KiCAD PCB 설계 튜토리얼

KiCad는 전자 회로도 및 PCB 아트워크 생성을 위한 오픈 소스 소프트웨어 도구입니다. 단일 표면 아래에 KiCad는 다음과 같은 독립 실행형 소프트웨어 도구의 우아한 앙상블을 통합합니다.

프로그램 이름	설명	파일 확장자
KiCAD	프로젝트 관리자	*.pro
에스키마	도식 편집기(도식 및 구성 요소 모두)	*.sch, *.lib, *.net
CvPcb	풋프린트 선택기	*.net
Pcbnew	회로 기판 편집기	*.kicad_pcb
게르브어 보기	거버 뷰어	모든 일반적인 거버
Bitmap2 구성 요소	비트맵 이미지를 구성요소 또는 발자국으로 변환	*.lib, *.kicad_mod,*.kicad_wks
PCB 계산기	구성 요소, 트랙 너비, 전기적 간격, 색상 코드 등을 위한 계산기	없음
Pl 편집기	페이지 레이아웃 편집기	*.kicad_wks

KiCad는 복잡한 전자 기판의 성공적인 개발 및 유지 관리에 사용할 수 있을 만큼 충분히 성숙한 것으로 간주될 수 있습니다. 보드 크기 제한이 없으며 최대 32개의 구리 레이어, 최대 14개의 기술 레이어 및 최대 4개의 보조 레이어를 쉽게 처리할 수 있습니다. KiCad는 인쇄판 제작에 필요한 모든 파일, 포토 플로터용 Gerber 파일, 드릴링 파일, 부품 위치 파일 등을 생성할 수 있습니다. 오픈 소스(GPL 라이선스)이기 때문에 오픈 소스 스타일의 전자 하드웨어 제작을 지향하는 프로젝트에 이상적인 도구입니다.

전자 회로도 그리기

1. 먼저 컴퓨터에서 KiCad를 실행합니다. KiCad 프로젝트 관리자의 메인 창으로 들어갈 수 있습니다. 여기에서 Eeschema, Schematic Library Editor, Pcbnew, PCB Footprint Editor, GerbView, Bitmap2Component, PCB Calculator 및 Pl Editor와 같은 8개의 독립 실행형 소프트웨어 도구에 액세스할 수 있습니다.

2. 새 프로젝트 만들기:파일> 새 프로젝트를 클릭합니다. 프로젝트 파일의 이름을 tutorial1로 지정합니다. 프로젝트 파일은 자동으로 ".pro" 확장자를 사용합니다. KiCad는 전용 디렉토리를 생성하라는 메시지를 표시하고 예를 클릭하여 확인합니다. 모든 프로젝트 파일이 여기에 저장됩니다.

3. 먼저 회로도를 생성해 보겠습니다. 회로도 편집기 Eeschema 시작 . 왼쪽에서 첫 번째 버튼입니다.

4. 페이지 설정 아이콘을 클릭합니다. 상단 툴바에서 페이지 크기를 A4로 설정하고 제목을 Tutorial1로 입력합니다. 필요한 경우 여기에 추가 정보를 입력할 수 있습니다. 확인을 클릭합니다. 이 정보는 오른쪽 하단 모서리에 있는 회로도 시트를 채웁니다. 확대하려면 마우스 휠을 사용하십시오. 전체 도식 프로젝트를 저장하십시오:파일> 도식 프로젝트 저장

5. 이제 첫 번째 구성 요소를 배치합니다. 구성요소 배치 아이콘을 클릭하십시오. 오른쪽 도구 모음에서.

6. 회로도 시트의 중앙을 클릭합니다. 구성 요소 선택 창이 화면에 나타납니다. 우리는 저항기를 배치할 것입니다. 저항의 R을 검색/필터링합니다. 저항기 위의 장치를 볼 수 있습니다. 이 장치 제목은 구성 요소가 있는 라이브러리의 이름으로 상당히 일반적이고 유용한 라이브러리입니다.

7. 더블 클릭합니다. 그러면 구성 요소 선택 창이 닫힙니다. 원하는 위치를 클릭하여 회로도 시트에서 구성요소를 배치합니다.

8. 돋보기 아이콘을 클릭하여 구성 요소를 확대합니다. 또는 마우스 휠을 사용하여 확대 및 축소합니다. 휠(중앙) 마우스 버튼을 눌러 수평 및 수직으로 이동합니다.

9. 구성 요소 R 위에 마우스를 놓고 "r" 키를 누르면 구성 요소가 회전해야 합니다. 회전하기 위해 구성요소를 클릭할 필요가 없습니다.

10. 구성 요소의 중간을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 구성 요소 편집> 값을 선택합니다. 구성 요소 위에 마우스를 놓고 "v" 키를 눌러도 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. 또는 "e" 키를 누르면 보다 일반적인 편집 창으로 이동합니다. 아래의 오른쪽 클릭 메뉴에 사용 가능한 모든 작업에 대한 바로 가기 키가 어떻게 표시되는지 확인하십시오.

11. 컴포넌트 값 창이 나타납니다. 현재 값 R을 1k로 바꿉니다. 확인을 클릭하십시오.

12. 다른 저항을 배치하려면 저항을 표시할 위치를 클릭하기만 하면 됩니다. 컴포넌트 선택 창이 다시 나타납니다.

13. 이전에 선택한 저항이 이제 기록 목록에 R로 표시됩니다. 확인을 클릭하고 구성 요소를 배치합니다.

14. 실수로 구성 요소를 삭제하려면 구성 요소를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 구성 요소 삭제 를 클릭합니다. 그러면 회로도에서 구성 요소가 제거됩니다. 또는 삭제할 구성 요소 위로 마우스를 가져간 다음 "del" 키를 누를 수 있습니다.

15. 회로도 시트 위에 마우스를 놓고 "c" 키를 눌러 이미 구성 요소를 복제할 수도 있습니다. 복제된 새 구성요소를 배치할 위치를 클릭합니다.

16. 두 번째 저항을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭합니다. 드래그 컴포넌트를 선택합니다. 구성요소의 위치를 ​​변경하고 마우스 왼쪽 버튼을 클릭하여 드롭합니다.

17. 그리드 크기를 변경합니다. 회로도 시트에서 모든 구성 요소가 큰 피치 그리드에 맞춰져 있음을 눈치채셨을 것입니다. 오른쪽 클릭> 그리드 선택으로 그리드의 크기를 쉽게 변경할 수 있습니다. 일반적으로 회로도 시트에는 50.0mils의 그리드를 사용하는 것이 좋습니다.

18. 기본 프로젝트에 구성되지 않은 라이브러리의 구성 요소를 추가할 것입니다. 메뉴에서 환경 설정> 구성 요소 라이브러리를 선택하고 구성 요소 라이브러리 파일에 대한 추가 버튼을 클릭합니다. 그런 다음 전원 및 접지 기호를 배치하고 핀을 추가하고 전자 회로도가 완료될 때까지 위와 유사한 단계로 레이블을 사용하여 연결할 수 있습니다.

19. 이제 회로도에 오류가 있는지 확인합니다. 전기 규칙 확인 수행 아이콘을 클릭합니다. 상단 툴바에서 실행 버튼을 클릭합니다. 연결 해제된 와이어와 같은 오류 또는 경고를 알려주는 보고서가 생성됩니다. 0개의 오류와 0개의 경고가 있어야 합니다. 오류 또는 경고의 경우 오류 또는 경고가 있는 위치의 회로도에서 작은 녹색 화살표가 나타납니다. ERC 파일 보고서 작성을 체크하고 실행 버튼을 다시 누르면 오류에 대한 자세한 정보를 받을 수 있습니다.

20. BOM(Bill Of Materials)을 생성하려면 Eeschema 회로도 편집기로 이동하여 BOM 아이콘을 클릭합니다. 상단 툴바에서 기본적으로 활성화된 플러그인이 없습니다. 플러그인 추가 버튼을 클릭하여 플러그인을 추가합니다. 사용하려는 *.xsl 파일을 선택합니다. 이 경우 bom2csv.xsl을 선택합니다. 이제 생성을 누릅니다. 파일(프로젝트와 동일한 이름)은 프로젝트 폴더에 있습니다. LibreOffice Calc 또는 Excel에서 *.csv 파일을 엽니다. 가져오기 창이 나타나면 확인을 누릅니다.

레이아웃 인쇄 회로 기판

1. KiCad 프로젝트 관리자에서 Pcbnew 아이콘을 클릭합니다. . Pcbnew 창이 열립니다. *.kicad_pcb 파일이 존재하지 않는다는 오류 메시지가 표시되고 생성할 것인지 묻는 메시지가 나타나면 예를 클릭하세요.

2. 몇 가지 도식 정보를 입력하여 시작합니다. 페이지 설정 아이콘을 클릭합니다. 상단 툴바에서 용지 크기를 A4로, 제목을 Tutorial1로 설정합니다.

3. 여유 공간과 최소 트랙 너비를 PCB 제조업체에서 요구하는 것으로 설정하여 시작하는 것이 좋습니다. 일반적으로 간격을 0.25로, 최소 트랙 너비를 0.25로 설정할 수 있습니다. 디자인 규칙> 디자인 규칙 메뉴를 클릭합니다. 아직 표시되지 않으면 Net Classes Editor 탭을 클릭합니다. 아래와 같이 창 상단의 Clearance 필드를 0.25로, Track Width 필드를 0.25로 변경합니다. 측정 단위는 mm입니다.

4. 전역 설계 규칙 탭을 클릭하고 최소 트랙 너비를 0.25'로 설정합니다. 확인을 클릭하여 변경 사항을 커밋하고 디자인 규칙 편집기 창을 닫습니다.

5. 이제 넷리스트 파일을 가져옵니다. 넷리스트 읽기 아이콘을 클릭합니다. 상단 툴바에서 Browse Netlist Files 버튼을 클릭하고 파일 선택 대화 상자에서 tutorial.net을 선택하고 Read Current Netlist를 클릭합니다. 그런 다음 닫기 버튼을 클릭하십시오.

6. 모든 구성 요소는 ratsnest라는 얇은 와이어 그룹을 통해 연결됩니다. Hide board ratsnest 버튼이 를 눌렀습니다. 이런 식으로 모든 구성 요소를 연결하는 ratnest를 볼 수 있습니다.

7. 각 구성 요소 위에 마우스를 놓고 "g" 키를 눌러 각 구성 요소를 이동할 수 있습니다. 배치할 위치를 클릭합니다. 와이어 크로스오버의 수를 최소화할 때까지 모든 구성요소를 이동합니다. 그런 다음 이상적인 PCB 레이아웃을 얻을 때까지 여기에서 수정할 수 있습니다.

거버 파일 생성

맞춤형 회로 설계가 완료되면 각 레이어에 대한 Gerber 파일을 생성하고 PCB 생산을 위해 제조업체에 보낼 수 있습니다.

1. KiCad에서 Pcbnew 소프트웨어 도구를 열고 아이콘을 클릭하여 보드 파일을 로드합니다. .

2. 파일> 플롯을 클릭합니다. 플롯 형식으로 Gerber를 선택하고 모든 Gerber 파일을 저장할 폴더를 선택하십시오. 플롯 버튼을 클릭하여 진행하십시오.

이 구절에 언급된 모든 작업은 KiCad 전체 기능의 일부일 뿐입니다. 더 자세한 내용은 실습에서 발견될 것입니다.

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