Inizia con Kicad - Diagramma schematico: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Kicad è un'alternativa gratuita e open source ai sistemi CAD per PCB commerciali, non fraintendetemi EAGLE e simili sono molto buoni, ma la versione gratuita di EAGLE a volte non è all'altezza e la versione per studenti dura solo 3 anni, quindi Kicad è un ottima scelta per questi casi.

Un po' di storia su Kicad

"KiCad è una suite software open source per Electronic Design Automation (EDA). I programmi gestiscono Schematic Capture e PCB Layout con output Gerber. La suite funziona su Windows, Linux e macOS ed è concessa in licenza con GNU GPL v3"

Alcune delle istituzioni che supportano lo sviluppo di Kicad sono:

• Università di Grenoble e GIPSA-lab
• SoftPLC
• CERN
• La Fondazione Raspberry Pi
• Arduino LLC
• GleSYS
• Elettronica Digi-Key
• AISLER

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È una libera alternativa e un codice disponibile su un sistema CAD per PCB comerciales, non ho problemi di interpretazione di EAGLE e simili sono molto buoni per la versione gratuita di EAGLE in una versione corta e in una versione per estudiante che dura solo 3 anni, per questa versione Kicad es una excelente option para estos cases.

Algunas de las instituciones que apoyan el desarollo de Kicad son:

• Università di Grenoble e GIPSA-lab
• SoftPLC
• CERN
• La Fondazione Raspberry Pi
• Arduino LLC
• GleSYS
• Elettronica Digi-Key
• AISLER

Passaggio 1: ottenere Kicad

Spero che questa sarà una serie di 3 istruttori in cui verrà mostrato dalla progettazione del diagramma schematico alla realizzazione del progetto del PCB.

Per prima cosa devi scaricarlo dal suo sito ufficialehttps://kicad-pcb.org/download/

La versione utilizzata per questo tutorial è la 5.0.2, quindi dopo qualche tempo la posizione di alcuni elementi potrebbe cambiare.

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Espero este sea una serie de 3 instructables en donde se muestre desde el diseño del diagrama esquemático hasta la realización del diseño de PCB

Primero hay que descargarlo desde su página oficial

kicad-pcb.org/download/

La versione utilizada per questo tutorial es la 5.0.2, per lo que pasado algún tiempo l'ubicación de ciertos elementis pueda changer.

Passaggio 2: nuovo progetto

Questa è la finestra che troverai all'avvio di Kicad, nel mio caso ha questo aspetto perché sto usando KDE Plasma Spin di Fedora 29 e ho installato un tema diverso.

Per iniziare un nuovo progetto vai su File>Nuovo>Progetto o Ctrl+N, che chiederà un nome e una posizione per salvare il progetto, una volta terminato questo avrà un'immagine simile all'immagine.

I file sono classificati come segue:

• Quelli con estensione.kicad_pcb sono i design della scheda PCB
• Quelli che hanno estensione.sch sono i file dei diagrammi schematici.

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Esta es la ventana con la que se encontrarán al iniciar Kicad, en mi caso tiene esta apariencia por que estoy usando la Spin KDE Plasma de Fedora 29 y tengo instalado un tema distinto.

Para iniciar un nuovo progetto se va a Archivo>Nuevo>Proyecto o en su difetto Ctrl+N, con lo cual nos pedirá un nombre y una ubicación para guardar el proyecto, una vez terminato esto tenderemos a imagen parecida a la imagen.

Los archivos se clasifican de la siguiente forma:

• Los que tienen extensión.kicad_pcb figlio los diseños de la placa PCB
• Los que tienen extensión.sch son los archivos de los diagramas esquemáticos.

Passaggio 3: creare un diagramma schematico

Iniziamo facendo doppio clic sul file.sch, che aprirà l'eschema per modificarlo.

Alcune cose importanti, sul lato sinistro dello schermo ci sono due pulsanti uno con "in" per lavorare in pollici e un altro "mm" per lavorare in millimetri, per il diagramma schematico non è così importante questo, ma è da prendere in conto quando si lavora alla progettazione del pcb.

Il circuito da lavorare è un 555 astabile.

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Empezamos haciendo doble clic en el archivo.sch, lo cual nos abrirá eeschema para editarlo.

Algunas cosas importantes, en la parte izquierda de la pantalla existen dos botones uno con "in" para trabajar en pulgadas y otro "mm" para trabajar en milímetros, para el diagrama esquemático no es tan importante esto, pero es para que lo tomen en cuenta al trabajar el diseño del pcb.

El circuito que se trabajará es un 555 astable.

Passaggio 4: scorciatoie Kicad

Per lavorare in Kicad puoi utilizzare le scorciatoie da tastiera, che consiglio vivamente, alcune di quelle che utilizzeremo sono quelle mostrate nell'immagine.

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Para trabajar en Kicad se pueden utilizar atajos de teclado, los cuales recomiendo encarecidamente, algunos de los que usaremos son los que se muestran en la imagen.

Passaggio 5: aggiungi componenti

Per aggiungere componenti è sufficiente utilizzare la scorciatoia "A" che mostrerà la seguente finestra in cui è necessario scrivere nella casella di ricerca il nome del componente che si desidera utilizzare, nel caso di diodi, resistenze, condensatori e induttanze basta posizionare le lettere D, R, C e L e comparirà il componente generico a cui puoi assegnare qualsiasi valore tu voglia.

Per realizzare questo circuito avremo bisogno di:

• 3R 330
• 1R 10K
• 2 LED
• 1 C 10n
• 1 C 100 u
• 1 CI 555
• 1 presa 8 pin
• 1 Morsettiera 2 pin

Le immagini mostreranno come sono stati cercati i componenti per aggiungerli. Nel caso dei terminali VCC e GND ne aggiungeremo quanti ne abbiamo bisogno

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Per aggregare i componenti in modo semplice si utilizza il modulo "A" e si può mostrare la siguiente ventana e non si può scrivere il nome del componente che si desidera utilizzare, nel caso dei diodi, resistori, condensatori e induttori basta con colocar las letras D, R, C e L y aparecerá el componente genérico al cual se le puede asignar cualquier valor que queramos.

Para realizar este circuito necesitaremos:

• 3R 330
• 1R 10K
• 2 LED
• 1 C 10n
• 1 C 100 u
• 1 CI 555
• 1 presa 8 pini
• 1 Morsettiera 2 pini

Le immagini vengono mostrate come se si tratta di buscaron con i componenti per gli aggregati. En el caso de los teminales VCC y GND agregaremos tantos como necesitemos.

Passaggio 6: riorganizzare i componenti e iniziare a collegarli

Quindi sposteremo i pezzi con "M" per posizionarli in modo simile all'immagine, se ne abbiamo bisogno possiamo ruotare l'elemento con "R" mentre lo spostiamo.

Per modificare il valore dell'etichetta del componente basta posizionare il puntatore sul componente e premere "L" che si aprirà una finestra dove possiamo modificare il valore dell'etichetta del componente.

Per iniziare a collegare i componenti utilizzare la scorciatoia "W", se per qualche motivo si avvia il cavo subito può essere annullato premendo ESC, questo procede a replicare lo schema mostrato sopra.

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Luego moveremos las piezas con “M” para colocarlas de forma similar a la imagen, en caso de necesitarlo podemos rotar el elemento con “R” mientras lo estamos moviendo.

Per cambiare il valore dell'etichetta del componente basta con colocare il puntero solo per il componente e per la pressione di “L” e per l'etichettatura di una ventana in tutto il mondo cambia il valore dell'etichetta del componente.

Per empezar a conectar los components se utiliza el atajo “W”, si por alguna razon inicia el cable de una vez se puede cancelar presionando ESC, con questo se si procede a replicar el diagrammaa mostrato anteriormente.

Passaggio 7: errori di connessione

Un errore comune è la cattiva connessione dei componenti, come si vede nei pin dei dispositivi in cui potrebbe esserci qualche connessione sono contrassegnati da un cerchietto, quando il collegamento è fatto correttamente questo scompare.

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Un errore comun es la mala conexión de los componentis, come pueden Observer en los pines de los dispositivis en los que pueden esister conexión alguna están marcados con un pequeño círculo, cuando la conexión se realiza correttamente este desaparece.

Passaggio 8: pin nascosti

Come vedete l'integrato 555 non ha terminali per collegare VCC e GND questo perchè questi terminali sono nascosti, per mostrarli basta cliccare sul pulsante nella barra laterale di sinistra che mostra un componente con un bordo rosso e due righe bianche oppure in Visualizza>Mostra pin nascosti.

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Come si può osservare l'integrazione 555 senza posa terminale per connettore VCC e GND come per questi due terminali, per mostrarla basta fare clic sul pulsante situado nella barra laterale è quierda che muestra un componente con bordo rosso e linee bianche o en Ver>Mostrar pines ocultos.

Passaggio 9: verifica che sia tutto ok

Per verificare che i collegamenti siano stati eseguiti in modo soddisfacente, procedere alla verifica delle regole elettriche dello schema, che si effettua premendo il pulsante con l'insetto rosso sulla barra in alto del programma o su Inspect>Electrical Rules Checker (ERC), che mostra il finestra nella prima immagine. Per eseguirlo basta cliccare su "esegui" e in caso di trovare errori li indicherà con una freccia (verde nel mio caso) e appariranno elencati in quella finestra.

L'errore più comune che appare è il seguente:

• ErrType (3): pin collegato ad altri pin ma nessun pin per guidarlo

  @ (73,66 mm, 54,61 mm): il pin 1 (ingresso alimentazione) del componente #PWR01 non è pilotato (rete 4)

• ErrType (3): pin collegato ad altri pin ma nessun pin per guidarlo

  @ (73,66 mm, 95,25 mm): il pin 1 (ingresso alimentazione) del componente #PWR07 non è pilotato (Net 8)

Ciò significa che il programma in quanto tale non sa quale sia la fonte di alimentazione del circuito e che i flag VCC e GND non forniscono alcuna informazione se non quella di unire i punti che sono collegati come un'unica rete, di correggerla e di dire al programma ciò che richiede dobbiamo aggiungere due PWR_Flag questi vengono aggiunti come qualsiasi altro componente e si collegano a VCC, quindi viene premuto nuovamente "esegui" nell'ERC e questi avvisi dovrebbero essere scomparsi.

E con questo possiamo salvare già il nostro diagramma schematico, dobbiamo solo associare i componenti nel diagramma ai componenti fisici che verranno utilizzati nel PCB per iniziare con la progettazione di questo.

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Para revisar que las conexiones se han realizado de forma satisfactoria se procede a realizar un chequeo de las reglas eléctricas del diagrammaa, el cual se realizar presionando en el botón del setto rojo en la barra superior del programa o en Inspeccionar>Analizador de reglas eléctricas ERC), el cual nos muestra la siguiente ventana.

Para ejecutarlo basta con hacer clic en “run” e in caso di incontro con errori señalará con una flecha (verde en mi caso) e aparecerán elencodos en esa ventana.

El error más común que aparece es el siguiente:

• ErrType (3): pin collegato ad altri pin ma nessun pin per guidarlo

  @ (73,66 mm, 54,61 mm): il pin 1 (ingresso alimentazione) del componente #PWR01 non è pilotato (rete 4)

• ErrType (3): pin collegato ad altri pin ma nessun pin per guidarlo

  @ (73,66 mm, 95,25 mm): il pin 1 (ingresso alimentazione) del componente #PWR07 non è pilotato (Net 8)

El cual significa que el programa como tal no sabe cual es la fuente de energía del circuito ya que las banderas VCC y GND no aportan información alguna mas que unir los puntos a los que son conectados como una sola red, para corregir eso e indicar al programa lo que requiere necesitamos agregar dos PWR_Flag estas se agregan como cualquier otro coponente y conectarlas a VCC, luego de esto se vuelve a presionar “run” en el ERC y estas advertencias deberían de haber desaparecido.

Y con esto podemos guardar ya nuestro diagrama esquemático, ya solo falta asociar los components en el diagrama a los componenti fisici che se utilizarán en el PCB per empezar con il diseño de este.