Založit webové stránky nebo eShop

KiCAD a vše o návrhu a zhotovení plošných spojů

Důležité věci v KiCADu

A. 

Toto téma jsem se rozhodnul dát v této sekci úplně jako 1. bod, protože ho v celém KiCADu považuju za zcela klíčové a určitě je potřeba mu věnovat hned ze začátku náležitou pozornost.

Popíšu tu atypický způsob priorit knihoven použitých v seznamu knihoven, který si musíte ve svém projektu sestavit. Seznam který určuje které knihovny schematických značek či pouzder - modulů vám budou při práci dostupné. V terminologii se označují jako tzv. aktivní knihovny. Seznam musíte sestavit proto, aby se používaly jen objekty které budete ve svém projektu potřebovat, nikoliv úplně všechny dostupné knihovny které by pouze zbytečně zabíraly paměť a počítač zdržovaly jejich neustálým načítáním, procházením a vyhledáváním v nich.

Je to seznam, který používají všechny tři části - programy KiCADu. Běžný uživatel převážně SW produktů Microsoft a jiných není na takovéto fígle které popíšu níže, vůbec zvyklý.Pokud s nimi není dostatečně seznámený, může ho to od používání KiCADu až zcela odradit! KiCAD pro to dotyčný může zavrhout ještě dřív, než ony fígle odhalí. Přiznám se, že i mě to také dlouho působilo značné obtíže. Až nyní jsem plně pochopil onu filozofii a popisuju ji tu.

Občas mi vznikaly záhady zcela nevysvětlitelné, i když už jsem něco vyzkoušel a viděl, tak mi to hlava prostě nebrala, jak k onomu mému problému vůbec může docházet?!!!  Říkal jsem si!

( Na vině byla však vždy moje neznalost filozofie používání knihoven KiCADem a jim přidělených priorit, kterou má KiCAD v sobě implementovanou a je to způsob opravdu docela zvláštní, kterým nedisponuje snad žádný jiný obdobný program.Tato filozofie používání knihoven má však svoje nesporné výhody, které si snadno odvodíte, pokud si uvědomíte právě onen způsob fungování tohoto seznamu! ).

 

Je nutno úplně úvodem říci, že seznam aktivních knihoven je pro celý projekt pouze jeden!  

Nejsou 3 jak by se zprvu mohlo zdát!

( Jeden pro editor schématu EESchema, jeden pro program přiřazení pouzder CVpcb a jeden pro editor desky PCBnew ! )

Je pouze jeden jediný - společný seznam.

Dostupný ze všech součástí - programů KiCADu.


Když se přidávají nebo ubírají knihovny v projektu, ( tzv. aktivní knihovny ) nejsou tam jenom tlačítka Odebrat a Přidat.

Je tam i zprvu docela záhadné tlačítko Vložit. ( Začínající se pozastaví nad tím, jaký je asi rozdíl mezi Vložit a Přidat?). Jeden příkaz totiž vloží knihovnu na začátek seznamu aktivních knihoven a druhý ji vloží na konec seznamu aktivních knihoven! Navíc jsou tam i další tajemná tlačítka Up a Down které přisvícenou knihovnu posouvají v seznamu aktivních knihoven výš či níž.

Fígl je totiž v tomto:         Knihovny v seznamu aktivních knihoven nejsou totiž seřazeny abecedně! 

Program EESchema a ostatní, projíždí všechny knihovny v seznamu vždy "shora dolů", v konfiguraci definované právě pořadím knihoven v tomto seznamu. A když narazí na shora první knihovnu v níž je součástka co se jmenuje 'jmeno' obsažena, tak ji umístí do schématu či s ní jinak pracuje. A je mu docela jedno, že někde, kdesi níže v seznamu ( v níže následujících knihovnách)  je ještě i jiná součástka, pojmenovaná také shodně  -  'jmeno'  ještě jednou či vícekrát !

Chňapne prostě tu první shora nalezenou a basta !!!

Pozor na tuto skutečnost, která vám může opravdu hodně zamotat hlavu ! Hlavně těm s KiCADem začínajícím.

Myslíte si například že pracujete s nějakou součástkou, že ji editujete - ale ouha!  KiCAD přitom sahá na úplně jinou součástku stejného jména v úplně jiné knihovně uvedené v seznamu aktivních knihoven! Vy se však divíte a rvete si vlasy, proč změny které jste na ní v editoru provedl na upraveném symbolu vloženém na výkres potom nejsou patrné?

Například sch. značka která se vám dostane na výkres není totiž ta vaše editovaná, ale ta, která má bohužel docela shodné jméno, ale v seznamu knihoven je umístěna na pozici výš (má tudíž vyšší prioritu a proto je používána ona značka z této knihovny a ne z té vaší o které si to jenom myslíte). Pokud jde o vizuálně docela jiný objekt tak vás to ještě napadne,  ale pokud jde jen o jakési jeho drobné úpravy jste docela dezorientovaný a lámete si hlavu proč k tomu dochází?!

Toto je věc, pro spoustu lidí kteří jsou zvyklí na zaběhlé Microsoft zvyklosti a kteří si toto neuvědomují věc naprosto nevídaná. Neznalého může od KiCADu proto tato skutečnost docela odradit, a to hned v úplných začátcích jeho používání !!!

( Až nyní jsem viděl stejný systém řazení položek, tentokrát týkající se titulků přidaných do VIDEA ).

I tam figurují tlačítka: Přidat, Vložit, Up a Down, jinak předtím jsem nikdy nikde nic podobného neviděl.

 

Proto je doslova neštěstí mít v KiCADu více součástek, byť v různých knihovnách nazvané stejným jménem!

Každé nové součástce proto dejte docela unikátní jméno !!!

Ne napřiklad:  tranzistor_npn, ale:  JN_tranzistor_npn. Snadno tak poznáte vámi - Janem Novákem vytvořené součástky

 Přesto však mějte na paměti, že i tak může v KiCADu existovat nějaký objekt stejného jména, který vám může způsobit skoro nevysvětlitelné záhady a vždy myslete na tuto eventualitu!

 


 

Také je v tomto seznamu vhodné si nastavit uživatelsky definovanou cestu ke knihovnám. (Preferences/Knihovna).

 Absolutní umístění je nevýhodné například pro spolupráci více uživatelů s jinými cestami, tito by museli odebrat a znovu přidat knihovny z absolutního umístění.

Absolutní cesta je ta cesta, která začíná ve Windows číslem disku a dvojtečkou, například:

C:\Dokumenty\moje\odlozene\stare                                         ( kompletní cesta )

relativní cesta je například.       ..\moje\odlozene\stare               ( neúplná cesta )

 

B.

Při používání Editoru Schéma a v něm vnořeném Editoru schematických značek, Editoru desky a v něm vnořeném Editoru modulů, nebo prohlížeče Gerb View se po stisknutí otazníku, objeví na monitoru nápověda možných klávesových zkratek - tzv. hot keys.

Najdeme tam potom mimo jiné, i funkci mezerníku (space) - nulování relativních souřadnic, nutné při odměřováni vzdáleností ve zvoleném rastru mřížky. Délku ukazují souřadnice na stavovém řádku vpravo dole.

Toto je celkem důležitá a práci urychlující pomůcka - rychlé odměřovíní v KiCADu.

 
Na Kicad pohlížím tak, že knihovny schematických značek pro schéma mají příponu .lib a knihovny pouzder součástek mají příponu.mod   V Linuxové verzi jsou umístěny v cestě: /usr/share/kicad/lib  a  /usr/share/kicad/mod
 
Mimo nich je tam ale ještě spousta dalších souborů různých přípon, vesměs textové soubory, které mě docela znervózňují, pokud nevím co je v nich a  k čemu jsou dobré, např. pro 3D zobrazení desky, doprovodná dokumentace součástky v PDF ( její datasheet ) a jiné další, u kterých bych chtěl také jejich obsah a určení časem ujasnit. Některé mám zmapovány už nyní a později bych se tu o nich chtěl rozepsat v samostatné sekci více, ( už se stalo, sekce: Přípony souborů ). Pokud někdo ví to, co já doposud nevím, ať mi sem svůj poznatek napíše do vzkazů a já to sem přidám i pro ostatní!
 
 
C.  Z důvodů přesunutí tématu zde zatím vznikla mezera.
 
 
D. 
Zajímavý je i způsob přiřazování pouzder součástek schematickým značkám v programu CVpcb. Celkem dlouho jsem jako nováček bádal jak to vlastně funguje! Na levé půlce monitoru máme použité schematické značky ve výkresu schématu a na pravé straně se nabízejí pouzdra součástek z různých knihoven, ale pouze z těch, které máme přiřazeny jako aktivní - použité v našem projektu. Neustále jsem postrádal nějaké klikátko PŘIŘADIT.
Později jsem zjistil, že fígl je v tom, že přisvícené řádky na obou polovinách monitoru mají dvě intenzity jasu. Po rychlém dvojkliku na pravou nabídku pouzder součástek, se přiřadí ke schematické značce ono námi vybrané pouzdro součástky - modul! Nutno přiznat že pro začátečníka celkem zvláštní způsob přiřazení.. Nakonec musíme soubor pochopitelně uložit na disk! Dále jde také zobrazení pouzder součástek filtrovat. O tom ale podrobněji v bodu E.
 
E.
CVpcb nabízí v pravém okně buď všechna pouzdra součástek ve všech použitých knihovnách - souborech projektu, tzv. nefiltrovaná nabídka a nebo filtrovaná nabídka, kdy se nabízí jenom ta pouzdra součástek, které jsou v jistém tématickém okruhu.
 
Slouží k tomu nahoře dvě podobná tlačítka, něco jako symbol IO s čímsi červeným uvnitř. Fígl je ale v tom, že sch. značce musí být v programu EESchema, ( v editoru schematické značky ) přiřazen atribut pro tento tematický okruh - Filtering,  v Edit component properties - tlačítku asi uprostřed v nabídce nahoře. ( Například specifikace buffer potom vyhledá jen všechna pouzdra IO která mohou obsahovat buffer ). Ne však každý, kdo novou knihovní entitu vytvoří, tento ( pro tuto funkci potřebný atribut též vytvoří ) !  Většinou každý, kdo pouzdro součástky vytvoří tuto zdánlivou nepotřebnost opomine a problém je na světě!
 
F. 
Editujete - li nebo vytváříte - li svoji vlastní schematickou značku, či pouzdro součástky, je tato editovaná entita vždy umístěna v RAM počítače, nebo si také můžete myslet, že je prostě jen tak - na displeji!
 
Pokud tuto vámi editovanou - upravenou, či zcela novou entitu chcete vložit do nějaké knihovny - souboru, musíte nejdříve vybrat onu knihovnu a to tak, že ji zvolíte jako aktivní, což je vám oznamováno v záhlaví okna nahoře na displeji. Entitu pak můžete uložit buď pod stejným jménem, ( potom se ta stará přepíše onou vaší novou /pozor na to/ a nebo té svojí můžete dát jiné jméno a pak se zapíše pod oním novým - jiným jménem jako další jiná entita do již výše zmíněné, vámi zvolené aktivní knihovny - souboru.
 
Pikantní ale je, že v Editoru schematických značek musíte ještě navíc před vložením součástky do knihovny - souboru, ji tzv. upgradeovat ( tlačítko jakési modré skobovité šipky, mířící vpravo, ukazující do čehosi červeného ).
Přitom ale v obdobném editoru pouzder součástek pouzdro součástky do knihovny picnete hned, bez jakéhokoliv upgradeování. Zajímavé co? Proč asi ???

G.
Zóny jsou vrstvy rozlité mědi ( nejčastěji zem - GND ) ale i jiných. Nejprve se musí definovat její oblast - polygon, kde se má zóna rozlít. Parametry pro takto definovanou zónu musíme potom nastavit v dialogovém okně. To vyvoláme tak, že klikneme na okraj této zóny pravým tlačítkem myši. Tak se nám nabídne další menu pro editaci, se zónama.
 
Zem (GND) většinou neroutíme, ta se rozlije právě v oné zóně, pouze tehdá, když se do onoho místa sama nerozleje protože nemá dostatečnou mezeru mezi spoji. Tato minimální vzdálenost se dá taktéž nastavit v parametrech zóny.
 
Pozor - parametry které jsme v okně nastavili, se projeví až po kliknutí na Filling zone - vyplnění zóny.
Zóna musí mít přidělený vždy nějaký elektrický potenciál. ( Tyto se nabídnou též v dialogovém okně! )
Při klikání na okraj zóny je rozdíl - levé/pravé myšítko! Vyzkoušejte si!
 
Volba Zone clearance value je izolační vzdálenost mezi pady a spoji při rozlévání zóny.
Volba Zone min thickness value je hustota rastru kresby vykreslování samotné zóny
Zón se může na desce použít i několik a každá může mít jiný elektrický potenciál.
 
U spojů bez nepájivé masky doporučuju Zone clearance value - izolační vzdálenost používat 0,4 mm a věší.
Při použití menší izolační vzdálenosti se totiž takový plošný spoj potom velice obtížně pájí. ( Zóna se neustále cínem slévá s pady/tracky, obzvlášť nemáme - li hodně dobrou malou mikropájku ).
Pozor! to se týká všech plošných spojů, vyrobených na laserové tiskárně, pouze kde není nepájivá maska!
 
 
H. Junction - propojení nebo chcete - li zelený puntík se dává pouze tam, kde jej program EEschema sám nevytvoří ( protože jde o nějakou spornou situaci kdy program EEschema "sám neví" ) a nebo tam, kde jsou spojené např, 2 červené vývody 2 odporů, či jiných součástek. Nikdy nemůžeme zapojit přímo 2 vývody (červené) součástek na sebe. Vždy mezi nimi musí být "zelená" - buď propojení ( zelený puntík - junction ) nebo alespoň jeden rastr "zeleného" vodiče!
 
I.
Program na konverzi - převod či chcete - li transformaci knihoven Eagle na knihovny KiCAD je tzv. ULP (User Language Program) program který se musí spustit v prostředí Eagle (v editoru součástky Eagle) a jeho spuštěním se převede zvolená knihovna Eagle, na knihovnu pro KiCAD.
 
ULP - program si můžete stáhnout v sekci:  Odkazy okolo KiCADu.
 
Ten odděleně vygeneruje soubory  *.lib (schematické značky) a soubor *.mod (moduly - pouzdra součástek) pro KiCAD
 
Tento ULP program jsem vyzkoušel a skutečně funguje naprosto skvěle.
 
V rutině si můžete zvolit cíl umístění    *.lib   či   *.mod   a jiné parametry.
Nebo si můžete zvolit pouze jenom vygenerování schematické značky, či pouze jenom pouzdra součástky.
 

 
Upřímě řečeno, dodnes je mi záhadou, proč se v Eagle operuje třemi prvky:
 
  Symbol            schematická značka na výkresu 
  Package                                pouzdro součástky 
   Device       (jakási výsledná spojenina obojího) 
 
V KiCADu existují pouze schematické značky uložené v knihovních souborech:      *.lib
a pouzdra součástek - package - modul, která se jim přiřazují a ty jsou uložené v knihovních souborech:     *.mod
 
Ale pozor! Schematická značka na výkresu musí mít vždy stejně značené vývody jako
zvolené pouzdro součástky! Také je dobré věnovat pozornost tomu, zdali C je skutečně
například kolektor tranzistoru, či zda je vývod 1 skutečně báze!
 
Zkontrolujte si vždy ve vlastním zájmu, zdali například použitý tranzistor, v pouzdru TO92 má stejné rozmístění  vývodů - EBC nebo ECB nebo BEC
Nespokojte se zbrkle jen se stejným číselným označením nebo stejným znakovým označením !
Zde platí dvojnásob:  Důvěřuj ale prověřuj!
 
 
V KiCADu lze libovolné schematické značce na výkresu v CVpcb přidělit libovolné pouzdro součástky.
Tyto dva prvky nejsou nijak svázány napevno, tak jak je tomu v Eagle, v jakési další, třetí knihovní entitě - Device !
 
 
 
TOPlist