Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- fab:logiciels:kicad [2022/04/12 13:52]
ApprentiLab CNAM [Tutos et cours pour apprendre à utiliser le logiciel]
+++ fab:logiciels:kicad [2022/10/13 13:34] (Version actuelle)
ApprentiLab CNAM [La suite : fabrication du circuit]
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 ====== KiCAD ======
 ---- dataentry data_logiciel ----
-icone_img              : fab:logiciels:kicad:icon_kicad.png #
+icone_img              : fab:logiciels:kicad:icon_kicad.png
-formats_s              : .pro, .sch, .kicad_pcb #
+formats_s              : .pro, .sch, .kicad_pcb
-prix                   : Gratuit #
+prix                   : Gratuit
-libre_type-licence     : Libre #
+libre_type-licence     : Libre
-utilisation            : Design de circuits imprimés #
+utilisation            : Design de circuits imprimés
-documentation_type-doc : 5 # L'avancement de la documentation de la page (c'est arbitraire)
+documentation_type-doc : 25 # L'avancement de la documentation de la page (c'est arbitraire)
-tags_type-tagsfixes    : électronique, circuits-imprimés, logiciel-libre #
+tags_type-tagsfixes    : électronique, circuits-imprimés, logiciel-libre
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 <alert type="warning">
 🚧 En cours de transfert depuis ce pad : https://pad.lamyne.org/s/SJDIAhtzL#
+----
+Pages et tutos en plus à créer :
+  * bien gérer ses libraries
+  * paneliser ses gerbers pour économiser
+Note : icônes de KiCAD par ici -> https://gitlab.com/kicad/code/kicad/-/tree/master/bitmaps_png/icons
 </alert>
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 ===== Présentation =====
 > Présentation
 ==== Lexique ====
   * **PCB** : //Printed Circuit Board// / Circuit Imprimé
   * **BOM**: //Bill Of Materials// / liste des composants ou pièces nécessaires à la réalisation d'un projet. On peut l'exporter automatiquement dans KiCAD, et avoir ainsi un tableau avec les références, valeurs, boitiers et quantités des composants utilisés sur la carte.
-  * **Routage** : quand on conçoit un circuit imprimé, on dessine des pistes pour relier plusieurs points qui partagent une même tension, un même signal. Ces pistes permettent de remplacer des fils électriques et de gagner en place et en lisibilité du circuit. On appelle cette action de conception le routage.
+  * **Routage** : quand on conçoit un circuit imprimé, on dessine des pistes pour relier plusieurs points qui partagent une même tension, un même signal. Ces pistes permettent de remplacer des fils électriques et donc de gagner en place et en lisibilité du circuit. On appelle cette action de conception, où on trace des pistes, le routage.
 ===== Machines et techniques liées =====
----- datatable ----
+---- datatiles ----
-cols    : image_img, %title%, fabricant, modele, etat_type-etat, emplacement
+cols    : image_img, %title%, fabricant, modele
-headers : Image, Machine, Fabricant, Modèle, État, Emplacement
+headers : Image, Machine, Fabricant, Modèle
 filter : %pageid%=fab:machines:fraiseuse_de_circuits_imprimes
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 Télécharger l'application et l'exécuter pour lancer l'installation.
+=== Outil en plus : Library Loader ===
+RS propose d'installer une app, Library Loader, qui permet d'installer facilement des symboles, empreintes et modèles 3D de composants en cherchant dans une base de données en ligne. Cette app est compatible avec la plupart des logiciels de conception de PCB : KiCAD, Altium, Eagle...
+Téléchargement : http://rs.componentsearchengine.com/pcb-libraries.php
+Configuration pour KiCAD : https://www.samacsys.com/kicad/
 ===== Guide d'utilisation =====
 Il faut dans un premier temps créer un nouveau projet, qui va lui-même créer des fichiers ''%%.pro%%'', ''%%.sch%%'' et ''%%.kicad_pcb%%'', respectivement le projet, le schéma et le PCB.
+La fenêtre principale du projet permet d'accéder aux autres "applications" de KiCAD (Schéma, PCB...).
+Notons qu'on peut importer un projet Eagle : depuis la fenêtre d'accueil, aller dans Fichier/Importer/Eagle CAD...
 ==== Schéma ====
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 ==== Éditeur d'empreinte ====
 <button type="default" icon="fa fa-keyboard-o" modal="raccourcis">Afficher les raccourcis</button>
-==== Export Gerber ====
+==== Export pour la fabrication ====
+Pour fraiser ou faire usiner son PCB, il nous faut des fichiers de fabrication, Gerber et fichier de perçage Drill (format Excellon). Les fichiers Gerbers décrivent chacun une couche du PCB (cuivre, masque de soudure, etc.).
+Ressources :
+  * Exporting Gerber files in KiCAD (en) : https://learn.sparkfun.com/tutorials/beginners-guide-to-kicad/exporting-gerbers
+  * Documentation sur le format de fichiers Gerber (en) : https://www.ucamco.com/en/guest/downloads/gerber-format, dont notamment : https://www.ucamco.com/files/downloads/file_en/436/gerber-layer-format-specification-revision-2021-04_en.pdf?ab6b4d964fa3e9019e4a618710eb3658
+Avant toute chose, créer un sous-dossier de destination dans le projet, on va générer pas mal de fichiers (entre 3 et 10), ce sera plus propre s'ils ne sont pas en plein milieu de nos fichiers Kicad. On peut l'appeler ''/Gerber'', ''/Gerber files'', etc.
+=== Gerber ===
+<alert type="warning" dismiss="true">Lier la section couches quand elle sera créée</alert>
+Utiliser le menu ''File/Plot...'', ou ''File/Fabrication outputs/Gerbers (.gbr)...''
+  * Plot format : Gerber
+  * Output directory : Sélectionner le sous-dossier qu'on vient de créer, en général ''/Gerber''
+  * Included layers :
+    * garder celles qui nous intéressent, au minimum : edge cuts, .CU (F.CU et B.CU si bicouche). Rappel sur les couches [[#Couches|par ici]]
+    * si on fait fabriquer, garder aussi : .Mask, .SilkS. On peut les utiliser aussi si on fait de la sérigraphie ou autre développement chimique.
+  * General options :
+    * Voir la capture d'écran ci-dessous
+{{:fab:logiciels:kicad:kicad_plot-gerbers.png?600|}}
+Une fois les réglages faits cliquer sur `Plot`.
+La console en bas de la fenêtre devrait confirmer la création des fichiers, un par couche.
+=== Drill ===
+On va maintenant générer le fichier de perçage, au format .drl. Pour se rendre dans la fenêtre correspondante, depuis la fenêtre Plot, cliquer sur ''Generate Drill Files...''. On peut aussi y accéder depuis le menu ''File/Fabrication outputs/Drill Files (.drl)...''
+Détail sur les réglages :
+  * //Output folder// : indiquer le chemin du sous-dossier comme conseillé plus haut, où se trouveront gerbers et drill.
+  * //Drill file format// :
+    * Garder Excellon coché, le format gerber est encore expérimental
+    * //Mirror Y axis// : non (en survolant on a des détails)
+    * //Minimal header// : non
+    * **//PTH and NPTH into single file//** : oui (fraisage avec [[fab:machines:fraiseuse_de_circuits_imprimes|l'autolab]]) - non (commande chez un fabricant) Sur le côté droit de la fenêtre on voit la panneau hole counts avec “Plated Parts” et “Non Plated Parts”. Ça correspond aux trous plaqués ou non : est-ce que les trous ont leur paroi conductrice ou non. C’est possible de le faire avec des méthodes industrielles, mais pas si on fabrique le PCB à la fraiseuse. Dans ce dernier cas, on ne veut qu’un seul fichier, si on a les deux types de trous, cocher la case. Si on fait fabriquer, et qu’on a les deux types de trous, alors on peut décocher la case, ce qui générera deux fichiers, un -PTH.drl et un -NPTH.drl. Si on laisse coché on n’aura qu’un .drl. Notons que Eagle exporte un seul fichier. Normalement il n’y a pas d’ambiguité si les trous sont reliés/non reliés aux couches de cuivre, au pire tout sera plaqué.
+    * //Oval holes drill mode// : laisser
+  * //Drill Map format// : Postscript (pas utile pour le drill)
+  * //Drill origin// : Absolute
+  * **//Drill unit//** : inch/mm -> **Utiliser les mêmes unités (mm)** que les Gerber générés précédemment.
+  * //Zeros format// : decimal
+  * //Precision//
+  * //Hole counts// : c’est là qu’on vérifie les Plated/Non plated holes, les vias, uvias, …
+{{:fab:logiciels:kicad:kicad_plot-drill.png?600|}}
+Cliquer sur ''Generate Drill File''
+=== Vérification avec Gerber Viewer ===
+Dans la fenêtre principale de KiCAD, cliquer sur l'app Gerber Viewer.
+{{:fab:logiciels:kicad:kicad_main.png?600|}}
+Importer ses fichiers Gerber puis drill, vérifier que le résultat correspond bien à ce qu’on attend.
+{{:fab:logiciels:kicad:kicad_gerberviewer.png?600|}}
+Il faut notamment vérifier :
+  * est-ce que les freins thermiques sont présents ? Ils disparaissent parfois des plans de masse à l’export Gerber. Il n’y a pas d’explication très rationnelle à ça, c’est un bug KiCAD : https://forum.kicad.info/t/thermal-reliefs-disappear-after-plotting-gerbers/18652/15. Pour le résoudre, éditer chacun des pads concernés, et dans le menu Thermal Relief, changer “from parent” en “thermal relief”
+=== BOM ===
+La BOM, //Bill Of Materials//, est un tableau listant les composants à acheter par référence (R1…), leur valeur, format, quantité… On peut aussi y indiquer carrément les références fournisseurs (Farnell, Mouser, etc.) pour faciliter l’achat.
+Dans la fenêtre PCB, cliquer sur ''File/Fabrication Outputs/BOM…''
+Après validation ça génère un fichier .CSV, qu’on peut importer dans Excel et compléter avec des références fournisseurs ou autres détails pertinents.
+=== Imprimer un plan d'assemblage ===
+Un plan d’assemblage (//Assembly Drawing//) peut être pratique si on a beaucoup de composants et qu’on a fait le PCB soi-même (voir partie suivante), sans //Silkscreen// pour indiquer les noms des composants (R1…).
+File/Print > format : PDF. On veut le plus souvent les couches du dessus, avec les composants. S’il y en a aussi en-dessous on fera deux exports séparés. Selon les infos qu’on veut voir apparaître, on peut combiner les couches Silkscreen, Fab, (F.Silkscreen…). Il faut s’assurer avant que ça va être lisible, on peut éventuellement déplacer certains labels de la couche Fab à cet effet.
+Les paramètres sont à régler selon les gouts, par exemple Couleur ou noir et blanc, garder ou non le contour… C’est souvent plus pratique d’avoir toutes ces couches sur une seule page (par couche dessus/dessous). Si ce n’est pas clair, utiliser l’aperçu (print preview) pour vérifier.
+{{:fab:logiciels:kicad:kicad_print.png?600|}}
+Si on veut juste générer un PDF, utiliser Microsoft Print to PDF sous Windows.
+Pourquoi ne pas utiliser le menu File/Plot ? Car ça ne combinera pas les couches sur une seule page.
+==== Export pour la conception 3D ====
+On peut exporter depuis KiCAD des fichiers VRML, qui peuvent ensuite être ouverts avec [[fab:logiciels:freecad|FreeCAD]], ce qui permet de concevoir plus facilement un boitier ou autre projet 3D intégrant le circuit.
+Pour exporter : Fichier/Export/VRML
+Dans FreeCAD : Ouvrir
+Ressources : (en) https://www.drechsler-it.de/UsefullStuff_FromKiCadToCad_VRML.html --- (en) https://community.element14.com/members-area/b/blog/posts/kicad-6---exporting-models-to-mechanical-cad-programs-1415903452
+Autre technique à explorer, bien documentée ? (fr) https://wiki-fablab.grandbesancon.fr/doku.php?id=howto:kicad:des_allers-retours_entre_freecad_et_kicad
 ==== La suite : fabrication du circuit ====
 Il existe plusieurs options pour réaliser ou faire faire son circuit, tout dépend des délais, quantités et qualités voulues.
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 Méthode artisanale plus traditionnelle, même parfois enseignée en cours de techno au collège. On ne peut pas le faire à apprentiLAB.
-Il faut imprimer un typon, insoler la plaque de cuivre avec le typon, puis révéler la plaque pour enlever les zones insolées et ne laisser que les traces du circuit.
+Il faut imprimer un typon, insoler la plaque de cuivre avec le typon, puis révéler la plaque pour enlever les zones insolées et ne laisser que les traces du circuit. Il faut ensuite couper la plaque et percer les trous avec une petite perceuse sur pied, type Dremel ou Proxxon.
 Pas toujours évident d'avoir un rendu propre. Les produits chimiques employés sont dangereux pour la santé et l'environnement.
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 ==== Tutos et cours pour apprendre à utiliser le logiciel ====
   * Tuto vidéo en moins d'une heure sur les bases (vidéo 1 : Eeschema) : https://www.youtube.com/watch?v=EqHz4tASzFU&list=PLuQznwVAhY2UmW7Y7pyTCeXYqSGalbWPm
-  * Tuto écrit, Creating a PCB with anything, fabrication d'une PCB pour la ATTINY85 (en) : https://hackaday.com/2016/11/17/creating-a-pcb-in-everything-kicad-part-1/
+  * (en) Tuto écrit, //Creating a PCB with anything//, fabrication d'une PCB pour la ATTINY85 : https://hackaday.com/2016/11/17/creating-a-pcb-in-everything-kicad-part-1/
   * Beaucoup d'infos et de conseils pour apprendre à router, sur le Wiki Electrolab (Flax) : https://wiki.electrolab.fr/Formations:PCB:Routage
-  * Cours UDEMY gratuit assez complet (sur inscription) (en) : https://www.udemy.com/course/what-is-kicad-about-starting-with-kicad/learn/lecture/21251454#overview
+  * (en) Cours UDEMY gratuit assez complet (sur inscription) : https://www.udemy.com/course/what-is-kicad-about-starting-with-kicad/learn/lecture/21251454#overview
   * Règles de Conception de CI (CEA), partie 6 intéressante : https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/42/039/42039801.pdf
-  * Bonnes pratiques de rangement de lib (en) : https://hackaday.com/2017/05/18/kicad-best-practises-library-management/
+  * (en) Bonnes pratiques de rangement de lib : https://hackaday.com/2017/05/18/kicad-best-practises-library-management/
 ==== Aller plus loin ====
 ==== Outils ====
-  * Analog Devices’ Design Tools : https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators.html#Filter
+  * PCB Draw, outil pour convertir notre fichier KiCAD en dessin SVG, ça peut servir pour faire des schémas de branchements, avec Fritzing par exemple, des diagrammes pinout, etc. ->  https://github.com/yaqwsx/PcbDraw
+  * //Analog Devices’ Design Tools//, outils d'aide à la conception de PCB, simulation, notamment le célèbre LTspice : https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators.html#Filter
 ===== Projets liés =====