De Ki à Cad
O KiCad é uma ferramenta de software de código aberto para a criação de diagramas esquemáticos eletrônicos e arte de PCB. Basicamente, o KiCad é um apanhado de softwares standalone, sendo os principais listados abaixo:
- KiCad (*.pro): Gerenciador do projeto.
- Eeschema (*.sch, *.lib, *.net): Representação esquemática do circuito e editor de componentes.
- Pcbnew (*.kicad_pcb, *.kicad_mod): Editor de footprints e da pcb em si.
Esses termos podem parecer meio nebulosos no momento, mas conforme avançarmos para o fim tudo ficará mais claro.
Instalação
No site do projeto (www.kicad-pcb.org/download/) é possível identificar a instalação própria para o seu sistema operacional, mas se você estiver usando algum sistema debian eu já antecipo:
sudo apt update && upgrade
sudo apt install kicad
Agora com o seu já instalado KiCad, vamos ao esqueleto nervoso da nossa plaquinha.
Eeschema
Você provavelmente deve estar se deparando com uma tela assim:
Esta é a sua caixa de ferramentas. É aqui que você pode selecionar qual software você quer usar, assim como fazer as alterações necessárias do projeto.
Para começar vamos fazer o esboço elétrico da nossa placa, também conhecido como esquema elétrico do circuito.
Esse momento consiste principalmente em:
- Criar o esquemático
- “Annotate” os componentes
- Assimilar as “footprints” aos componentes
- “Debbugar” o esquema
- Criar a “netlist”
Pode parecer muita coisa agora e alguns termos, como footprints podem parecer nebulosos, mas conforme o post for seguindo acredito que tudo irá clarear.
Alguns botões serão chave para essa etapa. O print abaixo mostra o botão de selecionar componentes. Você pode sentir falta de alguns componentes e, para isso, é necessário importá-los externamente.
A letra “R” rotaciona o componente e se você selecioná-lo com o mouse é possível copiar, colar e movê-lo no diagrama.
Depois de colocar os componentes todos no diagrama, faça as conexões conforme for e vá explorando a ferramenta.
Depois de várias horas alinhando linhas… tá dá!
Esquema criado :)
Só faltam mais algumas buracracias para transformar o esquema em PCB. A primeira delas é a função “Annotate” do Eeschema. Nela é gerado um número específico para cada componente.
A segunda parte consiste em associar as footprints aos componentes.
Para quem ainda está confuso com o conceito de footprint, nada mais é do que uma imagem representativa com dimensões e características do componente elétrico.
Para associar a imagem certa ao componente é preciso já ter uma noção do tipo e tamanho de componente a ser usado.
Nesse caso estaremos usando:
- Resistor THT 200Ω
- LED SMD 0603
- Conector fêmea de 0.8mm de diâmetro
Quando todos os componentes já tiverem a suas imagens correspontentes, apenas clique em “Apply, Save Schematic & Continue” > Ok e pronto, segunda parte feita.
Beleza, as duas últimas partes podem ser englobadas só em uma explicação: debugging e geração da netlist.
O debug é feito automaticamente e checa por possíveis erros antes de deixar prosseguir e a netlist é um arquivo que contêm as conexões dos componentes, ou seja, esse é o arquivo que mostrará para o Pcbnew qual componente está conectado com o quê e de que forma.
Feito isso, temos o nosso terreno pronto para a segunda parte.
Pcbnew
Well, well, well, aqui estamos. Para os maníacos por organização essa é a parte mais deliciosa! Vamos organizar 64 leds de 0,6 mm, todos com o mesmo espaçamento um do outro, fazendo um desenho simétrico…
Vamos à bagunça! Selecione:
Read Netlist > Escolha a pasta > Read Current Netlist > Close.
Estamos importando as conexões geradas na parte do Eeschema para usarmos como guia nessa PCB.
Selecionando o componente e apertando “m” (move) é possível mover pelo board.
O que eu normalmente faço é separar todos os componentes sem se preocupar com a estética. Pode ser um trabalho um pouco frustrante, principalmente quando você tentar selecionar o componente e ele não vem ou vem mais de um, mas como andar de bicicleta e comer legumes, você pega o jeito.
Depois eu começo a organizá-los por número mais ou menos alinhando-os…
Depois de algum tempo perdido teremos algo parecido com isso:
Agora vamos as trilhas! Para conectar eletricamente os nossos componentes é preciso ligá-los por trilhas, o que na placa final serão as linhas que não foram corroídas no ácido. Como estamos lidando com SMD’s resolvi escolher trilhas de 0,60mm de espessura para os leds e de 0,80mm para os resistores.
Para mudar o espaçamento da GRID (Quadro) e o tamanho das TRACKS (Trilhas) é muito fácil:
Setup > Design Rules > Global Design Rules > Custom Track Widths
Essa placa será de duas camadas (dual layer), o que significa que parte das trilhas ficarão no lado traseiro da placa, evitando que as trilhas das colunas juntem-se com as das linhas. Para conectar as colunas dos LED’s e os resistores (primeira camada), vou usar a layer F.Cu e para as linhas (segunda camada) usarei a B.Cu.
Seguindo com a primeira camada, conectamos as colunas dos LED’s:
Quando acabarmos de conectar os LED’s devemos ter algo mais ou menos assim:
Para conectar os resistores e os conectores é só lembrar de trocar a espessura da track para 0,8mm. É possível deixar essa trilha até mais grossa, na verdade… Para encontrar o tamanho certo de espessura existem cálculos já conhecidos que levam em consideração a impedância, capacitância, temperatura e potência das partes.
Realizando os mesmos passos, seguimos para a segunda camada:
No fim você terá algo assim:
Você deve estar perguntando o que são estas escritas… Bom, aqui é algo que eu gosto de fazer, não é um requisito! Como normalmente assino as minhas placas ou deixo instruções, faço um teste com relação as diferentes fontes e tamanhos(medidas ao lado do nome) para ver qual sairá melhor na impressão.
E agora nossa placa está pronta!
No próximo story mostrarei um pouco do método de confecção por fotossensível. Fiquem ligados!
ฅ^•ﻌ•^ฅ
Escrito por Alexandra Percário ✧ﾟ･:*⌒＼(・‿・*)
