kicad

目前,我们已经把这两个封装放在了我认为适合这个项目的位置。我们将需要使用右边工具栏中的一些工具,但在开始之前,我想介绍顶部工具栏中的一些功能。 最重要的功能之一是设计规则检查(DRC),你可以通过图20中标记为“7”的按钮来访问它。DRC与Eeschema中的ERC类似,它检查布局是否有错误。

DRC发现的最常见错误是:

  • 两条走线太接近了
  • 没有应该连接的走线连接焊盘
  • 走线离焊盘太近
  • 走线太靠近板的边缘
  • 走线太接近通道
  • 通道太接近焊盘

当然,还有更多。诸如“当两条走线彼此太靠近时”和“当一个走线太靠近一个焊盘时”等细节都可以通过编辑项目的设计规则进行配置。可以通过从Pcbnew主菜单项调用Design Rules Editor来实现'Setup'(9.3中的item '7')。设计规则编辑器如图9.27所示。

在图9.27中,你可以看到默认的设计规则。所有的数值都以毫米为单位。根据这些规则,走线必须与其它走线、通孔和焊盘或更多的距离为0.2mm。走线的宽度必须是0.25mm或以上,等等。你也可以通过点击“global design rules”选项卡来查看默认的全局设计规则。出于这个简单项目的目的,我们将使用这些默认规则。在以后的项目中,您将学习如何修改设计规则。点击“取消”按钮退出对话框。

接下来,让我们现在做一个DRC,即使我们知道我们的布局还不完整。我想让您看看DRC错误是什么样的,并学习如何解释它。单击DRC按钮,应该会出现图9.28所示的窗口。 在DRC Control窗口的左侧,请注意有几个选项,如“最小轨道宽度”和“通过大小最小”。这些值是从全局设计规则设置复制的。你可以通过点击Design Rules Editor中的“Global Design Rules”标签来确认(图9.27)。DRC Control窗口允许您更改这些值,您可以尝试使用自定义值的DRC。

例如,让我们假设默认值情况下,DRC报告一个错误,因为跟踪距离pad小于0.2mm。如果你知道你的PCB制造商可以容纳0.1mm的间隙,那么你可以在DRC Control中使用'0.1'作为一个自定义值来查看错误是否仍然出现。如果没有,那么您可以继续您的工作,知道您的制造商将能够生产该板。但如果错误再次出现,您将知道必须将轨道移离pad更远。 要开始检查,请单击“start DRC”按钮。结果应该如图9.29所示。

DRC在“问题/标记”选项卡中没有显示任何问题,但在“未连接”选项卡中显示了两个未连接的pad。如果您单击错误消息,它将自动放大和平移到错误的位置。这个错误很容易理解:在前面铜层上R1的垫1,它也存在于后面铜层上(因为这是一个通孔组件),应该连接到D1的垫2。

让我们解决这个问题。我们将需要使用属于右边工具栏的Wire工具。在图9.30中,箭头指向Wire工具。你也可以通过键入“X”热键来激活Wire工具,这是我更喜欢的方式。 将您的鼠标指针放在电阻的pad 1上,然后键入'X'。选择线材工具后,将鼠标稍稍向左移动,注意到有一条粗红色的线将电阻的第1位与鼠标光标连接起来(图9.31)。 当你绘制轨道时,注意连接垫1和垫2的鼠形线仍然显示。这表明电气连接不完整。将光标置于D1的pad 2中间,双击即可完成新音轨。 你现在已经完成了两个电垫之间的连接,而鼠窝线已经消失了。带有两个线段的实线红色表示新轨道。当你制造这块板时,这条红线将用铜来实现。 轨道线很重要。默认情况下,红色代表顶部铜层,绿色代表底部铜层。你可以看到哪些颜色代表不同的PCB层,通过检查PCB新窗口右侧的“可见”面板。图9.33显示了列表中的前几项,包括顶部和底部铜质层。

在连接了唯一未连接的一对焊盘后,应该不会再有DRC错误。重复DRC以确保。它应该是干净的,问题/标记和未连接标签中没有错误。 还有更多的工作要做。至少,我们必须添加一个连接器,这样我们就可以把这个简单的电路连接到电池上。我们还需要标记PCB的边界,以便新的PCB,以及最终的制造商,知道在哪里切割电路板。但在此之前,让我们先看看目前为止我们工作的3d表现。在主菜单中,点击“视图”,然后点击“3D查看器”(图9.34)。

在3D查看器中,您可以使用鼠标操作模型。放大和缩小,平移和旋转。你可以得到一个非常准确的预览,PCB将看起来像什么,如果你继续生产它。许多足迹,如LED和电阻,有3D模型,用于渲染这个视图。如果足迹没有3D模型,则只显示它的垫块。

情节的嘉宝 当我们还在顶部工具栏时,让我们快速查看一下Gerber绘图仪和图层选择器。您可以通过点击图9.20中标记为“4”的一组按钮中的绘图图标来访问Gerber绘图仪。在图9.35中,你可以看到Plot窗口。

当你的布局工作完成,你准备发送给制造商,你将需要创建几个文件,包含必要的板信息。Plot窗口是该操作发生的地方。因为PCB是多层和孔的组合,所以需要几个文件。你已经知道了顶部和底部的铜层,但还有更多。例如,图形在上面打印,在顶部(前丝印,或“f.s silk”)和背面(后丝印,或“b.s silk”)。还有焊料掩模,前面和后面(分别为“f掩模”和“b掩模”)。焊料掩膜是一种聚合物材料,应用于铜的痕迹,以防止短路和防止氧化。它还可以防止焊料从焊盘蔓延到轨道上,从而使焊料更容易焊到板上。 PCB使用的每一层都由它自己的文件描述。在Plot窗口中,您将选择您想要创建的文件,然后单击Plot按钮创建它们。 大多数pcb也有孔,用于实现通孔、通孔组件的衬垫和安装螺钉的开口。您必须创建一个单独的文件,该文件将包含有关这些孔的信息,称为“钻取文件”。要创建Drill File,请单击Plot按钮旁边的“Generate Drill File”按钮。这将打开钻取文件生成窗口,如图9.36所示。

Pcbnew可以探索几种不同格式的文件,但我使用过的所有制造商都可以处理gerber格式的文件,因此在本书中我们将使用这种类型的文件。默认情况下,Drill Files和Plot文件选择了Gerber。 您应该选择的确切选项取决于您的PCB制造商的期望。例如,OSHPark有一个指南,可以帮助您完成Gerber导出步骤。OSHPark还允许您提交扩展名为. kicad_pcb的Pcbnew文件,从而避免创建Gerber文件,这是一种受欢迎的便利。Pcbway.com还提供了一个指南,详细介绍了从KiCad导出Gerber文件的过程。 我将在下一个项目中向你展示如何做到这两点,在这个项目中,我们将设计和生产PCB。