試用 KiCAD, 想要畫個免電池的 FM 收音機的PCB

xiaolaba · 發表於 2016-9-19 17:41:21

曾經投票支持開這版面, 既然版主有提議用 KiCAD 這套開源的EDA設計工具畫PCB, 今天看到, 也有些時間, 也看過簡介了, 乾脆下載試試看來畫一個簡單的項目, 看看可否合用.

雖然KiCAD是開源的EDA設計工具, 受到GPL3的版權約束, 但是以此工具所設計的個人作品, 依然可以對每個使用該作品人員保留收費的要求, 大致是這樣理解, 有誤容後修訂.

囉嗦了一籮筐, 動手為要, 更多的口水只會越發少壯不努力, 然後是從前有個公公......

先來GOOGLE KiCAD, 下載, http://kicad-pcb.org/download/, 可能伺服器不好使, 下載比較慢, 18分鐘才下完279MB, 不過趁這段檔位, 打了這些字, 手有點酸, 算是開端了.

KiCAD xiaolaba test

看看它的說明和簡介, 這個有版權的, 因為是有後加工過的. 要原文或需要閱讀更詳細, 就請自行搜尋.

KiCAD xiaolaba test

就算僥倖完成了, 沒想要就這個小玩具試做來收費. 原因很簡單, 其一, 若圍繞 KiCAD 試用越多案例成功, KiCAD自然會慢慢變成部分收費的東西, 很可能 KiCAD 的商標也會淪落到那個地步, ARDUINO 的商標權爭奪戰就是很好的例子. 其二, 只是試圖試做十分簡單的小玩具而以, 所以就免麻煩了.

試用開始........

TO BE CONTINUED......................

つづく.......

(電影電視的連續劇, 看過以上兩行的那兩種文字.......不懂也知道代表啥意思)

cremaker · 發表於 2016-9-19 18:57:05

本文章最後由 cremaker 於 2016-9-19 06:59 PM 編輯

感謝xiaolaba的介紹，我會推薦這套，其中一個主因就是它是跨平台的，xiaolaba 應該是在 MS 下安裝，那我來介紹一下在 UBUNTU 中的安裝。

這套軟体在套件庫中有，所以安裝更方便，基本上只要兩個指令就好了。

首先注意，先更新套件庫，開一終端機，輸入以下指令：

＄ sudo apt-get update
-- 輸入你的密碼

接著下來就可安裝了：

＄ sudo apt-get install kicad

若是你要安裝線上說明 HTML 檔，不想每次都到官方網站看。那麼，把上面的指令改成

＄ sudo apt-get install kicad kicad-doc-en 這是英文版，抱歉沒中文的，原因很簡單，沒呆瓜做這事
＄視需要輸入你的使用者密碼

等一下，上個廁所，回來就應該好了。這時在你的選單中 applications->Electronics 中就有這個程式的啟動選項了，點選它後執行後會出現以下畫面：

若不知如何用每個功能試按一下，看看有何反應，放心，它沒毒，不會弄壞你的系統，或者按步就班，按CTRL+ H 鍵，開啟 html的說明文件（它會自動開啟內定的瀏覽器）！

其它的 LINUX 版本，各有不同的套件安裝方式，請自行找資料。

好了，學習時間到了！

cremaker · 發表於 2016-9-19 19:38:28

本文章最後由 cremaker 於 2016-9-19 10:54 PM 編輯

在此補充一下GPL.

其實 GPL是用來保護著作者及使用者的，這套軟体大家可無限制的使用，若你可拿到原始程式，你更可修改它、COPY 它給其它使用，唯一的要求，就是要符合 GPL 的規定，例如：

1. 每一份軟体中都要有這份 GPL 宣言及原開發人的資料
2. 你可以修改它，幫人安裝收服務費。但你不能說這套軟体是你開發出來的！

大家都知道有個 COPY RIGHT，但有沒聽過COPY LEFT 呢? 可能大部份的人都不了解，怎會有這種好康的，這是 LINUX 的精神領袖，我叫他"大鬍子" 史脫曼、馬修所強調的，意在保護每個人有自由使用軟体的權利，而不被少數人所壟斷。LINUX 這方面很積極，像大家都了解的 OPENOFFICE 及 MYSQL 在被甲骨文買走後，相關團隊就開發了LibreOffice及MariaDB 來取代原先的OPENOFFICE 及MYsql, 為的是啥? 就是因為甲骨文是一營利企業，可能風評也不太好，為了保障人人有自由使用好軟体的權利！原團隊又重新開發！

另外，FREEWARE 這個 Free 很有意思，有自由或免費的解釋，其實解釋為自主軟体更為妥當，強調人是軟体的主人，而不是譹軟体商予取予求，受軟体商控制！

以我現在使用的作業系統及軟体，撇開穩定性及安全性不談，若換成類似的 MS 軟体，可能至少要500 K 以上，我買不起，近二十年下來，幫我省下多少錢！由此可知！

有興趣的人可在維基中找一下GPL及 COPYLEFT 的資料，我記得有中文版，了解後，一定會對這些自由軟体奉獻的人，覺得他們很偉大！

-- 補充一下 --

看了以上，也許有人會認為那麼這些寫自由軟体的人靠何維生，很簡單，以服務、改程式為生！

例如 UBUNTU 很多人使用，你可下載它的 ISO 檔安裝，若有一人懶，不想自己動手，那麼你可幫他下載、安裝，設定，而收取一定的費用，這完全合法！

GPL 沒規定你不能靠它維生，只要你在其規定內，想怎麼做都行，以這篇的例子，kiCAD 的原始程式，在官方網站上都可以下載，若你對其不滿，而有能力可修改，按GPL 的規定，你可以修改它，但必需遵循GPL規定，舉另一例子，對Windows 10 不滿，有原始程式可下載嗎?更何況修改了！在舉一個例子，以 PHP 程式語言來說，你可利用它來開發程式賺錢，若你覺得功能不足，你可下載原始程式修改重新編譯，賣給別人使用，這是合法的事，在 MS 等封閉軟体中，根本是不可思議的，但在自由軟体中，處處可見！

很多人聽見 LINUX 如看到蛇蝎，根本原因就是在於不了解！會不厭其煩的寫這些，也是希望大家對自主軟体多一些了解，進而使用、接受它！

xiaolaba · 發表於 2016-9-19 20:56:47

身為動物界的一份子, 當然需要煮食和進食, 話說煮菜也是一門藝術. 晚餐前開始安裝, KiCAD 4.0.4.
晚餐過後, 準備繼續下一步, 但是好像電腦有自動關過機然後重啟.

neo_install-kicad

電腦是 WIN10 64BIT 的系統, 4G RAM, 安裝完畢, 開來看看, 全英文介面, 試試看選其他語言的顯示, 只要是中文字都看得懂, 並不覺得簡體中文有任何突兀, 基本上, 人需要適應環境, 並非倒行逆施. 如果要看中文, 看來暫時是唯一的選擇, 但是要加入繁體中文, 其不難, 等待一下應該就有了.

如何選擇中文介面 -
Preference - Language - Simplified Chinese

neo_install-kicad

選擇了中文, 簡體版, 顯示菜單是中文, 完全看得懂, 不懂就學一下. 電子電路圖, 其實也是"語言"和"文字"的一種, 當初也是不會的, 學學就會了; 五線譜也是另外一種"語言"和"文字", 千萬不要肆意批評很多人在用但是自己不懂的文字或語言, 不是因為那好壞, 而是自身不懂而以. 最厲害的是小朋友, 完全不懂日文的, 但是玩純日文的手機遊戲, 完全沒有障礙, 也沒半點彆扭拘泥. 所以不論繁簡體中文字, 華人除了小部分ABC, 都應該學會看得懂.

實在不會的話, 學一下就好了, 或慢慢等下一版人家做好給你用支持繁體中文的.

neo_install-kicad

或者, 再次改回純英文的.

好, 就此打住, 出外吃甜湯

TO BE CONTINUED......................

つづく.......

(電影電視的連續劇, 看過以上兩行的那兩種文字.......不懂也知道代表啥意思)

cremaker · 發表於 2016-9-20 09:00:32

目前沒繁体中文的翻譯檔，只有簡体中文的，而且KICAD 的版本需為4.0.4

xiaolaba · 發表於 2016-9-20 10:24:47

初次啟動 KICAD, 也實驗了改變菜單顯示語言的功能, 大致OK. 那已經準備好實踐建立一個電子檔的電路圖, 最終的目標是由電路圖設計到畫成PCB.

先看, 如何建立一個設計項目, 參考KICAD提供的教學, 很詳細的, http://kicad-pcb.org/help/tutorials/

不會英文, 不重要, 記得小朋友也不會日文, 但是玩日文手游厲害的很, 不必找藉口給自己, 看圖識字.

歐是看了第一個視頻機教學, 該是專門給初階使用者的, Video Tutorials,
https://www.youtube.com/watch?v=zK3rDhJqMu0

再搜尋一下, 有一些人家製作好的 LIBRARY, 方便其他人下載取用已經做好的零件庫, 加速設計電子檔的電路圖, http://www.kicadlib.org/index.html

大略看完就開始自己的設計旅程, 有問題再繼續回顧和深入地看細節, HANDS ON EXPERIENCE - 實際自行操作, 是唯一的方法. 如是懶惰之人或是沒有興趣的, 基本是不會親手做一回. 如果自認為有興趣, 那就開工, 放手做一回, 反正花時間不花錢.

開始設計旅程,

neo_kicad new project

這個設計, 取個自己愛用的名字, 存在 D 槽,

neo_kicad new project name

原來不是很複雜, 設計的項目已經開啟了.
話說, 使用EDA工具設計電路圖的大門已經打開了.
形象化一下, 看到圖裡有兩個欄目,
FM-xtal-radio.sch, 畫電路圖的用的紙張.
FM-xtal-radio.kicad_pcb, 畫PCB用的紙張.

neo_kicad new project build

有了鋪開的畫紙, 那下一步就可以開始畫電路圖了.
要如何做 ?

TO BE CONTINUED......................

つづく.......

(電影電視的連續劇, 看過以上兩行的那兩種文字.......不懂也知道代表啥意思)

xiaolaba · 發表於 2016-9-20 12:05:55

本文章最後由 xiaolaba 於 2016-9-20 12:10 PM 編輯

開劃電路圖, 開始

先用滑鼠左手按鍵, 雙擊 FM-xtal-radio.sch 來鋪開畫紙.
簡介一下, FM-xtal-radio.sch, 代表是歐設計用作畫電路圖的畫紙, 在上面可以塗鴉, 也可以安放電阻電容電感半導體等符號; sch, 全寫應該是 SCHEMATIC, 應該是原理圖電路圖的意思, 自己猜的.

neo_kicad new project schematic capture

FM-xtal-radio.sch 已經鋪開的畫紙, 可以準備用來塗鴉

neo_kicad new project schematic design

一般, 手稿畫的電路圖, 90%的人習慣先畫零件符號, 例如先畫幾個電阻, 然後再畫連線連結他們, 這是一種電子科系裡面的語言, 當初學習也這樣開始; 然後現在用 EDA 工具設計電路圖, 一樣的步驟. 開始有點問題畫不出來, 再回去看看, 看圖識字, https://www.youtube.com/watch?v=zK3rDhJqMu0
, 大約在03:40 的位置有示範.

先隨便放幾個零件 (PLACE COMPONENT) 到畫紙上, 實驗一下會不會用.
按一下鍵盤 SHIFT+A, 放開; 然後滑鼠左按鍵點一下畫紙, 就可以選零件符號; 選了零件的符號後會隨滑鼠移動, 再點在畫紙上任何位置, 就安放好零件了.

總結一下, EDA 設計電路圖, 或者CAD電腦繪圖, 都是這樣的順序, 點-選-點-放, 零件就畫出來了.

成功了第一個零件的放置, EDA 設計電路圖的能力也進一步了. 算入門成功.

有了零件, 再來就是連線, 再回去看看教學視頻, 累呀, 聽不懂, 真是不想繼續學了....惰性是與生俱來的, 可以懶惰是很幸福的事.
這時候要自我當頭棒喝, 要學習就要累一下, 不要再找藉口, 鼓足餘勇, 先喝半杯茶, 繼續看圖識字, https://www.youtube.com/watch?v=zK3rDhJqMu0, 大約在06:30 的位置有示範, 再用心看2分鐘..........就好了

這樣就畫好了一個電路圖. 總結, 電路圖的設計正確與否, 這時候是不重要的, 現階段目標是先學習用 KICAD 畫出一個電路圖, 畫出來就得到算滿分了.

neo_kicad sch completed

成功, 小階段的成功, 向目標前進了一小步....恭喜恭喜, 看看, 歐是可以的, 聽不懂英文也可以, 看圖識字!!

回顧一下, 從不知道有這種免費EDA 工具, 到現階段可以初步運用畫出一個電路圖, 路不經不知難, 到底有多難 !?

有了這個電子檔的電路圖, 那下一步是不是可以讓電腦自動生成PCB, 猜想和希望就是這樣, 坊間不是很多廣告說電腦減肥, 電腦洗車.... ?! 電腦是萬能的....

實際要如何做 ? 有沒有其他障礙呢.....

TO BE CONTINUED......................

つづく.......

(電影電視的連續劇, 看過以上兩行的那兩種文字.......不懂也知道代表啥意思)

SIMON1016 · 發表於 2016-9-20 16:36:52

本文章最後由 SIMON1016 於 2016-9-20 03:41 PM 編輯

昨天像傻子  一直叫不出零件
找了老半天  見到如 4#圖3
額電路原理圖和 LAYOUT 似乎沒開放 ??
如 4#圖3 那幾個圖標成了虛影

現在看到了原來要先開啟 PROJECT

....
好久沒畫圖了

xiaolaba · 發表於 2016-9-21 00:28:38

畫出來一個電路圖的草圖, 當然是迫不及待的想讓電腦 "自動" 把它變成 PCB. 理想是美好的, 現實有點不一樣, 果然是還沒有水到渠成, PCB做不出來.

想要把電路圖 SCH "自動" 變成 PCB, 有些基本步驟, 初學, 按順序比較好, 跳格也可以但那是高手的事情,

1) 自動安排零件的流水號, 例如, 假如一共兩個電阻, 自動編號為 R1 / R2; 一般都不要手工餅乾, 不然上千個電阻的話就累死錯死;
2) 對每個零件符號選配將會出現在 PCB 上的圖案, 例如, 電阻可以是SMT形式, 也可以是插件的, 兩個腳的距離可以選配不同長度;
3) 由電路圖產生 NETLIST 檔案, 不要問什麼叫 NETLIST, 臨摹就對了, 因為歐也不了解;
4) 把 NETLIST 檔案匯入到 PCB 的畫紙;
5) 然後會看見零件在的 PCB 畫紙出現的圖案; 會糊在一堆的;
6) 最後是調整零件在 PCB 上的位置, 手動或自動產生連線的銅箔圖案.

這次遇到的問題是, PCB 上面完全看不見有零件的圖案. 歇息了一陣子, 想想看, 又回去再看看, https://www.youtube.com/watch?v=zK3rDhJqMu0

會不會是所選的電阻電容DIODE零件不對呢? 那就隨便找個現成晶體管或者MOSFET放上去試試看. 同時, 電路圖上的零件符號, 需要移動/複製/鏡像/旋轉等等, 修改是比較簡單的. 例如,

把十字線游標移到零件圖案的位置, 然後按鍵盤的 M / X / Y 或其他, 會有移動/複製/鏡像/旋轉之類的功能; 或者按滑鼠右鍵會跳出來選單供操作; 很有 CAD 的風格, 所以習慣了一下, 記住幾個主要的按鍵就可以了. 不想繼續搬弄零件符號了, 退出就按 ESC 一次.

就這樣, 多加了兩個晶體管, 隨便搬弄一下, 再來測試 PCB 的效果.

neo_point to the components and manipulate