamy zalecane obudowy dla wybranego elementu.

Aby zobaczyć podgląd jakiejś obudowy zaznaczamy jej nazwę w prawym (zielonym) panelu, a następnie klikamy ikonę Pokaż zaznaczoną obudowę.

Aby przełączać pomiędzy pełną i zalecaną listą obudów możemy użyć dwóch ikon znajdujących się na końcu listy ikon.

Aby przyporządkować obudowę do elementu wybieramy z listy po lewej element i podwójnie klikamy na obudowę, którą chcemy przyporządkować.

W naszym przypadku powinno to wyglądać jak na poniższym obrazku:

Okno CvPCB

Po zakończeniu wprowadzania zmian ponownie zapisujemy uzupełnioną w ten sposób netlistę.

9. Układanie elementów na płytce

Kolejnym krokiem jest stworzenie wyglądu płytki drukowanej. Otwieramy PCBnew klikając odpowiednią z czterech ikon w głównym oknie KiCad'a
.

Pracę w Pcbnew zaczynamy od wczytania utworzonej poprzednio netlisty, robimy to klikając na ikonę wczytaj netlistę w górnym pasku ikon.

W nowym oknie pozostawiamy wartości domyślne, za pomocą przycisku Przeglądaj pliki netlist wczytujemy wcześniej utworzony plik netlisty po czym klikamy Wczytaj bieżącą netlistę.

Po wykonaniu tej czynności wszystkie elementy ułożą się na sobie w lewym górnym rogu pola roboczego. Aby je przenieść przesuwamy kursor nad element i wciskamy M na klawiaturze, natomiast aby obracać elementy używamy klawisza R.

Pomocne nam będzie także aktywowanie opcji pozwalającej na podgląd połączeń pomiędzy elementami - na podstawie schematu, który wcześniej utworzyliśmy, aby to zrobić powinniśmy wyłączyć ukrywanie połączeń klikając na ikonę Hide board ratsnest znajdującą się w lewym pionowym pasku ikon (ikona ta domyślnie jest "aktywna", dlatego powinniśmy ją "dezaktywować").

U mnie wstępne ułożenie elementów wygląda tak jak na poniższym obrazku:

Jest to dość ogólny rozkład elementów i prawdopodobnie zmieni się podczas tworzenia ścieżek.

Teraz zdefiniujemy sobie dodatkowe grubości ścieżek bo domyślnie jest dostępna tylko jedna (8mils). Klikamy menu Reguły projektowania, a w nim jeszcze raz Reguły projektowania, otworzy nam się okno, w którym wybieramy zakładkę Global Design Rules gdzie w części Custom Track Widths dodajemy sobie dowolne grubości linii, wartości są w calach (wartość 0,0400 odpowiada około 1mm).

Przeliczanie wartości mils - cale - mm

1cal = 25,4mm
1cal = 1000mils
1mils = 0.0254mm

Po lewej stronie tego samego okna w części opisanej Custom Via Sizes możemy zdefiniować sobie dodatkowe rozmiary przelotek. Domyślnie dostępny jest tylko jeden (35mils).

10. Prowadzenie ścieżek i tworzenie przelotek

Teraz musimy poprowadzić ścieżki łączące poszczególne elementy. Aby to zrobić klikamy ikonę Dodaj ścieżki i przelotki, znajdującą się w prawym pionowym słupku ikon.

Aby zacząć prowadzić ścieżkę klikamy na jednym z punktów lutowniczych wcześniej umieszczonych elementów. Ścieżkę prowadzimy do pola lutowniczego na innym elemencie aby utworzyć między nimi połączenie. Aby zakończyć ścieżkę klikamy podwójnie w miejscu, w którym powinna się kończyć.

Jeśli chcemy w jakimś miejscu zmienić kierunek w jakim jest położona ścieżka to klikamy raz w miejscu, w którym ma być "zakręt".

Gdy chcemy utworzyć przelotki i część ścieżki poprowadzić po stronie elementów na płytce, musimy zmienić warstwę na wierzchnią. Domyślnym skrótem strony dla warstwy elementów (przedniej) jest przycisk Page Up, natomiast dla strony miedzi (tylnej) przycisk Page Down.

Aby zrobić przelotkę - podczas rysowania ścieżki ustawiamy kursor w miejscu, w którym tą przelotkę chcemy i wciskamy Page Up lub Page Down (w zależności od tego na którą stronę chcemy przeskoczyć), po tym kontynuujemy rysowanie ścieżki już po drugiej stronie płytki.

Gdy chcemy zrobić tylko samą przelotkę bez ścieżki (np. aby wyznaczyć punkt wiercenia dla śrub mocujących) - Rozpoczynamy ścieżkę pojedynczym kliknięciem w miejscu gdzie ma być przelotka, następnie zmieniamy stronę płytki i klikamy podwójnie aby zakończyć.

W moim przypadku po ukończeniu ścieżek projekt płytki wygląda jak na poniższym obrazku.

Projekt z poprowadzonymi ścieżkami

Jak widać w dwóch elementach zmieniły się obudowy, tj. w złączu HE10-10 i stabilizatorze napięcia LM7805. Obudowy w takiej postaci nie są dostępne w standardowych bibliotekach dlatego  w następnym kroku pokażę jak je stworzyć i podmienić na już istniejącym schemacie.

11. Tworzenie nowych elementów płytkowych i aktualizacja projektu

Gdy chcemy utworzyć lub zmodyfikować wygląd elementów płytkowych musimy przejść do edytora modułów. Robimy to klikając ikonę Otwórz edytor modułów znajdującą się w górnym poziomym pasku ikon programu PCBnev.

Okno edytora modułów prezentuje się następująco:

Najlepszym sposobem na stworzenie obudów tych dwóch elementów będzie lekka zmiana już istniejących w bibliotece obudów.

Na pierwszy ogień idzie złącze HE10-10. Obecnie wybrana obudowa to he10-10d, aby ją zmienić najpierw otwieramy bibliotekę, w której się znajduje. Klikamy ikonę Wybierz bibliotekę roboczą, jest to pierwsza ikona w górnym poziomym pasku ikon.

Na liście w okienku, które się pojawi wybieramy "connect". Teraz klikamy ikonę Wczytaj moduł z biblioteki, znajduje się w tym samym pasku co poprzednia.

Wyskoczy nam znajome okno przeglądania bibliotek, w którym klikamy przycisk Wyświetl wszystkie i odnajdujemy na liście "HE10-10D", klikamy i dajemy OK.

Otworzy nam się projekt obudowy, z którego usuwamy dwa montażowe punkty lutownicze i zewnętrzną "obwódkę" przy pomocy narzędzia Usuń elementy znajdującego się w prawej liście ikon.

Następnie rysujemy ponownie zewnętrzną "obwódkę" tylko, że odpowiednio mniejszą przy pomocy narzędzia Dodaj linię lub wielokąt (grafika) także znajdującego się w prawej liście ikon.

Poniżej obrazek jak mniej-więcej powinien wyglądać postęp prac.

Projekt obudowy

Gdy skończymy edytować obudowę zapisujemy ją w tej samej bibliotece co oryginał klikając ikonę Zapisz moduł w bieżącej bibliotece.

W nowym oknie dialogowym wpisujemy nazwę obudowy (np. he10-10) i dajemy OK.

Następna do zmiany jest obudowa układu LM7805, przedstawię te czynności w punktach dla uproszczenia.

1. Wybieramy bibliotekę roboczą "discret"

2. Wczytamy moduł z biblioteki o nazwie "LM78XX"

3. Wprowadzamy zmiany jak na obrazku

Projekt obudowy

4. Zapisujemy element w bibliotece pod nazwą LM78XX_vert

Gdy mamy już utworzone obie obudowy, możemy przystąpić do podmiany ich na projekcie
płytki.

Zaczynamy od uruchomienia CvPCB przy pomocy jednej z czterech dużych ikon w głównym oknie KiCad. W programie powinna załadować się poprzednio utworzona netlista (jeśli nie załaduje się automatycznie można otworzyć ją przez menu Plik > Otwórz).

Zmieniamy obudowy elementów He10-10 i LM7805 tak samo jak dodawaliśmy je poprzednio. Jednak teraz w prawej (zielonej) części okna powinny być dostępne obudowy, które wcześniej stworzyliśmy. Po zakończeniu zapisujemy zmiany w pliku netlisty.

Następnie wracamy do edytora płytek Pcbnew i w pierwszej kolejności musimy usunąć z płytki elementy, które zmieniliśmy w netliście. Robimy to klikając w element prawym klawiszem myszki i wybierając z menu kontekstowego Obudowa ** (front) > usuń moduł (gdzie ** to oznaczenie modułu).

Menu Usuń moduł

Teraz musimy ponownie wczytać netlistę przez odpowiednią ikonę w menu (tak jak robiliśmy to wcześniej.)

Nowe elementy ułożą się w rogu nie psując reszty projektu. Przemieszczamy je na odpowiednie miejsca i ewentualnie poprawiamy ścieżki.

W ten sposób udało nam się zakończyć projekt obwodów i układu elementów na płytce. Ostatnimi kosmetycznymi poprawkami będzie namalowanie obrysu płytki i wypełnienie  pustych przestrzeni między ścieżkami w celu zaoszczędzenia środka trawiącego :)

12. Obrys płytki i strefy

Zaczniemy od stworzenia obrysu płytki. Aby to zrobić zmieniamy warstwę na "PCB_Edges"

Teraz rysujemy krawędzie przy pomocy narzędzia Dodaj linię lub wielokąt (grafika) znajdującego się w prawej pionowej liście ikon.

Dla ułatwienia możemy włączyć większy kursor klikając w ikonę Zmień kształt kursora znajdującą się w lewej pionowej liście ikon.

Gdy skończymy zmieniamy warstwę z powrotem na warstwę miedzi wciskając Page Down, lub wybierając ją z listy rozwijanej.

Schemat

Rysujemy strefę za pomocą narzędzia Dodaj strefy znajdującego się w prawym pionowym pasku ikon.

Po kliknięciu w ikonę Dodaj strefy klikamy w jednym z narożników wcześniej utworzonego obrysu płytki. Gdy tylko klikniemy otworzy nam się okno dialogowe z parametrami strefy, które wypełniamy tak jak na poniższym obrazku.

Ważne aby w polu "Sieć" wybrać "GND" co spowoduje, że strefa będzie połączona z masą. Po zakończeniu ustawień klikamy OK, a następnie rysujemy prostokąt o wymiarach takich jak obrys płytki.

Tak utworzoną strefę musimy jeszcze wypełnić.  W tym celu klikamy prawym klawiszem gdzieś na krawędzi strefy i z menu kontekstowego wybieramy Strefy > Wypełnij strefę.

Po pomyślnym wypełnieniu strefy powinniśmy uzyskać efekt jak na poniższym obrazku.

Strona 1 z 29

---