KiCad

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KiCad是一个免费的ECAD程序包,用于开发电子产品中的印刷电路板。它由一群志愿开发人员和来自CERN的两名科学家开发,并根据GPL获得许可。KiCad可用作基于WxWidgets框架的Linux、Windows、MacOS和FreeBSD的预编译包。 CERN的BE-CO-HT部门自2013年以来一直在研究KiCad,这推动了开发。 2015年底,随着4.0.0版本的发布,KiCad团队更改了...

KiCad

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KiCad 是一个免费的 ECAD 程序包,用于开发电子产品中的印刷电路板。 它由一群志愿开发人员和来自 CERN 的两名科学家开发,并根据 GPL 获得许可。 KiCad 可用作基于 WxWidgets 框架的 Linux、Windows、MacOS 和 FreeBSD 的预编译包。

KiCad

KiCad发展历程

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CERN 的 BE-CO-HT 部门自 2013 年以来一直在研究 KiCad,这推动了开发。

2015 年底,随着 4.0.0 版本的发布,KiCad 团队更改了发布机制。 之前没有官方的安装文件可供下载,需要用户自行编译源码进行管理。 此后,定期发布新版本,及时修复导致程序崩溃的bug。

KiCad组件

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KiCad 包括以下程序部分:

  • KiCad – 集成项目管理的基本模块
  • EESchema - 原理图编辑器
  • 原理图库编辑器 - 用于创建原理图符号的编辑器。 该组件是旧版 KiCad 中 EESchema 的一部分。
  • CVpcb - 用于将原理图符号连接到一个或多个组件封装的工具。 这部分已集成到较新版本的 EEschema 中。
  • PCBnew - 具有集成封装/模块编辑器的 PCB 布局编辑器
  • PCB 封装编辑器 - 用于创建组件封装的编辑器。 该组件是旧版 KiCad 中 PCBnew 的一部分。
  • Gerbview - Gerber 格式的数据交换程序,例如 B. 对于绘图仪或电路板制造商
  • Bitmap2component -(实验性)工具,用于从位图创建符号和足迹(例如导入徽标)
  • PCB 计算器 - 一种“袖珍计算器”和与电路和印刷电路板开发相关的计算公式
  • PL-Editor - KiCad 中常用绘图框的编辑器

KiCad工作流程

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EESchema - 原理图编辑器

首先,使用 EESchema 使用符号库中的电路图符号创建电路图。 EEschema 支持所谓的分层电路图,即电路图可以包含子原理图作为“黑匣子”,而后者又可以包含更多子原理图。 相反,模块化电路图也可以通过适当集成到更高级别的电路图中,从现有的子电路图中非常快速地建立起来。

可以使用 EESchema 附带的符号编辑器自定义或从头创建原理图符号。 此外,EESchema 包含用于注释(自动为所用组件分配参考标识符)和用于 ERC(电气规则检查)的工具,它粗略检查电路图是否有错误,例如是否所有引脚都已连接,除了那些明确不需要任何联系。 网表可以多种格式导出,例如用于 Spice 或 Specctra 自动布线器。 NGSpice 已集成。

CVpcb

然后将此网表读入 CVpcb。 在那里,可以为每个组件分配一个封装(在 KiCad 中称为模块)。 如果技术发生变化(例如,从通孔技术更改为 SMD 技术时),也可以稍后在此处输入其他封装。 再次保存网表后,现在可以将其读入 KiCad 的 PCB 布局模块 PCBnew。另一种方法是直接引用封装,将其输入到符号的字段中。 然后,这些封装将作为先前的条目出现在 CVpcb 中,也可以在其中进行编辑。 如果符号中没有对封装的引用,此时 CVpcb 中的列表仍为空,必须在那里进行编辑。

PCBnew - 布局编辑器

在 PCBnew 中,元器件放置在电路板上并通过走线连接。 也可以定义网络类,例如 B. 定义走线宽度和绝缘距离。 连接可以手动完成,也可以通过您随身携带的自动路由器完成。 在服务器某处运行的外部自动路由器或完全外国的软件,例如可以使用 Specctra Autorouter。

永久 DRC 支持手动布线(设计规则检查k) 检查走线宽度和间隙是否符合网表定义,并防止放置不符合 DRC 的走线。 也可以在工作完成后额外启动 DRC,然后报告异常和所有其他 DRC 违规,以便您可以决定是消除规则违规还是允许它作为例外。

PCB新高手互动“推&放” Shove”和“配对”以方便手动布线。 不过,这是基于带有openGL的显卡提供的硬件支持,所以不能在老电脑或不支持的硬件上使用。 普通的手动路由仍然有效。 推动与 Shove-Router 是自动布线器的一个很好的替代品,尤其是当您认为自动布线器的结果通常也必须手动修改时。

PCBnew 支持集成现有的布线板,因此可以从不同的板中取出部分并连接起来形成一个新的板。 但是,所有必要的注释都必须手工制作。

PCBnew 包括一个 HF 工具,可以轻松创建定义尺寸的短截线和间隙。 此外,可以导入可用作形状文件(坐标列表)的多边形。 通过这种方式,可以创建 HF 滤波器结构和天线,还可以创建其他铜结构,例如传感器表面或“焊接跳线”。

该板可以输出为 Extended Gerber、PostScript、DXF、HPGL、SVG 或直接输出到打印机。 可以创建钻孔数据文件、SMD 装配机器人的拾取+放置数据以及文本或 CSV 格式的零件清单 (BOM)。

零件库

由于活跃社区的工作,存储库中有许多可用的组件库。 此外,Eagle 库可以直接导入。 现在也有图书馆的外部提供者,例如 SnapEDA,它也支持为 KiCad 导出他们的库,或者组件经销商 Digi-Key,它也为其组件范围提供足迹和 3D 模型以供 KiCad 下载。

Gerbview

一个特殊的功能是 KiCad 不仅能够使用它带来的 Gerber 查看器“Gerbview”查看“Extended Gerber”,而且能够将其作为布局导入 PCBnew。

您可以在那里编辑电路板,例如乘以更大的收益,并再次导出为 Extended Gerber。 但是,只有存在网表时才能进行进一步处理。 这完全可以使用 Gerbview 和 PCBnew 手动完成。 在这方面,KiCad 适用于逆向工程。

程序部分 Bitmap2component 将位图转换为符号或封装。 通过这种方式,HF 应用程序的徽标或特殊图案也可以导入 KiCad,前提是它们可以位图形式提供。 然而,这个功能是非常新的(2011 年春季添加),可以说是实验性的。

PCB计算器

PCB 计算器包含一些小的计算程序或表格。 计算线路的特性阻抗、迹线宽度和电阻。 类似于 LM317 的电压调节器的大小电阻器。

3D模型

KiCad 允许创建电路板的 3D 预览以及以 VRML 或 STEP 格式导出机械电路板模型(带组件)。 为此,所使用的组件也必须存储为 3D 模型,例如 采用 VRML (WRL) 或 STEP 格式。 标准组件已经集成。 需要外部软件来创建和编辑组件作为 3D 模型,例如 B. Wings 3D、FreeCAD 或 Blender(均开源)。

可以使用外部工具 TTConv 导入和导出 AutoCAD dxf 文件。

自动化

KiCad 有一个 Python 接口,但目前只为开发板实现。 与 Eagle 已经推出的 ULP 类似的东西正在计划中。 由于所有文件都不是二进制格式而是文本格式,因此可以相对容易地从外部操作它们。

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词条目录
  1. KiCad
  2. KiCad发展历程
  3. KiCad组件
  4. KiCad工作流程
  5. EESchema - 原理图编辑器
  6. CVpcb
  7. PCBnew - 布局编辑器
  8. 零件库
  9. Gerbview
  10. PCB计算器
  11. 3D模型
  12. 自动化

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