Eletrônica

Kicad?! O que podemos fazer com ele?

Autor: Alisson Ricardo da Silva Souza

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Nesse tutorial você conhecerá de maneira fácil e rápida o Software Kicad que é de distribuição livre e é utilizado em nível acadêmico e profissional.

Kicad é uma plataforma de código aberto para projetos de circuitos integrados, com o objetivo de facilitar a concepção de layouts e suas conversões para a placa de circuito impresso (PCB). [1]

Existem maneiras artesanais de se fazer uma placa de circuito, mas se você quer dar um toque profissional em seu trabalho e/ou compartilhar seu projeto com outros amigos, utilizar o software é sem dúvida sua melhor opção.

Então sem mais delongas…

Como estamos utilizando um software livre podemos fazer downloads e distribuir sem preocupações com autorizações e processos criminais, mas caímos em um problema típico desse tipo de software, encontrar um link confiável, sem suspeita de vírus ou arquivos corrompidos, para fazer o download para sua máquina. O site www.kicad-pcb.org/ disponibiliza de forma confiável o link para fazer o download do software compatível com vários sistemas operacionais. Como minha máquina é Windows, basta escolher entre a versão de 32 ou 64 bits www.downloads.kicad-pcb.org/windows/ e seguir com o processo de instalação abaixo.

Figura 1 – Iniciando instalação Kicad

Figura 1 – Iniciando instalação Kicad

Execute o instalador e clique em Next até a opção install.

Figura 2 – Final da instalação

Figura 2 – Final da instalação

Deixe o caminho padrão de instalação do software e clique em Install.

Terminando a instalação, vamos abrir nosso programa e conhecê-lo um pouco mais.

Figura 3 – Tela Inicial Kicad

Figura 3 – Tela Inicial Kicad

Na janela principal vemos a Barra de Aplicativos, onde estão os botões das etapas necessárias para criarmos nossa placa. E na lateral temos o controle dos arquivos de nosso projeto.

Para iniciar temos que criar um novo projeto, clique em Arquivo → Novo.

Figura 4 – Criando Novo Projeto.

Figura 4 – Criando Novo Projeto.

Escolha um nome e diretório para o projeto.

Figura 5 – Nome e Diretório do Projeto

Figura 5 – Nome e Diretório do Projeto

Logo após nosso projeto será criado, e aparecerá em nossa janela lateral da tela principal, sem nenhum arquivo inicialmente.

Para fazer nossa placa temos que desenhar o seu esquemático elétrico no software, para isso basta clicar no botão Eschematic da Barra de Aplicativos.

Figura 6 – Criando Esquemático

Figura 6 – Criando Esquemático

Dê “Ok” em qualquer mensagem estranha que possa aparecer.

Figura 7 – Janela do Esquemático

Figura 7 – Janela do Esquemático

Diferente da janela acima, nosso novo projeto começa em branco. É sempre bom você já ter o desenho em algum papel antes de passar para o software, facilita o processo.

Nosso novo projeto já vem com legenda, utilizado para identificação de seu projeto com nome, data, autor entre outros.

Figura 8 – Legenda do Esquemático

Figura 8 – Legenda do Esquemático

Para editar o conteúdo da legenda basta clicar em Arquivo → Page Settings.

Feito isso, vamos desenhar nosso circuito. Para adicionar componente, acione a ferramenta correspondente na barra de ferramentas vertical direita.

Figura 9 – Adicionando Componentes

Figura 9 – Adicionando Componentes

Algo curioso acontece quando você clica na ferramenta, a janela não abre automaticamente, você tem que dar um clique em qualquer área do projeto, para então a janela se abrir.

Figura 10 – Seleção do Componente

Figura 10 – Seleção do Componente

Caso o nome do componente seja conhecido, é possível colocá-lo no campo “Nome” e confirmar em “OK”. Caso não se saiba o nome, a melhor opção seria o botão “Selecionar por pesquisa”.

Figura 11 – Selecionar por Pesquisa

Figura 11 – Selecionar por Pesquisa

Uma vez inserido, posicione o cursor do mouse sobre o componente para:

  • Mover: pressione ‘m’
  • Rotacionar: pressione ‘r’
  • Espelhar em X: ‘x’
  • Espelhar em Y: ‘y’
  • Apagar: ‘del’

O mesmo vale para manipular mais de um componente ou um bloco, basta selecionar arrastando o mouse, em seguida aperte o botão direito do mouse para acessar o menu instantâneo e escolha a função que deseja fazer, copiar bloco, deletar bloco, espelhar bloco.

Figura 12 – Manipulando Blocos

Figura 12 – Manipulando Blocos

Ao terminar de inserir todos os componentes necessários no projeto, basta clicar na ferramenta Inserir Cabo, na barra de ferramentas vertical direita, para conectá-los.

Figura 13 – Conectando os Componentes

Figura 13 – Conectando os Componentes

Outra etapa importante em nosso projeto é renomear os componentes inseridos, isso serve para o software poder diferenciá-los caso tenhamos dois ou mais componentes iguais .

Basta clicar na ferramenta com desenho abaixo e clicar em Anotação.

Figura 14 – Anotação de Esquemático

Figura 14 – Anotação de Esquemático

Logo após a anotação, devemos fazer a Checagem Elétrica de nosso projeto, para saber se todos os componentes estão conectados.

Figura 15 – Checagem Elétrica do Esquemático

Figura 15 – Checagem Elétrica do Esquemático

Clique em “Testar Erc”. Se alguma mensagem aparecer aqui, então o seu projeto tem problemas, verifique as mensagens e corrija os erros para então fazer o teste novamente.

Caso todos os componentes estejam conectados, mas mesmo assim apareça uma mensagem de erro verifique se já inseriu o componente virtual PWR_FLAG. Ele serve para “ligar” o terra do seu circuito. Basta ligar esse componente em um terra.

Figura 16 – Pesquisando Nome

Figura 16 – Pesquisando Nome

Figura 17 – Pesquisando por Lista

Figura 17 – Pesquisando por Lista

Gere a Netlist de seu circuito. Escolha um nome para o arquivo de netlist na janela “Save Netlist File” e salve.

Figura 18 – Gerando Netlist

Figura 18 – Gerando Netlist

Execute o CvPcb, ele serve para associar seu desenho às medidas e tamanhos reais dos componentes. Você deve associar todos os componentes e caso não encontre o componente desejado, pode associar a outro semelhante, mas tome cuidado! Caso não encontre nenhum semelhante, busque na internet e instale por conta própria.

Figura 19 – Executando CvPcb

Figura 19 – Executando CvPcb

Basta seguir a figura abaixo para fazer a associação de todos os componentes.

Figura 20 – Associando Componente

Figura 20 – Associando Componente

Execute o Pcbnew, aqui vamos de fato desenhar nossa placa. É nessa etapa em que definiremos o posicionamento dos componentes e o caminho das trilhas para conectá-los.

Figura 21 – Executando Pcbnew

Figura 21 – Executando Pcbnew

Qualquer mensagem inicial clique em “Ok”. Esta janela estará em branco, então devemos inserir nossos componentes primeiramente. Para isso que serve a Netlist salva no passo anterior. Então, basta carregá-la.

Figura 22 – Carregando Netlist

Figura 22 – Carregando Netlist

Feito isso, basta posicionar da maneira desejada os componentes, utilizando os comandos de manipulação já descritos anteriormente.

Figura 23 – Movendo Componentes

Figura 23 – Movendo Componentes

Após terminar o posicionamento dos componentes, devemos definir as Regras de Design de nosso projeto.

Figura 24 – Regras de Design

Figura 24 – Regras de Design

Nesta etapa definimos a espessura das trilhas, o diâmetro dos furos e outras coisas.

Para projetos simples, com baixa corrente podemos utilizar uma espessura de linha de 1mm/A, mas com o aumentar da corrente devemos aumentar também nossa linha.

Agora já podemos começar a conectar de fato nossos componentes, utilizando as definições feitas na regra de design.

Figura 25 – Desenhando Trilhas

Figura 25 – Desenhando Trilhas

Caso você precise alternar entre a camada de sua placa, ou seja, fazer um jumper basta utilizar a letra “v” quando estiver fazendo a conexão do componente.

Figura 26 – Alternando entre Camada

Figura 26 – Alternando entre Camada

Ao terminar de tudo, basta imprimir o arquivo Pcbnew Arquivo → Imprimir.

Obs.: Não utilizamos qualquer tipo de impressora e papel A4 para esse tipo de projeto, pois como nosso método de transposição é à prensadora e aquecimento, o papel iria queimar e perderíamos nosso projeto. Por isso que utilizamos impressora a laser de tinta e papel “chanfrado”. Mas isso é assunto para outro tutorial.

Aqui terminamos nosso trabalho com o software Kicad, como nosso objetivo é passar o básico e essencial para o desenho de uma placa, deixamos de explicar muitas outras funcionalidades do software, mas você pode conhecê-las posteriormente em outros artigos do nosso site. E qualquer dúvida nos reporte.

Bibliografias

[1] Wikpedia Kicad

Site Kicad – www.kicad-pcb.org/

Fotos – Tutorial Kicad, Prof. Marco José de Sousa

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