Comece com Kicad - Diagrama esquemático: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Kicad é uma alternativa gratuita e de código aberto para sistemas CAD para PCBs comerciais, não me interpretem mal EAGLE e similares são muito bons, mas a versão gratuita de EAGLE às vezes fica aquém e a versão de estudante dura apenas 3 anos, então Kicad é um excelente escolha para esses casos.

Um pouco de história sobre Kicad

"KiCad é um pacote de software de código aberto para Electronic Design Automation (EDA). Os programas lidam com Captura Esquemática e Layout PCB com saída Gerber. O pacote roda em Windows, Linux e macOS e é licenciado sob GNU GPL v3"

Algumas das instituições que apoiam o desenvolvimento do Kicad são:

• Universidade de Grenoble e GIPSA-lab
• SoftPLC
• CERN
• The Raspberry Pi Foundation
• Arduino LLC
• GleSYS
• Digi-Key Electronics
• AISLER

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Kicad es una alternativa libre e de código aberto para los sistemas de CAD para PCB comerciales, não me malinterpretar EAGLE y similares son muy buenos pero la versión gratis de EAGLE a veces queda corta y la versión para estudiante solo 3 años, por lo que Kicad é uma excelente opção para estos casos.

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

• Universidade de Grenoble e GIPSA-lab
• SoftPLC
• CERN
• The Raspberry Pi Foundation
• Arduino LLC
• GleSYS
• Eletrônica Digi-Key
• AISLER

Etapa 1: Obtenha o Kicad

Espero que esta seja uma série de 3 instructables onde será mostrado desde o projeto do diagrama esquemático até a realização do projeto do PCB.

Primeiro você deve baixá-lo de seu site oficialhttps://kicad-pcb.org/download/

A versão usada para este tutorial é 5.0.2, de forma que depois de algum tempo a localização de certos elementos pode mudar.

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Espero este mar uma série de 3 instructables en donde se muestre from the diseño del diagrama esquemático hasta la realización del diseño de PCB

Primero hay that descargarlo from su page oficial

kicad-pcb.org/download/

A versão usada para este tutorial é a 5.0.2, por lo que pasado algún tiempo la ubicación de ciertos elementos pueda cambiar.

Etapa 2: Novo Projeto

Esta é a janela que você encontrará ao iniciar o Kicad, no meu caso tem essa aparência porque estou usando o KDE Plasma Spin do Fedora 29 e instalei um tema diferente.

Para iniciar um novo projeto vá em Arquivo> Novo> Projeto ou Ctrl + N, que irá pedir um nome e um local para salvar o projeto, uma vez terminado este terá uma imagem semelhante à imagem.

Os arquivos são classificados da seguinte forma:

• Aqueles com extensão.kicad_pcb são os designs de placa PCB
• Aqueles que têm extensão.sch são os arquivos dos diagramas esquemáticos.

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Esta é a ventana com que se encontrar ao iniciar Kicad, em meu caso, tiene esta aparencia por que está usando o Spin KDE Plasma de Fedora 29 e tengo instalado em um tema distinto.

Para iniciar um novo projeto se va um Arquivo> Novo> Projeto ou en su defecto Ctrl + N, con lo cual nos pedirá un nombre y una ubicación para guardar o projeto, una terminada esto tendremos una imagen parecida vez a la imagen.

Los archivos se clasifican de la siguiente forma:

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

Etapa 3: Criar Diagrama Esquemático

Começamos clicando duas vezes no arquivo.sch, que abrirá o eschema para editá-lo.

Algumas coisas importantes, no lado esquerdo da tela existem dois botões um com "in" para trabalhar em polegadas e outro "mm" para trabalhar em milímetros, pois o diagrama esquemático não é tão importante isso, mas é para levá-lo para dentro conta ao trabalhar o design do pcb.

O circuito a ser trabalhado é um 555 astável.

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Empezamos haciendo doble clic en el archivo.sch, lo cual nos abrir 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 pt cuenta al trabajar el diseño del pcb.

El circuito que se trabajará es un 555 astable.

Etapa 4: Atalhos Kicad

Para trabalhar no Kicad você pode usar atalhos de teclado, que recomendo muito, alguns dos que usaremos são os mostrados na imagem.

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

Etapa 5: adicionar componentes

Para adicionar componentes basta utilizar o atalho “A” que mostrará a seguinte janela onde deverá escrever na caixa de pesquisa o nome do componente que pretende utilizar, no caso de díodos, resistores, condensadores e indutores basta colocar as letras D, R, C e L e o componente genérico aparecerão ao qual você pode atribuir qualquer valor que desejar.

Para fazer este circuito, precisaremos de:

• 3R 330
• 1R 10K
• 2 LED
• 1 C 10n
• 1 C 100u
• 1 IC 555
• 1 soquete 8 pinos
• 1 bloco de terminais 2 pinos

As imagens mostrarão como foram pesquisados os componentes para adicioná-los. No caso dos terminais VCC e GND, adicionaremos quantos forem necessários

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Para agregar componentes simplemente se utiliza o atajo “A” el cual mostrará o siguiente ventana en dónde se deberá escribir en la caja de búsqueda el nombre do componente que se deseja utilizar, no caso de los diodos, resistores, capacitores e indutores basta con colocar las letras D, R, C e L y componente 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 100u
• 1 IC 555
• 1 soquete 8 pinheiros
• 1 bloco terminal 2 pinheiros

En las imágenes se mostrará como es que se buscaron los componentes para agregarlos. En el caso de los teminales VCC y GND agregaremos tantos como necesitemos.

Etapa 6: Reorganizar os componentes e começar a conectá-los

Em seguida, moveremos as peças com "M" para colocá-las de forma semelhante à imagem, se precisarmos podemos girar o elemento com "R" enquanto o movemos.

Para alterar o valor do rótulo do componente basta posicionar o ponteiro sobre o componente e pressionar "L" que abrirá uma janela onde podemos alterar o valor do rótulo do componente.

Para iniciar a conexão dos componentes use o atalho "W", se por algum motivo você iniciar o cabo de uma vez pode ser cancelado pressionando ESC, este prossegue para replicar o diagrama mostrado acima.

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Luego moveremos as fatias com "M" para colocar as formas semelhantes à imagem, no caso de necessidade, podemos girar o elemento com "R" mientras para estamos em movimento.

Para mudar o valor da etiqueta do componente basta colocar o punter sobre o componente e presionar “L” o cual para abrir uma ventana onde podremos mudar o valor da etiqueta do componente.

Para empezar a conectar los componentes se utiliza o atajo “W”, si por alguna razon inicia o cabo de uma vez se pode cancelar presionando o ESC, con esto se procede a um replicar o diagrama anterior.

Etapa 7: Erros de conexão

Um erro comum é a má conexão dos componentes, como você pode ver nos pinos dos dispositivos em que possa haver alguma conexão são marcados com um pequeno círculo, quando a conexão é feita corretamente este desaparece.

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Um erro común es la mala conexão de los componentes, como pueden observar en los pinheiros de los dispositivos en los que pueden existir conexión alguna están marcados con un pequeño círculo, cuando la conexión se realiza corretamente este desaparece.

Etapa 8: Alfinetes ocultos

Como você pode ver o 555 integrado não possui terminais para conectar VCC e GND isso ocorre porque esses terminais estão escondidos, para mostrá-los basta clicar no botão na barra lateral esquerda que mostra um componente com uma borda vermelha e duas linhas brancas ou em Exibir> Mostrar pinos ocultos.

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Como se pode observar o integrado 555 sem terminais posee para conectar VCC y GND esto es por que dichas terminais estan ocultas, para mostrarlas basta con hacer clic en el botón situado en la barra lateral izquierda que muestra un componente con borde rojo y dos lineas blancas o en Ver> Mostrar pines ocultos.

Etapa 9: Verificar está tudo OK

Para verificar se as ligações foram feitas de forma satisfatória, proceda à verificação das regras elétricas do diagrama, o que é feito pressionando o botão de inseto vermelho na barra superior do programa ou em Inspecionar> Verificador de Regras Elétricas (ERC), que mostra o janela na primeira imagem. Para executá-lo, basta clicar em "executar" e caso encontre erros ele os indicará com uma seta (verde no meu caso) e eles aparecerão listados nessa janela.

O erro mais comum que aparece é o seguinte:

• ErrType (3): Pino conectado a alguns outros pinos, mas nenhum pino para acioná-lo

  @ (73,66 mm, 54,61 mm): Pino 1 (entrada de energia) do componente # PWR01 não é acionado (Rede 4)

• ErrType (3): Pino conectado a alguns outros pinos, mas nenhum pino para acioná-lo

  @ (73,66 mm, 95,25 mm): Pino 1 (entrada de energia) do componente # PWR07 não é acionado (Rede 8)

O que significa que o programa como tal não sabe qual é a fonte de alimentação do circuito e que os sinalizadores VCC e GND não fornecem nenhuma informação além de juntar os pontos que estão conectados como uma única rede, para corrigir isso e informar o programa o que requer precisamos adicionar dois PWR_Flag estes são adicionados como qualquer outro componente e se conectam ao VCC, então é pressionado novamente "executar" no ERC e esses avisos devem ter desaparecido.

E com isso já podemos salvar nosso diagrama esquemático, só precisamos associar os componentes do diagrama aos componentes físicos que serão usados na placa de circuito impresso para começar com o design desta.

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Para revisar que as conexões se han realizadas de forma satisfatória se procede a realizar o chequeo de las reglas elétricas do diagrama, o cual se realizar presionando o botão do inseto vermelho na barra superior do programa ou em Inspecionar> Analisador de regras (ERC), el cual nos muestra la siguiente ventana.

Para ejecutarlo basta con hacer clicar em "executar" e em caso de encontrar errores los señalará com uma flecha (verde em meu caso) e aparecerán resolver em esa ventana.

O erro mais comum que aparece no siguiente:

• ErrType (3): Pino conectado a alguns outros pinos, mas nenhum pino para acioná-lo

  @ (73,66 mm, 54,61 mm): Pino 1 (entrada de energia) do componente # PWR01 não é acionado (Rede 4)

• ErrType (3): Pino conectado a alguns outros pinos, mas nenhum pino para acioná-lo

  @ (73,66 mm, 95,25 mm): Pino 1 (entrada de energia) do componente # PWR07 não é acionado (Rede 8)

El cual significa que o programa como tal no sabe cual é a fonte de energia do circuito ya que as banderas VCC e GND nenhuma informação aportan alguna mas que unir los pontos a los que filho conectado 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 e estas advertencias deberecido de haber desaparecido.

E com você podemos guardar seu novo diagrama esquemático, ya solo falta associar os componentes no diagrama a los componentes físicos que se utilizam no PCB para empilhar com o desenho deste.