KiCad 快速教程 Copyright 2006 David Jahshan: kicad at iridec.com.au 版权 : 请自由地以任意格式复制和分发 ( 出售或送出 ) 本文档 请将修正和注释发送给文档的维护者 你可以制作和分发本文档的改编版, 但需遵从如下约定 : 1. 如果不是翻译版, 请将你的文档 Email 一份给原作者 2. 你的改编版应采用符合 GPL 精神的授权 文档应包含版权说明, 或者至少提供指向所采用的授权协议的链接 3. 申明先前版本的原作者和主要作者 如果你计划制作一个改编版而非翻译版, 请将你的改编计划与文档的当前维护者进行讨论 免责声明 : 虽然本文档是仔细认真制作的, 但是仍然无法避免可能会包含错误 请将发现的错误告诉作者 由于这是一份免费文档, 作者不对任何错误承担法律责任 商标 : 任何品牌名称都有可能是商标 这些商标属于它们各自的所有者 KiCad 是一个开放源码 (GPL) 的电路原理图设计和 PCB 绘制集成软件包 在使用之前, 你需要首先安装 KiCad 本教程假设 KiCad 安装于 C:\Kicad 你可以从这里下载 http://www.lis.inpg.fr/realise_au_lis/kicad/ 你可以在网站的 Infos:Install 找到安装指导 1. 运行 KiCad.exe 2. 现在位于主窗口 3. 建立一个新工程 : Projects ( 工程 ) -> New Project Descr ( 新建工程描述 ) 4. 单击 Create New Folder ( 创建新文件夹 ) 按钮, 把新文件夹命名为 tute1 5. 在这个文件夹上双击打开它 6. 在 File Name ( 文件名 ) 处输入工程的名字 ( 在本教程中我们把工程命名为 tute1 )
7. 单击 Save ( 保存 ) 你会看到工程名现在变为 tute1 8. 双击 tute1.sch 9. 一个 Infos 窗口将出现, 提示你这是一个新工程 请单击 OK ( 确定 ) 10. 现在你将来到 EESchema 窗口 这个窗口用于输入原理图 11. 请首先对原理图工程进行保存 : Files ( 文件 ) -> Save Schematic Project ( 保存原理图工程 ) 12. 单击顶部工具栏中的 page settings ( 页面设置 ) 按钮 13. 将 page size ( 页面大小 ) 设置为 A4, 将 Title ( 标题 ) 设置为 Tute 1 14. 单击窗口右侧工具栏中的 Add components ( 添加元件 ) 按钮 15. 在屏幕中你想放置元件的位置单击 16. 一个 Component selection ( 选择元件 ) 窗口将出现
17. 单击 List All ( 列出所有 ) Select Lib ( 选择库 ) 窗口将出现 18. 双击 device 19. Select Part ( 选择部件 ) 窗口将出现 20. 滚动列表找到 R 并双击它 21. 按键盘上的字母 'r ' 键 请注意元件是如何旋转的 22. 在图上需要放置元件的位置单击鼠标左键, 把元件放置上 23. 可通过单击放大镜来缩放查看比例
24. 在元件中央单击鼠标右键 25. 选择 : Edit Component ( 编辑元件 )-> Edit ( 编辑 ) 26. Component properties ( 元件属性 ) 窗口将出现 27. 请选择 Value ( 数值 ) 标签 28. 将原来的 Value ( 数值 ) R 换成 1k 29. 单击 OK ( 确定 ) 30. 现在电阻符号内部的数值应该变成了 1k
31. 通过单击你可以在其他位置放置另外一只电阻 32. Component selection: ( 选择元件 ) 窗口将出现 33. 你先前放置的电阻将出现在历史列表中 ( 图中的 R ) 34. 单击 R 35. 将电阻放置在图上 36. 重复以上操作, 在图上放置第三个电阻 37. 在第二个电阻上面单击鼠标右键 38. 单击 Delete Component ( 删除元件 ) 这将删除这个元件 39. 右键单击第三个电阻 选择 Move Component ( 移动元件 ) 40. 移动元件的位置, 单击左键将放置在新的位置 41. 重复上述第 24 到 27 步的操作, 将第三个电阻的 R 改变为 100 42. 重复第 14 到 20 步的操作, 这一次不是选择 device 和 R, 而是选择 microcontrollers 和 PIC12C508A 43. 按键盘上的 'y ' 键和 'x ' 键 请注意元件是如何参照它的 x 轴和 y 轴被镜像的 再次按 'y' 和 'x' 将使元件恢复原来的方向 44. 将元件放置到图上 45. 重复步骤 14 到 20, 这次请选择 device 和 LED 46. 请按下图安排这几个元件的位置 :
47. 现在我们将向库中添加一个元件 48. 单击顶部工具栏中的 go to library editor ( 打开库编辑器 ) 按钮 49. 这将打开 Libedit 窗口 50. 单击 Select working library ( 选择工作库 ) 按钮 51. 在 select lib ( 选择库 ) 窗口中单击 conn 52. 单击 New part ( 新建部件 ) 按钮 53. 将新的部件命名为 MYCONN3 54. 输入索引前缀 J, 输入部件编号 1 55. 如果出现警告 has a convert drawing 请单击 yes 56. 元件的名字将出现在屏幕中央 57. 单击放大镜可以对视图进行缩放 58. 单击右侧工具栏上面的 Add Pins ( 添加引脚 ) 按钮 59. 在屏幕上你需要放置引脚的位置单击鼠标左键 60. 在 Pin Properties ( 引脚属性 ) 对话框中输入引脚名称 VCC, 引脚编号 1 61. 选择 Electrical Type ( 电气类型 ) 为 Power Out, 单击 OK 然后在你需要放置引脚的位置单击, 将引脚放置到图上 62. 重复步骤 59 到 61, 这一次设置 Pin Name ( 引脚名称 ) 为 INPUT, 设置 Pin Number ( 引脚编号 ) 为 2, 设置 Electrical Type ( 电气类型 ) 为 Input 63. 重复步骤 59 到 61, 这一次设置 Pin Name 为 GND, 设置 Pin Number 为 3, 设置 Electrical Type 为 Power Out 64. 参照下面步骤 65 的图示调整引脚和标签的位置
65. 单击 Add rectangle ( 添加矩形 ) 按钮 通过单击并按住左键拖动, 在引脚名称四周画出一个矩形 66. 单击顶部工具栏中的 Save current part into current loaded library (in memory) ( 将当前部件保存到当前加载的库中 < 在内存中 >) 67. 单击顶部工具栏中的 Save current loaded library on disk (file update) ( 将当前加载的库保存到磁盘 < 更新文件 >) 68. 在确认对话框中单击 yes 69. 现在你可以关闭 Libedit 窗口 70. 回到 EeSchema 窗口 71. 重复步骤 14 到 20, 这一次选择 conn 和 MYCONN3 72. 现在你可以看到新建立的部件了 把它放置在靠近第二个电阻的地方 按键盘上的 'y ' 键将它以 y 轴为中心镜像 73. 元件的标识符 J? 将出现在标签 MYCONN3 的下方 右键单击 J? 之后单击 move field 把 J? 移动到引脚下方 74. 单击右侧工具栏中的 Add powers 按钮 75. 在 1k 电阻引脚的上方单击 76. 在 Component Selection ( 选择元件 ) 中单击 list all 77. 在 Select Part ( 选择部件 ) 窗口中滚动列表选择 VCC 78. 在 1k 电阻引脚的上方单击, 将部件放置到图上 79. 在微控制器的 VDD 引脚上方单击
80. 在 Component Selection history ( 元件选择历史列表 ) 中选择 VCC, 再次在 VDD 引脚上方单击 81. 重复操作将 VCC 放置在 MYCONN3 的 VCC 引脚上方 82. 重复步骤 74 到 76, 选择 GND 83. 将 GND 放置到 MYCONN3 的 GND 引脚下方 84. 将 GND 符号放置到微控制器的 VSS 引脚的右下方 85. 单击右侧工具栏中的 Add wires ( 添加导线 ) 按钮 ** 请注意不要误点它下面的那个 Add bus ( 添加总线 ) 按钮 ( 该按钮上的折线图形的线比较粗 )** 86. 左键单击微控制器引脚 7 的小圆圈, 之后再单击 LED 的引脚 2 的小圆圈 87. 重复操作, 如下图连接其他元件 88. 在连接 VCC 和 GND 符号的时候, 导线必需连接到 VCC 符号的底部, 以及 GND 符号上边的中间 89. 单击右侧工具栏上的 Add wire or bus label ( 添加导线或总线标签 ) 为网络添加标签
90. 单击微控制器和 LED 之间导线的中间 91. 输入名称 uctoled 92. 单击靠近引脚 7 的小圆圈的位置 ( 稍偏右的地方 ) 把网络名放置到导线上 93. 把连接电阻和 LED 的导线命名为 LEDtoR 94. 把连接 MYCONN3 到电阻的导线命名为 INPUTtoR 95. 把 100ohm 电阻右侧的导线命名为 INPUT 96. 把引脚 6 上面的导线命名为 INPUT 这样, 在两个标签为 INPUT 的引脚间建立了一个隐含的连接 这是一项非常有用的技术, 对于复杂的电路, 可以避免画过于繁乱的线 97. 你不需要为 VCC 线和 GND 线设置标签, 它们的网络由连接在上面的电源对象所决定 98. 程序会自动检查错误, 对于没有连接的导线会给出警告 你可以告诉程序哪些导线是故意不连接的, 从而避免发出警告 99. 单击右侧工具栏中的 Add no connect ( 添加 不连接 标记 ) 按钮 100. 单击引脚 2 3 4 5 的小圆圈 101. 使用右侧工具栏中的 Add graphics text (comment) ( 添加图形文本 ) 可以为原理图添加注释说明 102. 现在, 需要对各个元件赋予唯一的标识符 请单击 Schematic Annotation ( 原理图标注 ) 按钮 103. 在 EESchema Annotation (EESchema 标注 ) 对话框中选择 Current Sheet ( 当前图 ) 和 all components ( 所有元件 )
104. 单击 Annotate ( 标注 ) 按钮 105. 在确认对话框中单击 yes 106. 请注意观察所有元件的? 都被替换为一个数字 每个标识符都是唯一的 在本例子中, 这些元件是 R1, R2, U1, D1 和 J1 107. 单击 Schematic Electric Rules Check ( 原理图电气规则检查 ) 按钮 之后单击 Test ERC 按钮 108. 这将生成一个报告, 告诉你存在哪些错误和警告 ( 例如未连接的导线 ) 你需要得到 0 错误 0 警告的检查结果 在原理图中发现错误的地方, 会出现一个绿色的小箭头 选中 Write erc report ( 写 ERC 报告 ) 并再次按 Test ERC 按钮, 可以得到关于错误的更多信息 109. 单击顶部工具栏中的 Netlist generation ( 生成网络表 ) 110. 单击 Netlist ( 网络表 ), 再单击 保存 以默认的文件名保存网络表 111. 单击顶部工具栏中的 Run Cvpcb ( 运行 Cvpcb) 112.Cvpcb 提醒你将封装与元件关联起来 113. 在淡蓝色窗口中选择 D1, 滚动淡绿色窗口找到 LEDV 并双击它 114. J1 选择封装 3PIN_6mm
115. R1 和 R2 从淡绿色窗口选择封装 R1 116. U1 选择封装 8dip300 117. 单击 files ( 文件 )-> Save netlist ( 保存网络表 ) 默认的文件名 tute1.net 就很好, 请单击保存 118. 单击 files ( 文件 )-> Save Schematic Project ( 保存原理图工程 ) 把工程保存 119. 现在回到 KiCad 主窗口 120. 选择 Browse ( 浏览 )-> Browse Files ( 浏览文件 ) 121. 如果出现一个报错信息, 那么请选择一个文本查看程序 大多数计算机中会有一个 c:\windows\ notepad.exe 122. 选择文件 tute1.net 这将打开这个网络表文件 该文件描述了各个元件各个引脚之间的连接关系 123. 现在回到 EeSchema 窗口 124. 要生成原材料清单, 请单击顶部工具栏中的 Bill of materials ( 原材料清单 ) 按钮 125. 单击 Create List ( 生成列表 ) 再单击 Save ( 保存 ) 126. 要查看该文件, 请重复步骤 120 并选择文件 tute1.lst 127. 现在单击顶部工具栏中的 Run Pcbnew ( 运行 Pcbnew) 按钮 128. Pcbnew 的窗口将打开 129. 出现找不到文件的提示信息时请单击 OK 130. 单击 files ( 文件 )-> Save board ( 保存电路板 ) 131. 单击顶部工具栏中的 page settings ( 页面设置 ) 按钮 132. 选择 paper size ( 页面大小 ) 为 A4, 在 title ( 标题 ) 输入 Tute 1 133. 单击 Dimensions ( 尺寸 )-> Tracks and Vias ( 导线和导孔 ) 134. 请根据你的 PCB 制造能力 ( 具体信息请咨询你的 PCB 加工工厂 ) 对设置进行调整 在本例子中, 我们把 clearance ( 间距 ) 增加到 0.0150 135. 单击顶部工具栏中的 Read Netlist ( 读取网络表 ) 按钮
136. 单击 Select ( 选择 ) 按钮选择 tute1.net, 单击 open ( 打开 ) 再单击 Read ( 读取 ) 按钮 最后单击 Close ( 关闭 ) 按钮 137. 元件将被放置在页面左上角, 滚动窗口可以看到 138. 右键单击一个元件并选择 move component ( 移动元件 ) 将它移到页面中央 139. 重复以上操作, 直到把所有元件都移到页面内 140. 请确认 General ratsnest not show ( 显示通用牵拉线 ) 按钮处于开启状态 141. 这将在屏幕上显示牵拉线, 牵拉线指示出了引脚之间的连接关系 142. 移动元件, 使牵拉线的交叉数量尽可能少 143. 如果发现牵拉线不显示或屏幕变得混乱, 请右键单击并选择 redraw ( 窗口重绘 ) 144. 现在我们开始连接除了地线的所有导线, 这些导线位于元件面 ( 顶层 ) 145. 单击右侧工具栏中的 Add Tracks and vias ( 添加导线和导孔 ) 按钮 146. 从顶部工具栏的下拉菜单中选择 Component ( 元件 ) 147. 单击 J1 的引脚 1 的中心, 并把导线画到焊盘 R2 148. 重复该操作, 连接其他导线, 直到仅剩余 J1 的引脚 3 还没有连接
149. 在顶部工具栏的下拉菜单中选择 Copper ( 底层 ) 150. 单击 Add tracks and vias ( 添加导线和导孔 ) 按钮 ( 步骤 145) 151. 画从 J1 引脚 3 到 U1 引脚 8 的导线 152. 单击右侧工具栏中的 Net highlight ( 网络高亮显示 ) 按钮 153. 单击 J1 的引脚 3 它将变成黄色 154. 单击右侧工具栏中的 Add Zones ( 添加覆铜 ) 按钮 155. 沿着电路板的外形画出轮廓 156. 在刚刚画出的轮廓框内单击鼠标右键 157. 单击 Fill Zones ( 填充覆铜 ) 158. 选择 Grid ( 网格 ) 为 0.010, 选择 Pad options: ( 焊盘选项 ) 为 Thermal, 选择 Zone edges orient: ( 覆铜边缘方向 ) 为 H,V, 然后单击 Fill ( 填充 ) 按钮 159. 你的电路板将变成下图的样子
160. 现在从顶部工具栏的下拉菜单中选择 Edges Pcb (PCB 边界层 ) 161. 从右侧工具栏中选择 Add graphic line or polygon ( 添加图形 : 线或多边形 ) 按钮 162. 沿着电路板的边缘画出边框, 注意在边框和铜箔之间保留一定的间隙 163. 单击 Pcb Design Rules Check (PCB 设计规则检查 ) 可进行设计规则检查 164. 单击 Test DRC (DRC 测试 ) 应该保证没有错误 165. 单击 List Unconn ( 列出未连接的 ) 应该保证没有未连接的 166. 单击 files ( 文件 )-> Save board ( 保存电路板 ) 将文件保存 167. 单击 3D Display (3D 显示 ) -> 3D Display 可以以 3D 方式查看你的电路板 168. 你可以通过鼠标拖动来旋转 PCB 169. 你的电路板已经完成了, 为了把它交给制造工厂生产, 你还需要生成 GERBER 文件
170. 单击 files ( 文件 ) -> plot ( 绘图输出 ) 171. 在 plot format ( 绘图格式 ) 选择 GERBER, 然后单击 plot ( 绘图 ) 172. 要查看 GERBER 文件请回到 KiCad 主窗口 173. 单击 GerbView 按钮 174. 单击 files ( 文件 )-> Load GERBER file ( 加载 GERBER 文件 ) 175. 选择文件 tute1_copper.pho 并单击 open ( 打开 ) 176. 在下拉菜单中选择 Layer2 177. 重复步骤 174 和 175, 这一次加载 tute1_component.pho 178. 重复步骤 176 选择 Layer3 再重复步骤 174 和 175 加载 tute1_slkscmp.pho. 179. 通过这种方法, 你可以对各个层进行检验 KiCad 有一个丰富的封装库, 但是偶尔你也会发现库中并没有自己需要的封装 下面我们一步一步地在 KiCad 中制作一个表面贴封装 180. 要建立一个新的 PCB 封装, 请先回到 PCBnew 中 181. 单击顶部工具栏中的 Open Module Editor ( 打开模块编辑器 ) 182. 这将打开 Module Editor ( 模块编辑器 ) 183. 单击顶部工具栏中的 select working library ( 选择工作库 )
184. 在本例子中我们选 connect 库 185. 单击顶部工具栏中的 New Module ( 新建模块 ) 按钮 186. 在 module reference ( 模块索引 ) 输入 MYCONN3 187. 在屏幕中央, 你会看到 MYCONN3 标签 188. 在这个标签下面是 VAL** 189. 右键单击 MYCONN3 并把它移动到 VAL** 的上方 190. 右键单击 VAL**, 选择 Edit Text Mod ( 编辑模块文字 ) 把它改名为 SMD 191. 选中 no display 核选框 192. 在右侧工具栏中选择 Add Pads ( 添加焊盘 ) 193. 单击屏幕放置焊盘 194. 右键单击这个新焊盘并选择 edit ( 编辑 ) 195. 设置 Pad Num ( 焊盘编号 ) 为 1, Pad Size X ( 焊盘大小 X) 为 0.4, Pad Size Y ( 焊盘大小 Y) 为 0.8, Pad Shape ( 焊盘形状 ) 为 Rect, Pad Type ( 焊盘类型 ) 为 SMD 单击 Ok 196. 再次单击 Add Pads 放置另外两个焊盘
197. 移动标签 MYCONN3 和 SMD, 使看起来入上图所示 198. 单击右侧工具栏中的 Add graphic line or polygon ( 添加图形线或多边形 ) 按钮 199. 画出这个连接器元件的轮廓 200. 单击顶部工具栏中的 Save Module in working directory ( 将模块保存到工作目录 ) 201. 现在你可以回到 PCBnew 单击右侧工具栏中的 Add modules ( 添加模块 ) 按钮 202. 单击屏幕, 模块名称窗口将弹出 203. 选择模块 MYCONN3 并把它放置到你的 PCB 中 本文是一个介绍 KiCad 主要特性的快速教程 更详细的介绍, 请参见 KiCad 的帮助文件 在 KiCad 的任何模块中, 你都可以通过单击菜单 help( 帮助 ) -> help 来阅读帮助文档