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Autor Tema: Diseño de circuitos impresos con KiCad  (Leído 48847 veces)
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Felixls
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« : Octubre 29, 2009, 11:20:00 »

Diseño de circuitos impresos con KiCad


Este es un tutorial para aprender
los conceptos básicos del software KiCad (versión del 16/2/2009)
utilizando la versión para Ubuntu Jaunty Jackalope 9.04.

Contenido
  • Diseño de un circuito
  • Notación de componentes
  • Lista de componentes
  • Verificación eléctrica
  • Creación de la red
  • Creación de componentes para el diseño
  • Diseño del PCB
  • Creación de componentes para PCB
  • Creación de bibliotecas de componentes
  • Importación de componentes de EAGLE
  • Importación de circuitos de EAGLE
  • Creación de zonas en PCB (planos de masa)
  • Autorouting
  • Autoplacement

Definiciones

Diagrama electrónico

El diagrama electrónico o esquema electrónico es una representación gráfica de un circuito eléctrico.
Muestra los diferentes componentes del circuito de manera simple y por medio de símbolos estandarizados. El conjunto de los componentes e interconexiones en el esquema generalmente no corresponde a sus ubicaciones físicas en el dispositivo terminado.

PCB - Placa de Circuito Impreso
Es el lugar donde los componentes electrónicos se ajustan mecánica y electrónicamente a través de pistas de cobre y un material no conductor.
Vista 3d del circuito impreso se logra por la carga de los datos referenciales a tres dimensiones de los componentes de un circuito y la lista de pistas del mismo.
Placa de circuito impreso sin componentes
Placa de circuito impreso con componentes

Diseño electrónico
La construcción de una placa de circuito impreso puede completarse en forma manual (utilizando lápiz y papel para el esquemático, un rotulador indeleble para dibujar las pistas a mano alzada y toda la suerte del mundo si el proyecto es más complicado que cinco componentes y 30 pistas  Grin)

Diseño electrónico automatizado
Un software de diseño electrónico automatizado permite la construcción de una placa de circuito impreso con la ayuda de información relativa de cada componente, facilita la edición y automatiza tareas repetitivas.

Otras herramientas de diseño
No voy a hablar de otros productos, muchos conocerán a Eagle, Ares, PCBWizard, Altium, etc, este tuto intenta brindar a los usuarios una simple introducción al diseño con un software GPL y no crear un debate o comparaciones que en muchos casos puede resultar parcial, incompleta y/o injusta.

KiCAD
Instalación

Página de KiCad
http://kicad.sourceforge.net/wiki/index.php/Main_Page

Allí podremos elegir entre las diferentes opciones:

KiCad Stable Release:
        * For Windows: 20090216
        * Linux: (RatHat, Fedora, Mandriva, CentOS...) 20090216
        * Linux (Ubuntu): 20090216
        * Sourcecode: 20090216

En este caso vamos a trabajar con la tercer opción, bajaremos de este modo el archivo:
kicad-2009-02-16-final-UBUNTU_8.10.tgz

Al descompactar este archivo en el Home y nos creará la siguiente estructura de directorios:

binUbicación de los ejecutables y plugins
docAyuda y tutoriales
shareBibliotecas de componentes, plantillas y ejemplos
wings3dInstalación de la herramienta Wings3d para la creación de modelos 3D de los componentes.

La descompactación desde consola puede hacerse utilizando la siguiente línea:
tar zxvf kicad-2009-02-16-final-UBUNTU_8.10.tgz

Es posible instalarlo en /usr/local (personalizado como root), pero lo he usado desde el home y no tuve problemas.

Dependencias

Es preciso poseer previamente libc.so.6 (no funciona con libc.so.5).

Ejecutables

kicad: Manejador de proyectos


eeschema cvpcb  pcbnew   gerbview

Eeschema: Diseñador del esquemático y editor de componentes.
Cvpcb: Asocia símbolos del esquemático con su correspondiente footprint (o apariencia física del componente).
pcbnew: Diseñador de la placa de circuito impreso y editor de footprints.
Gerbview: Visor de archivos Gerber.

« Última modificación: Febrero 24, 2010, 09:02:03 por Felixls » En línea
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« Respuesta #1 : Octubre 29, 2009, 11:20:39 »

Diseño de un circuito - PARTE I

Acompañando este tutorial el lector podrá crear simultáneamente un circuito de manejo de LCD en modos de 2, 4 y 8 bits conectable a las entrenadoras disponibles en ucontrol que soporten el estandard IDC10 de cuatro hilos de datos más 5v, GND y el resto desconectados.

La historia de este circuito nace de la necesidad de poseer un módulo totalmente flexible para LCD de 16x2 con backlight regulable (o no) por PWM, con control del contraste y que se pueda conectar con solo 2 bits (3 hilos, data, clock y enable), 4 bits (6 hilos, E + RS + D4 a D7) u 8 bits (10 hilos, E + RS + D0 a D7).

En mi caso, esta idea fue tomando forma con un papelito y un lápiz


Ahora vamos a pasar este bosquejo a KiCad, para ello ejecutamos el archivo kicad/bin/kicad, lo cual nos muestra la pantalla principal del manejador de proyectos


Creación de un nuevo proyecto
El manejador de proyectos posee esta toolbar o barra de herramientas:


Crea un    Carga un    Graba el      Crea un               Refresca
nuevo       proyecto    proyecto      zip con todos       el árbol
proyecto   existente    actual         los archivos del    de proyecto
                                                proyecto


Utilizando el botón/menú "New" o "Crear un nuevo proyecto", KiCAD nos pedirá que le demos la carpeta y el nombre del nuevo proyecto


en nuestro caso se llamará (LCD.pro, obvio, no?  Grin)


Formato de archivos
Todos los archivos que genera KiCAD tienen formato de texto, por ejemplo nuestro archivo LCD.pro contiene lo siguiente:

update=Thu 29 Oct 2009 04:52:27 PM WART
last_client=kicad
[general]
version=1
RootSch=LCD.sch
BoardNm=LCD.brd



Comenzamos la edición del esquema
Abrimos Eeschema (el editor de esquemas), el mismo nos informará que el archivo LCD.sch no fue encontrado, le damos Ok.

Ahora es el momento más terrorífico para todo escritor y en nuestro caso diseñador, superar la página en blanco, jeje Grin
De acuerdo a las últimas recomendaciones para superar este problema, no hay que ser muy exigentes desde el primer componente o línea que se escribe, para lo cual vamos a conocer lo más básico del diseño y luego afilaremos la punta del lápiz  Wink

Bueno, vamos a hacer eso, como? agregaremos a la nunca bien ponderada "resistencia"  bang

Para ello tenemos que conocer nuestra nueva amiga, la barra de herramientas de la derecha:







Agregar un componente

Agregar un conector de alimentación

Agregar un cable






Agregar una bandera de "no conectar"

Darle nombre a una red

Agregar una etiqueta global

Agregar una unión







Dibujar una línea

Dibujar un texto


Borrar un item del esquema


Pulsamos en "Agregar un componente" o "Place a component" y en el cuadro Name, escribimos simplemente "R" y luego pulsamos "OK"


Cada botón de nuestra amiga tiene accesos directos con el teclado que podremos conocer con el menú

Listo, ya no está en blanco, plufff, superamos el terror de la página vacía,  laugh

Para cambiar las propiedades de nuestra resistencia hacemos click derecho sobre la misma y nos aparecerá el menú contextual:


Si, si, adivino el pensamiento, estarán pensando... como le haces para poner caritas y escribir en los screenshots?, la respuesta, utilizo Shutter (funciona en ubuntu, sorry windows boys,  Grin)


Ingresamos según nuestro bosquejo entonces dos resistencias una de 4k7 y otra de 180R, ahora agregaremos el conector IDC10, que físicamente es este para que se ubiquen:


En este caso escribiremos en el cuadro de agregar un componente: "conn"  y al pulsar enter

Elegiremos el componente CONN_5X2 y el programejo nos contará que se trata de:
Descr: Symbole general de connecteur
KeyW: CONN

Los valores para cada uno serían: Control, DatosL, DatosH
 
Tal como lo pensé al módulo necesitaremos agregar tres de estos conectores.

Necesitamos también un condensador de desacoplo, ingresaremos "C", y como valor 100nf.

Para agregar al colega transistor, ingresaremos PNP o NPN, en este caso uso un PNP y le asignaremos el valor BC557.

Agregamos además dos selectores, que físicamente son 3 pines cada uno con un jumper, para ello elegiremos dos CONN_3 con valores BacklightSel y BitModeSel respectivamente.

A este nivel del diseño, tendríamos que tener los siguientes componentes con sus respectivos valores:

Estado 1:
« Última modificación: Febrero 24, 2010, 09:11:44 por Felixls » En línea
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« Respuesta #2 : Octubre 29, 2009, 08:54:43 »

Diseño de un circuito - PARTE II

Continuando con nuestro módulo LCD mega-flexible, vamos a necesitar expresar las conecciones de alimentación, para ello utilizaremos nuestra amiga y su botón "Agregar conector de alimentación", que nos va a mostrar un cuadro similar al agregado de componentes, ingresaremos "5V":


Al hacer click en OK, nos muestra todas las coincidencias que encontró dentro de la biblioteca (si, llegaron las bibliotecas   smiley)


Ahora, hacemos lo debido para la tierra, para ello tipeamos "vss", y movemos ambos componentes cerca del conector IDC.



Para el LCD también vamos a necesitar una resistencia variable, la podemos encontrar ingresando "POT", le daremos el valor 10k.

Hasta aquí nuestros componentes están tan unidos como el agua y el aceite, obviamente, para eso vamos a recurrir a nuestra amiga, y le pediremos un cable o con el teclado pulsando la tecla W (por wire), siempre y cuando estemos parados con el ratón sobre la pata a unir.

Y que debemos unir?, fácil:

  • El pin 1 de IDC Control va a masa, el 2 va a +5V
  • La resistencia de 4k7 va conectada la base del bc557, el emisor va a +5V y el colector al pin 1 del selector BacklightSel
  • El pin 2 de BacklightSel va a la resistencia de 180R y el pin 3 va a +5V
  • El POT se conecta por un lado a tierra y por el otro a +5V
  • y.... hoho, problema!, donde está el conector LCD y el integrado CD4094?Huh?, tranqui, lo vemos pronto  Wink

Paso siguiente marcaremos con la ayuda de nuestra amiga los pines no usados utilizando el botón "Agregar bandera de no conectar" o "Place no connect flag"

Luego de estas modifiaciones nuestro esquema va tomando color...
Estado 1.1:
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« Respuesta #3 : Octubre 29, 2009, 11:14:55 »

Hasta el paso anterior nos faltaba el conector para el LCD y el registro de desplazamiento CD4094, y si bien KiCad trae un componente "display_bl" los pines no siempre coinciden y luego trae problemas.

Creación de componentes - PARTE I
Para comenzar, levantamos la vista, y nos encontramos con la barra de herramientas del editor de esquemas



El botón "Libedit" nos abrirá, sin cerrar nuestro esquemático, esta pantalla



Aquí diseñaremos, de a uno, cada nuevo componente junto a sus propiedades.

Veamos entonces cuales son las características de estos componentes, las que nos interesan básicamente son sus pinouts. La forma de nuestro nuevo bichito debería respetar un estandar, o no, pero debe quedar claro que significa luego ese pictograma en el esquemático Wink

LCD con un controlador Hitachi HD44780 compatible
Podría tener este pinout:


En mi caso el LCD tiene esta distribución de pines:
1 Vss
2 Vdd
3 Contraste
4 RS
5 Rw
6 E
7 a 14 D0 a D7
15 ánodo del backlight
16 cátodo del backlight

Entonces comensamos a diseñar el nuevo componente LCD, para ello hacemos click en "Nuevo componente" o "New component", y en cuadro "Component Creation" ingresamos en Name "LCD_HD44870":


Y en este diseñador de componentes les presento a la hermana menor, la barra de herramientas del diseñador de componentes para esquemáticos


Hacemos click en agregar pin e ingresamos un "1" en número de pin (Pin Num) que según la hoja de datos de mi LCD corresponde a Vss, entonces ingresamos "Vss" como nombre de pin (Pin Name).


De esta manera creamos el resto de los pines, luego agregamos textos y firuletes, y nos quedaría algo así:


Una vez que establecimos todas las propiedades de nuestro componente, podríamos:
  • usarlo directamente en nuestro esquema utilizando el botón "Save current component into current loaded library (in memory)"
  • modificar las bibliotecas de kicad. (No recomendable)
  • crear nuestra propia biblioteca/s

Vamos por la tercera opción


El programa nos preguntará donde guardar la biblioteca, en este caso la guardaré en el mismo directorio donde está el resto de los archivos del proyecto actual.


Listo, componente a salvo, pero... (por qué siempre hay un pero? Grin), debemos decirle al editor de esquemas que deseamos usar esta biblioteca, entonces nos avisa:


Y donde está el mentado eeschema config ese? tal vez se pregunte el lector, se trata del archivo LCD.pro, si, nuestro archivo de proyecto.

Vamos al menú Preferences/Library:


Agitamos el botón de Add:


Elegimos la biblioteca que creamos anteriormente:


Luego pinchamos al botón "Save Cfg" para guardar los cambios.


Y elegimos nuestro LCD.pro


Ahora podemos usar nuevamente nuestra amiga, escribir LCD y veremos que nuestro flamante pictograma LCD_44780


Hasta aquí, nuestro esquema debería verse de esta manera:
Estado 2:

« Última modificación: Febrero 24, 2010, 09:22:11 por Felixls » En línea
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« Respuesta #4 : Octubre 30, 2009, 04:02:32 »

Creación de componentes - PARTE II

Ahora le toca al registro de desplazamiento CD4049, primero veamos para que sirve y como funciona en forma lógica dentro de nuestro circuito.

CD4094
Cito a Pedro (PalitroqueZ) y su fantástico "Usando el CD4094 para manejar displays 7 segmentos."
Registro de desplazamiento de 8bits, con salida tri-estado. Esto significa que disponemos de un mecanismo para aislar sus 8 pines de salida del resto del circuito. Los datos son desplazados serialmente con cada flanco de subida del reloj (CLOCK) y cada bit es transmitido al latch correspondiente con cada flanco de bajada del pin STROBE
Para el caso del LCD, en lugar del funcionamiento de STROBE, voy a usar el Enable del mismo.


Esta animación (GIF) pueden hacerla con el GIMP y sus layers, luego lo graban como gif, y listo,  Wink

El uso que se le da a este tipo de chip es la de ahorrar pines, luego de romperme la cabeza leyendo la web del amigo Myke Predko logré diseñar el mecanismo de 2 bits con un CD4094.



Si bien es posible conectar 8 bits desde el registro de desplazamiento no le vi mucha utilidad, salvo que sea muy importante la velocidad de transferencia.

Entonces solo dejé para el caso 4 bits desde el CD4094 y además RS con lo cual me ahorro de un selector.

Diseñamos de forma análoga al LCD el CD4094.

Notar que no hay necesidad de mantener una correspondencia exacta del orden de los pines y hasta es posible ocultar los alimentación (eso a mi no me gusta, siempre me los olvido de conectar y luego  Cry)

Acto seguido y de la mano de nuestra amiga vamos a usar una etiqueta global (o Global Label):


El CD4094 se conectaría de esta manera:


Completando el resto de las conecciones, nuestro esquemático quedaría así:


Notación de componentes

Vamos a utilizar la barra de herramientas superior, botón Notación esquemática o "Schema Annotation"


Esta tarea como había dicho al comienzo del tuto es preferible hacer una única vez al terminar el esquemático, ya que borrar por accidente las referencias puede dejar sin sincronización el esquemático con el circuito impreso que estudiaremos más adelante.

Con el signo de admiración están los item "delicados".

Al hacer click en Annotation, eeschema busca todos las referencias con el signo ? y va numerando de acuerdo a Order en la página actual o en todo el esquemático.

Es importante además llenar los datos del esquemático para tener una referencia


Estado 3:
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« Respuesta #5 : Octubre 30, 2009, 09:34:37 »

Verificación de reglas eléctricas de esquemático

La verificación de las reglas eléctricas del esquemático nos aydarán a verificar que conección están bien y cuales no.

Para ejecutar entonces el ERC pulsamos en su icono que está en la barra superior:


Desde aquí pulsamos en Test Erc


Posibles errores y causas

"Item not annotated: #FLG?"Falta definir la referencia de algún componente, ver tema siguiente  Wink
"Warning Pin input UnconnectedUn pin quedó al "aire", usar la bandera de no conección
"Warning Pin power_in not driven (Net XX)."Falta agregar una "bandera de alimentación" PWR_FLAG.

Generando la Netlist

Desde este asistente vamos a generar la información de esquemático, sus cables y componentes que pasan a ser pistas y módulos de pcb, respectivamente.



La netlist normalmente se guarda con el nombre del proyecto y la extensión ".net"


Este es un estracto de la netlist generada para nuestro esquemático.
Código:
# EESchema Netlist Version 1.1 created  Fri 30 Oct 2009 10:16:57 PM ART
(
 ( /4AEB7905 $noname  U2 CD4094 {Lib=CD4094}
  (    1 +5V )
  (    2 N-000008 )
  (    3 N-000001 )
  (    4 ? )
  (    5 ? )
  (    6 ? )
  (    7 N-000002 )
  (    8 VSS )
  (    9 ? )
  (   10 ? )
  (   11 N-000005 )
  (   12 N-000017 )
  (   13 N-000006 )
  (   14 N-000016 )
  (   15 +5V )
  (   16 +5V )
 )
 ( /4AEB4345 $noname  U1 LCD_HD44780 {Lib=LCD_HD44780}
  (    1 VSS )
  (    2 +5V )
  (    3 N-000010 )
  (    4 N-000002 )
  (    5 VSS )
  (    6 N-000020 )

...

Si vemos bien, en esta sección están las conecciones de nuestro CD4094:
 ( /4AEB7905 $noname  U2 CD4094 {Lib=CD4094}
  (    1 +5V )
  (    2 N-000008 )
  (    3 N-000001 )
  (    4 ? )
  (    5 ? )
  (    6 ? )
  (    7 N-000002 )
  (    8 VSS )
  (    9 ? )
  (   10 ? )
  (   11 N-000005 )
  (   12 N-000017 )
  (   13 N-000006 )
  (   14 N-000016 )
  (   15 +5V )
  (   16 +5V )
 )
La primer columna sería el número de pin del integrado, y al lado está el nombre de la net, como en muchos casos no hemos asignado nombre KiCAD lo generó como N-XXXXX.

Asociando vista lógica con la física (footprints)

Es hora de afrontar un poco más la realidad,  como decía mi profesor de filosofía:
"Ud vio a la mujer?, seguramente que no, Ud. vio a Penelope Cruz, Luciana Salazar, Doña Rosa, etc, pero a 'la mujer', no, ya que es un modelo, una abstracción de la mente..."
mientras yo pensaba "y... por qué Penelope Cruz no es "la mujer"?  Grin

Resulta que nuestro primer componente, la malechora resistencia encontrada como R en la biblioteca devices, no existe en la vida real, existen resistencias de muchos tipos y tamaños:


Para asistirnos en esta tarea, tenemos a Cvpcb:


La información sobre que tipo de módulo a usar está a la derecha de su ventana, podemos tener una vista previa de la disposición y forma de pad y una vista 3D del componente (si está disponible la información).



Cada módulo muchas veces tiene una nomenclatura que intenta explicar sus características físicas.



Asociamos entonces los módulos uno a uno realizando un doble-click en el elemento que corresponde, pero....


Nuestro LCD no tiene módulo  Idiota, bueno, no queda otra que explicar entonces...

Creación de módulos  rolleyes2

Abrimos PCBnew y luego pulsamos en la barra superior el botón "Open module editor"


Desde esta ventana es posible modelar el footprint del LCD.

Otra vez la página en blanco (en realidad negra)  Insultos


Empecemos de a poco, pulsamos en Nuevo módulo o "New Module".


Les presento a mi hermanita menor, la llamo así porque es chiquita y tiene pocos componentes  laugh


Lo primero que tenemos que establecer para el diseño tanto de componentes como para el circuito impreso posterior es la grilla, la misma viene por defecto en pulgadas, aunque puede cambiarse a milímetros


Le pedimos a mi hermana un pad y para ello pulsamos en "Agregar un pad".

Con estos valores vamos a crear el conector para el LCD con forma elíptica.

Mi plan es hacer una placa muy chica, donde el LCD no va montado necesariamente sobre la placa ya que puede tener un pinout no compatible.

Al terminar de agregar el primer Pad, agregamos el resto y veremos que se crea con las mismas propiedades y los pines se van numerando automáticamente (cool he  Tongue)


Lo salvamos de un corte de luz


en nuestra biblioteca "mis-modulitos.mod"


Cerramos la ventana del editor y la de PCBnew.

Volvemos, como perrito arrepentido a CVpcb. Para poder ver nuestra nueva biblioteca usamos el menu Preferences/Configuration:


Ahora podemos ver que nuestro módulo aparece en la lista y lo podemos asignar al componente LCD_HD44780


CVpcb graba esta información de asociación junto a la netlist.

« Última modificación: Febrero 24, 2010, 09:40:06 por Felixls » En línea
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« Respuesta #6 : Octubre 31, 2009, 10:42:17 »

Importación de componentes y módulos de Eagle

Tal vez nos encontramos con la necesidad de importar componentes ya creados en Eagle, si bien la creación de componentes en KiCAD la considero una pavada, bueno, es siempre bueno romper con esa hoja en blanco con algo de trabajo ya realizado, no? Grin.

Procedamos entonces, desde Eagle 5.6, en versión gratuita (con las limitaciones conocidas  Angry), vemos que el componente 4094 ya está en la biblioteca 40xx.lbr

No sé Uds, pero como que no tiene el mismo gustito que te venga ya el integrado "de fábrica" a hacerlo uno mismo...

Nos paramos entonces sobre la biblioteca y le damos click derecho...


En este paso vamos al menu File/Run


Aquí vamos a necesitar el archivo que adjunto junto a este tutorial

eagle2kicad-0.9b.ulp

Elegimos este script de exportación


Nos aparece una ventanita "Eagle: Export to KiCAD, versión 0.9" si no aparece, cuanto lo siento amigo! Grin
Elegimos la carpeta de destino y el nombre que va a tener la biblioteca




Al terminar nos va a crear el .lib y .mod con nuestro componente para esquemático y el módulo respectivamente.


Para usar o ver lo que exportamos, vamos a eeschema, abrimos la configuración y agregamos la biblioteca del desktop




Pulsamos en el selector de componentes a editar


Primero nos va a pedir que especifiquemos que biblioteca queremos seleccionar


Luego aparecerán todos los componentes que importamos en dicha bibliotequita  rolleyes2


Elegimo el 4094 y listo el pollo, pelada la gallina.


* eagle2kicad-0.9b.ulp (34.78 KB - descargado 1873 veces.)
« Última modificación: Febrero 24, 2010, 09:44:33 por Felixls » En línea
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« Respuesta #7 : Octubre 31, 2009, 07:30:28 »

Creando el circuito impreso - PARTE I

Originalmente, cada componente electrónico tenía patas de alambre, y el circuito impreso tenía orificios taladrados para cada pata del componente. Las patas de los componentes atravesaban los orificios y eran soldadas a las pistas del circuito impreso. Este método de ensamblaje es llamado through-hole ( "a través del orificio", por su nombre en inglés). En 1949, Moe Abramson y Stanilus F. Danko, de la United States Army Signal Corps desarrollaron el proceso de Autoensamblaje, en donde las patas de los componentes eran insertadas en una lámina de cobre con el patrón de interconexión, y luego eran soldadas. Con el desarrollo de la laminación de tarjetas y técnicas de grabados, este concepto evolucionó en el proceso estándar de fabricación de circuitos impresos usado en la actualidad. La soldadura se puede hacer automáticamente pasando la tarjeta sobre un flujo de soldadura derretida, en una máquina de soldadura por ola.

Sin embargo, las patas y orificios son un desperdicio. Es costoso perforar los orificios, y el largo adicional de las patas es eliminado. En vez de utilizar partes through-hole, a menudo se utilizan dispositivo de montaje superficial.

La tecnología de montaje superficial fue desarrollada en la década de 1960, ganó impulso en Japón en la década de 1980, y se hizo popular en todo el mundo a mediados de la década de 1990.

Los componentes fueron mecánicamente rediseñados para tener pequeñas pestañas metálicas que podían ser soldadas directamente a la superficie de los circuitos impresos. Los componentes se hicieron mucho más pequeños, y el uso de componentes en ambos lados de las tarjetas se hizo mucho más común, permitiendo una densidad de componentes mucho mayor.

El montaje superficial o de superficie se presta para un alto grado de automatización, reduciendo el costo en mano de obra y aumentando las tasas de producción. Estos dispositivos pueden reducir su tamaño entre una cuarta a una décima parte, y su costo entre la mitad y la cuarta parte, comparado con componentes through hole.

Composición física
La mayoría de los circuitos impresos están compuestos por entre una a dieciséis capas conductoras, separadas y soportadas por capas de material aislante (sustrato) laminadas (pegadas) entre sí.

Las capas pueden conectarse a través de orificios, llamados vías. Los orificios pueden ser electorecubiertos, o se pueden utilizar pequeños remaches. Los circuitos impresos de alta densidad pueden tener vías ciegas, que son visibles en sólo un lado de la tarjeta, o vías enterradas, que no son visibles en el exterior de la tarjeta.

« Última modificación: Febrero 24, 2010, 09:45:42 por Felixls » En línea
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« Respuesta #8 : Octubre 31, 2009, 10:30:46 »

Creando el circuito impreso - PARTE II

Del panel de ejecutables de KiCAD abrimos PCBnew


A la derecha tenemos a nuestra nueva mejor amiga, la barra de herramientas para pcb


En la parte superior está la barra con las funciones más importantes de PCBnew, nos permitirá leer la netlist, verificar el diseño, hacer un autorouting, etc.


Hacemos click en el botón leer netlist, y nos aparecerá el NetList Dialog:


Al pulsar en el botón Read Current Netlist nos encontraremos con un lindo error!
"Component[Ux]: footprint <xxxx> not found",  antes de que digas WTF?  Insultos, explico, el problema se debe a que todavía no está configurado en PCBnew nuestra biblioteca.

Para configurar la biblioteca vamos a Preferences/Library, y agregamos a mis-modulitos.mod, luego le damos a Save Cfg


Volvemos a leer la netlist, y en el borde superior izquierdo de la pantalla aparecerán todos nuestros módulos uno arriba del otro


Con este montón de módulos podríamos tomarnos el trabajo de moverlos a mano, o podríamos seguir leyendo y ver que alguien pensó en algo para hacernos más felices  Grin

Autoplacement
KiCAD puede optimizar el diseño al intercambiar la posición de las partes para reducir el largo de las pistas de cobre. Detecta automáticamente las patas de alimentación de los dispositivos, y generan pistas o vías al plano de alimentación o conductor más cercano.

Para empezar definiremos el tamaño de nuestra placa de circuitos, vamos al combo que dice "Copper" o "Cobre" y elegimos "Edge_Pcb"


Con la ayuda de nuestra amiga de la derecha dibujamos lineas y tomamos medidas con la reglita.


Una vez que terminamos pulsamos el botón de la barra superior "Autoplacement" y luego pulsamos sobre cualquier parte el botón derecho del ratón y elegimos la opción "Autoplace All modules"


Luego de llevar el procesador casi al 90% y trabajar durante un rato moviendo los componentes para tener ratsnet lo más cortas posibles nos deja todos los componentes dentro de nuestra plaquita:



Los movemos a voluntad o conveniencia...


Acomodamos las referencias para que se puedan leer correctamente (así como los valores)


Esto también es importante, aunque no lo parezca, sobre todo si vamos a imprimir y luego intentar leer las referencias en el momento del montaje o si estamos haciendo serigrafía de la parte de componentes, etc.


Al terminar de acomodar todo podría quedar así:


Autorouting
Se trata de rutear cada nodo en la lista de pistas-pines, encontrando secuencias de conexión en las capas disponibles.

El problema de ruteo es equivalente al problema del vendedor viajero, y es por lo tanto NP-completo, y no se presta para una solución perfecta. Un algoritmo práctico de ruteo (normalmente se usa algoritmos genéticos de Inteligencia Aritificial) es elegir la pata más lejana del centro de la tarjeta, y luego usar un algoritmo codicioso para seleccionar la siguiente pata más cercana con la señal del mismo nombre.

Después del ruteo automático, usualmente hay una lista de nodos que deben ser ruteados manualmente.

Habilitamos el auto-ruteo desde la barra de arriba y luego le damos al botón derecho del ratón sobre cualquier lado y usamos la opción "Autoroute All modules"



Para nuestra sorpresa, o no  Grin, el "auto-ruteo" nos hizo un pcb a dos caras, a muchos no les gusta esto porque se les hace difícil hacerlas (no se porque, es re-fácil, ... humm, se viene el tuto de placas a dos caras?  Tongue)

Para rutear a una cara vamos al menú Preferences/General



Y seleccionamos en layers la capa 1.

Hay varias opciones muy útiles  rolleyes


Bueno, este es el resultado del auto-ruteo.... Idiota no me gusta hacerlo así, siempre ruteo a mano..



El lector tal vez advirtió que las pistas son un tanto finas, esto no es nada bueno.

Si no nos gusta el resultado, siempre se puede borrar seleccionando en bloque y luego con la opcíon del click derecho, le damos a "Delete block" y dejamos seleccionada a la opción "Include tracks" únicamente.


Ahora las pistas están más gorditas  Grin

« Última modificación: Febrero 24, 2010, 09:54:53 por Felixls » En línea
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« Respuesta #9 : Noviembre 01, 2009, 12:42:28 »

Creando el circuito impreso - PARTE III

Ruteo manual

El método más complicado, a veces hasta se necesita un diazepam para hacerlas, pero los resultados son mejores



Una ayuda, al ir llevando la pista y necesitar hacer una vía para rutear por la cara superior se puede usar con el teclado la tecla page-up y para volver al cobre page-down  Wink
« Última modificación: Febrero 24, 2010, 10:38:32 por Felixls » En línea
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« Respuesta #10 : Noviembre 01, 2009, 12:43:53 »

Creando el circuito impreso - PARTE IV

Creando zonas (ej. plano de masa)
Esto permite reducir la contaminación de los productos químicos utilizados durante el grabado y acelerar la velocidad de producción.

Con la ayuda de la barra de la derecha, elegimos agregar una zona, y nos aparecerá este cuadro:







Al final podemos llenar las "islas" restantes con zonas no conectadas a una net.






Vista 3D del circuito terminado





Fotos del circuito terminado




FIN

Espero que le sirva a alguien, por cualquier duda o comentario los invito a:
http://www.ucontrol.com.ar/forosmf/explicaciones-y-consultas-tecnicas/diseno-de-circuitos-impresos-con-kicad-comentarios-y-consultas/

saludos.
Felixls.
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