KiCad Nedir?
1992 yılında Jean-Pierre Charras tarafından oluşturulmaya başlanan ve hala geliştirilmeye devam eden KiCad açık kaynaklı bir Elektronik Tasarım Otomasyonu (EDA) programıdır.
Başlangıç seviyesinden, ileri seviyeye kadar kullanılabilen KiCad genel olarak beş farklı bölümde incelenebilir. Bu bölümler:
1- Elektronik devre şeması oluşturmaya yarayan Schematic Editor,
2- Komponentlerin sembollerini bulunduran Symbol Editor,
3- Elektronik devre kartının 3 boyutlu olarak tasarlanabildiği PCB Editor,
4- Komponentlerin kılıflarının bulunduğu Footprint Editor,
5- Devrenin, basım ve üretime hazır hali olan Gerber çıktısını görüntülemeye olanak sağlayan Gerber Viewer.
Schematic Editor
Devrelerin şemasının çizildiği kısım olan Schematic Editor’de, sembol kütüphanesinden eklenen bileşen sembolleri ile şemalar oluşturulur. Sembol kütüphanesinde binlerce sembol bulunur.
Kütüphanede bulunmayan semboller yazının sonlarına doğru verilen linklerdeki adreslerden de temin edilip Kicad’e yüklenebilir.
Symbol Editor
Komponentlerin sembollerinin bulunduğu Symbol Editor, semboller oluşturmaya, oluşturulan sembolleri kullanmaya, sembol kütüphanesi oluşturmaya olanak verir. Komponent sembolleri şema çiziminde kullanılır. Ayrıca kişi kendi sembolünü de oluşturabilir. Bu sayede kişi istediği şekilde semboller oluşturarak kendi kütüphanesini de yaratabilir.
PCB Editor
PCB Editor kısmından, çizilen elektronik devre şemasının 3 boyutlu hali tasarlanır. Devre şemasındaki sembollere göre, Footprint kütüphanesinden eklenen kılıflar ve 3 boyutlu modeller ile kart tasarımı yapılır. Uygun kılıflar konulduktan sonra komponentler arasında kablo bağlantıları yapılır. Kablo bağlantıları, uygunluklarına göre kartın ön yüzünden veya arka yüzünden geçirilebilir.
Footprint Editor
Footprint Editor, komponentlerin kılıflarını belirlemeyi sağlayan kısımdır. Uygun komponente uygun kılıf yerleştirilir ve 3 boyutlu olarak kılıflar görüntülenebilir. KiCad içinde hazırda bulunan kütüphanelerin yanı sıra kullanıcı kendi kılıflarını oluşturarak kendi footprint kütüphanesi de yaratabilir.
Gerber Viewer
Gerber çıktısı, elektronik devrenin PCB tasarımının 2 boyutlu halidir. Gerber Viewer ise oluşturulan Gerber çıktısını görüntülemeyi amaçlar.
Gerber dosyaları, tasarlanan kartın bakır katmanlarını, deliklerini, lehim bacaklarını içerir. Üretici firmaya gönderilen ve üretimin her aşamasında kullanılan da Gerber dosyasıdır.
KiCad’de bileşenlerin sembol, kılıf ve 3 boyutlu modellerine internet üzerinden de aşağıda linkleri verilen siteden ulaşılabilir:
KiCad ile Arduino, STM, Microcontroller Development Board, ESP32 gibi kart ve modüller tasarlanabilir, 3 boyutlu olarak görüntülenebilir ve üretim çıktısı alınabilir.
CERN tarafından desteklenen KiCad EDA, Windows, Ubuntu, MacOS gibi birçok işletim sistemini desteklemektedir. Ayrıca KiCad çok katlı devre kartı tasarımı olanağı da verir. Programın ücretsiz kalması amaçlanmaktadır.
KiCad EDA programı aşağıdaki linkten indirilebilir.
KiCad programı kullanılırken karşılaşılabilinecek olası sorunlar ve çözümleri:
Sorun 1: Kullanmak istenilen komponente uygun sembol bulunamaması.
Çözüm 1: Komponentin datasheet’ine göre kişi uygun bir sembol çizebilir ve kütüphaneye ekleyebilir.
Çözüm 2: İstenilen komponent sembolü internetten bulunur. Hazır olarak KiCad program kütüphanesine eklenebilir.
Çözüm 3: Bazen kullanılmak istenen komponentin başka bir varyasyonu programın kütüphanesinde bulunabilir. Komponentin datasheet’i incelenerek diğer varyasyonu bulunabilir.
Sorun 2: PCB tasarımında Spice simülasyonu hatası.
Çözüm: Spice simülasyon hatasının çözümü için Schematic Editor’den File>Schematic Setup>Electrical Rules’a gidilir. Electrical Rule kısmının altında Volation Severity bölümünden SPICE Model Issue kısmı Ignore olarak işaretlenir.
Sorun 3: Kullanılmak istenen uygun kompenente uygun kılıfın program kütüphanesinde bulunmaması.
Çözüm 1: Her komponentin ayrı bir kılıfı vardır. Bu kılıfın ölçüleri komponentin datasheet’inde açık bir şekilde belli edilir. Bu datasheet yardımı ile kişi komponentin kılıfını çizebilir ve program kütüphanesine ekleyebilir.
Çözüm 2: İstenilen komponent kılıfı internetten bulunur. Hazır olarak KiCad program kütüphanesine eklenebilir.
Sorun 4: Bileşenin kılıfı olduğu halde kılıf hatası vermesi.
Çözüm: Bu sorun özellikle internetten hazır kılıf yüklendiğinde ortaya çıkar. Bileşenin datasheet’ine göre uygun bir kılıf bulunduysa bu sorun göz ardı edilebilir.
Sorun 5: 3D modelde bazı bileşenlerinin kılıflarının 3D modelinin bulunmaması.
Çözüm: İnternetten ilgili bileşenin 3D modeli bulunur. PCB Editor kısmındayken ilgili bileşene tıklanır. Klavyeden ‘E’ harfine basılır. Çıkan sekmede üstten 3D Models kısmından internetten bulunan 3D model eklenir. Gerekli düzenlemeler yapılarak footprint kaydedilir.
