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Feb 16 2014

KiCad

Ogni tanto, quando ho tempo, procedo con il PCB Miller.

Ieri ne ho approfittato per provare un software per il disegno di schemi e circuiti stampati.

Tempo fa avevo utilizzato FidoCAD, un vecchio software per Windows (e Wine ;-) ) che era davvero semplice e funzionava alla perfezione e in più è stata fatta anche la versione multipiattaforma in Java. Tuttavia è anche troppo semplice, in quanto alla fine è un programma per disegnare forme geometriche, tanto è vero che se lo riavviate non tiene più legati forme e piazzole dei componenti.

Cercavo invece una cosa che aiutasse un po’ di più, per esempio con lo sbroglio automatico e la possibilità di esportare in un formato che poi potrò ad utilizzare effettivamente con la mia macchina, sennò perché la costruirei? :D

Recentemente avevo provato anche Fritzing, con cui però non mi ero trovato benissimo perché avevo avuto qualche difficoltà a dirgli che volevo usare una PCB a faccia singola.

Allora ieri ho provato due editor più sofisticati: gEDA e KiCad.

Con gEDA ci ho rinunciato dopo poco tempo, in quanto mi risultava difficile persino inserire i componenti elettronici.

È andata meglio invece con KiCad, software che qualche anno fa mi era capitato ancora di usare ma solo per vedere lavori altrui ma senza approfondire.

Ritengo questo programma molto più semplice e intuitivo di gEDA, anche se sono comunque entrambi ricchi di funzionalità. Nel wiki di Reprap c’è scritto che KiCad è al livello del programma proprietario Eagle.

Caratteristiche interessanti di questo software sono anche che è multipiattaforma (Linux, Mac e Windows), libero (rilasciato sotto la GNU GPL v2), e gratuito. Contrariamente a quanto potrebbe suggerire il nome, il suo toolkit grafico non è QT, ma wxWidgets.

Ho trovato su internet una guida in italiano. Si basa su una versione vecchia del software, tanto che si vede uno screenshot su Red Hat con una vecchia versione di GNOME 2, tuttavia è ancora valida.

A dir la verità è anche più semplice di come viene descritto nella guida.

Eccovi un piccolo riassunto su quello che ho capito, potrebbe esservi utile.

La suite si compone, come gEDA, di una serie di strumenti: principalmente l’editor di schemi, l’editor di componenti e l’editor di stampati. Ci sono inoltre un visualizzatore GERBER, un convertitore di immagini a componenti e utilità di calcolo con varie formule fisiche e regole.

I primi tre software vanno eseguiti in sequenza: prima disegnate lo schema, poi esportate la lista dei componenti e delle connessioni, la aprite con l’editor di componenti e associate le forme ai componenti (per esempio il package dell’integrato, la dimensione di resistenze e condensatori…), infine aprite questa lista con l’editor di PCB e disponete i vari componenti.

Se dovesse essere necessario modificare una parte dello schema mentre state già facendo lo stampato, basta fare la modifica, risalvare la lista dei componenti e riaprirla con l’editor di PCB e in tutto ciò non perderete niente.

Se invece vi servisse un componente non presente nella libreria, lo potete aggiungere creandolo o trovandolo su internet. Per esempio io ho trovato gli L297. Il formato utilizzato è comodo perché è un testo ASCII.

Una pecca della suite è che nei menu laterali non ci siano scritte le scorciatoie da tastiera, sebbene utilissime. Vi elenco quelle che ho avuto modo di usare, ovvero quelle praticamente essenziali.

Sia nell’editor di schemi che in quello di PCB:

  • Esc: annulla l’operazione corrente o torna allo strumento puntatore;
  • M: muovi un oggetto (senza modificare collegamenti);
  • G: trascina un oggetto (modificando anche i collegamenti).

Nell’editor di schemi:

  • A: aggiungi un componente;
  • W: aggiungi un filo (una connessione);
  • P: aggiungi un collegamento di alimentazione;
  • R: ruota un oggetto;
  • X: rendi oggetto speculare verticalmente;
  • Y: rendi oggetto speculare orizzontalmente.

Nell’editor di PCB ho usato solo X per aggiungere le piste.

L’alimentazione merita un paio di note: in KiCad le fonti di alimentazione sono componenti particolari, hanno appunto bisogno di un altro tasto. C’è anche un elenco di varie tensioni, cosa ottima per quando ne avete diverse, come nel mio caso. Ogni diverso tipo di alimentazione (tranne GND) necessita anche di un PWR_FLAG per segnalare che è proprio un’alimentazione.

Quando l’auto sbroglio, non l’ho ancora provato, però, per quello manuale, il programma aiuta moltissimo: fa vedere con linee grige i collegamenti che si possono fare tranquillamente e nella parte inferiore c’è sempre il numero di disconnessioni aggiornato.

Un’altra funzionalità comoda è il controllo degli errori, anche se talvolta possono sembrare incomprensibili. Per poter farla funzionare correttamente, però, è necessario segnalare nello schema i pin dei componenti non connessi.

Su Debian, la suite ha un bug: non ci sono i modelli, quindi non potrete associare i componenti alle loro forme. Io ho risolto scaricando da stable il pacchetto kicad-common. Pesa 34MB circa, ma in realtà i file che vi servono sono quelli con estensione mod presenti in /usr/share/kicad/models. Io ho estratto solo quelli che mi servivano nella directory del progetto. Non ho provato se anche la visualizzazione 3D è affetta dal problema.

Come tutti i software di questo tipo, all’inizio potrebbe risultare difficile utilizzarlo, ma dopo vedrete che prenderete la mano abbastanza velocemente, soprattutto con le scorciatoie che vi ho segnalato. Per ricordale basta associarle alle iniziali inglesi della loro funzione.

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