Kicad应用总结

Posted 夏沫の浅雨

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Kicad应用总结相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

写在前面：

本文章旨在总结备份、方便以后查询，由于是个人总结，如有不对，欢迎指正；另外，内容大部分来自网络、书籍、和各类手册，如若侵权请告知，马上删帖致歉。


在当前这个时代，对于 PCB设计，有太多的 EDA设计软件了，如：Cadence、PADS、Altium等，但绝大多数是要授权的，而且如今人们版权意识正在提高；这对电子爱好者来说，要想 DIY一个好东西，免不了依赖于这些设计软件，但如果有开源的、顺手的软件，那么我们更倾于应用这些软件，毕竟从版权意识上看以及投向开源社区来讲都是好的。


目录



一、简介

KiCad 是一个开源软件工具，用于设计电子原理图和 PCB 图形。

其官网地址：https://www.kicad.org/

各操作文档说明：https://docs.kicad.org/

由于 KiCad 是一个开源软件，所以我们可以获取到它的源码：https://github.com/KiCad/kicad-source-mirror

当然，基于开源，它实现了跨平台：

然后在正式开篇之前，以下这些说明都是基于 V5.1.9版本（最新版为 V5.1.10，修正了部分 Bug）；该死 V6.0版本居然还没发布，对于想要了解 V6.0版本的一些升级功能的，可以移到 KiCad 6 is coming!


二、入门

1、工作流程

Kicad有着其独特的工作流程：

设计一个 PCB板，主要由两个任务来完成：绘制原理图和布置电路板。

2、文件说明

KiCad在创建并使用时具有以下特定扩展名文件和文件夹，其主要用于原理图和电路板编辑。

  1. 项目管理文件

    文件扩展名描述
    *.proSmall file containing a few parameters for the current project, including the component library list.

  2. 原理图编辑器文件

    文件扩展名描述
    *.schSchematic files, which do not contain the components themselves.
    *.libSchematic component library files, containing the component descriptions: graphic shape, pins, fields.
    *.dcmSchematic component library documentation, containing some component descriptions: comments, keywords, reference to data sheets.
    *_cache.libSchematic component library cache file, containing a copy of the components used in the schematic project.
    sym-lib-tableSymbol library list (symbol library table): list of symbol libraries available in the schematic editor.

  3. 制板编辑文件和文件夹

    文件扩展名描述
    *.kicad_pcbBoard file containing all info but the page layout.
    *.prettyFootprint library folders. The folder itself is the library.
    *.kicad_modFootprint files, containing one footprint description each.
    *.brdBoard file in the legacy format. Can be read, but not written, by the current board editor.
    *.modFootprint library in the legacy format. Can be read by the footprint or the board editor, but not written.
    fp-lib-tableFootprint library list (footprint library table): list of footprint libraries (various formats) which are loaded by the board or the footprint editor or CvPcb.

  4. 通用文件

    文件扩展名描述
    *.kicad_wksPage layout description files, for people who want a worksheet with a custom look.
    *.netNetlist file created by the schematic, and read by the board editor. This file is associated to the .cmp file, for users who prefer a separate file for the component/footprint association.

  5. 特殊文件

    文件扩展名描述
    *.cmpAssociation between components used in the schematic and their footprints. It can be created by Pcbnew and imported by Eeschema. Its purpose is to import changes from Pcbnew to Eeschema, for users who change footprints inside Pcbnew (for instance using Exchange Footprints command) and want to import these changes in schematic.

  6. 其他文件

    主要是生产生成文件

    文件扩展名描述
    *.gbrGerber files, for fabrication.
    *.drlDrill files (Excellon format), for fabrication.
    *.posPosition files (ASCII format), for automatic insertion machines.
    *.rptReport files (ASCII format), for documentation.
    *.psPlot files (Postscript), for documentation.
    *.pdfPlot files (PDF format), for documentation.
    *.svgPlot files (SVG format), for documentation.
    *.dxfPlot files (DXF format), for documentation.
    *.pltPlot files (HPGL format), for documentation.

三、常用快捷键

首先说明一下，热键（即单个按键）直接用字母表示；组合键（是指先按住第一个键不放，然后按下第二个键，再放开这两个键。）则用 “ + ” 表示；多次按键（是指先按下第一个键并放开，然后按下第二个键并放开，以此类推。）则用 “ - ” 表示。

1、常规

快捷键功能
Ctrl + N新建
Ctrl + O打开
Ctrl + S保存
Ctrl + Shift + S另存为
Ctrl + Z撤销
Ctrl + Y重做
Ctrl + X剪切
Ctrl + C复制
Ctrl + V粘贴
Ctrl + F查找
F1放大
F2缩小
F3缩放重绘
F4缩放中心
Home适合屏幕
E编辑

2、原理图

快捷键功能
C重复的器件符号或标签
R旋转
M移动
A添加器件符号
P添加电源符号
XX轴镜像
YY轴镜像
W画线
B放置总线
L添加标签
H添加分层标签
Ctrl + L添加全局标签
J添加连接点
Q添加禁止连接标志
F8更新到 PCB

3、PCB

快捷键功能
O放置封装
D保持角度拖动布线
X布线
Q编辑线宽/过孔尺寸
L锁定/解锁封装
V常规状态下，切换层；布线状态下，放置过孔并切换层
N / Shift + N切换网格大小
Ctrl + H板层高对比模式（单层显示）
W / Shift + W切换线宽
Ctrl保持角度
/布线轨迹切换
B填充所有铜层区域
Ctrl + Shift + M测量
Alt + 6差分布线
G调整铜层区域

4、库封装

快捷键功能
M移动
XX轴镜像
YY轴镜像
Instert重复引脚

四、常用插件

插件存放路径：...\\KiCad\\share\\kicad\\scripting\\plugins


1、主题配色

地址链接：https://github.com/pointhi/kicad-color-schemes

例如笔者当前的主题配色为（behave-dark）：

2、动态 BOM

吾称之为最硬合交互式 BOM操作：

地址链接：https://github.com/openscopeproject/InteractivehtmlBom

3、泪滴生成

地址链接：https://github.com/NilujePerchut/kicad_scripts

泪滴的作用，这里就不说啦，以前有讲过，然后演示：

焊盘：

通孔：


五、Pcbnew中各层用途说明

1、所支持的板层

KiCAD在 Pcbnew中总计提供了 32个铜层供导线走线（可覆铜），12个固定技术层（按照正反面分为 6对），2个独立技术层，4个辅助层。

在 KiCad里 Pcbnew的层描述中：

  • F.代表电路板上层（Front），B.代表电路板的下层（Back）；

  • 6对固定技术层：Adhesive、Solder Paste、Silk Screen、Solder Mask、Courtyard、Fabrication；

  • 2个独立技术层：Edge Cuts、Margin；

  • 4个辅助层：Comments、E.C.O. 1、E.C.O. 2、Drawings；

2、层的使用说明

A、固定技术层

KiCad中12个技术层分为 6对：上层一个，下层一个。可以通过 F.或者 B.来区分它们的位置。

技术层名称功能描述
Adhesive (F.Adhes and B.Adhes) 粘合层用于在波峰焊前将 SMD元件的粘合剂粘贴到电路板上的粘合层。
Solder Paste (F.Paste and B.Paste) 焊膏层用于在回流焊接之前生产掩模以允许焊膏放置在 SMD元件的焊盘上；通常这些层只有表面安装元件的焊盘。
Silk Screen (F.SilkS and B.SilkS) 丝印层主要用于放置印制信息，如元件的轮廓和标注，各种注释字符等。
Solder Mask (F.Mask and B.Mask) 阻焊层这两个层定义了焊接的掩模，即不过绿油的区域；所有焊盘都要出现在这两个层的其中一个层（SMD元件）或者所有两个层（通孔元件）以防止焊盘被过油，影响导电。
Courtyard (F.CrtYd and B.CrtYd) 空间层用于显示元件在 PCB上实际占用的空间大小。
Fabrication (F.Fab and B.Fab) 制造层用于辅助元件贴装；主要用于记录目的，以将信息传达给例如 PCB 制造商或组装厂。

B、独立技术层

技术层名称功能描述
Edge.Cuts 边界层用于绘制电路板轮廓。一般用于设置电路板的外形尺寸，数据标记，对齐标记，装配说明以及其它的机械信息。所以请仅使用此图层绘制 PCB的轮廓。
Margin 电气边界层用于定义在电路板上能够有效放置元件和布线的区域。

C、辅助层

技术层名称功能描述
E.C.O. 1/2 用户自定层2层，用于拓展
Comments 注释层描述性注释
Drawings 图层图形说明

这些层可以任意使用，它们可以是组装或布线等的说明文本，也可以是组装或加工的构造图，嘛，一般没啥用。

D、铜层

该层在 Kicad中最多可拓展 32层。

在 Pcbnew中任何铜层的名字都是可以编辑的，我们一般使用默认的名称。当电路板是 2层板时，只有 F.Cu层和 B.Cu层。当增加相应的层级数时，在 F.Cu层和 B.Cu层之间，将插入从上层到下层的顺序依次为 In1.Cu，In2.Cu，In3.Cu和 In4.Cu等的名称板层。

  1. 通常，电路板是 2层时，采用如下结构：

    层编号层名称用途描述
    1F.CuSignal
    2B.CuGND Plane

  2. 通常，电路板是 4层时，采用如下结构：

    层编号层名称用途描述
    1F.CuSignal
    2In1.CuGND Plane
    3In2.CuVCC Plane
    4B.CuSignal

  3. 通常，电路板是 6层时，采用如下结构：

    层编号层名称用途描述
    1F.CuSignal
    2In1.CuGND Plane
    3In2.CuSignal
    4In3.CuSignal
    5In4.CuVCC Plane
    6B.CuSignal

  4. 通常，电路板是 8层时，采用如下结构：

    层编号层名称用途描述
    1F.CuSignal
    2In1.CuGND Plane
    3In2.CuSignal
    4In3.CuVCC Plane
    5In4.CuGND Plane
    6In5.CuSignal
    7In6.CuVCC Plane
    8B.CuSignal

  5. 通常，电路板是 10层时，采用如下结构：

    层编号层名称用途描述
    1F.CuSignal
    2In1.CuGND Plane
    3In2.CuSignal
    4In3.CuSignal
    5In4.CuVCC Plane
    6In5.CuGND Plane
    7In6.CuSignal
    8In7.CuSignal
    9In8.CuVCC Plane
    10B.CuSignal

六、生产制造

在使用本操作时，假定您已经在 KiCad中完成了 PCB的设计。

1、设置 PCB原点坐标

选择 “菜单栏”，放置 -> 钻孔和位置偏移（或者在右边菜单栏直接选择），将原点放置到 PCB板框左下角位置，再放置【层对齐标记】到刚刚放置的原点位置。

2、Gerber导出

从菜单栏中点击绘制按键：

绘制 Gerber，并输出到相应文件夹：

绘制完后，点击旁边的 “生成钻孔文件” 进入设置生成：

生成文件放置到同样的文件夹，同时需要注意一下钻孔单位一般要对应 Pcbnew中所使用的单位。

3、BOM输出

  1. 从原理图输出

    点击生成 BOM：

    选择生成插件：

    值得注意的是，在箭头处需要添加后缀 “.csv"

  2. 从 PCB中输出



七、通用封装库

  • 官方：https://kicad.github.io/footprints/
  • 立创：https://github.com/xtoolbox/lc_kicad_lib
  • 贸泽：https://github.com/sparkfun/SparkFun-KiCad-Libraries
  • 得捷：https://github.com/Digi-Key/digikey-kicad-library
  • 中文论坛：https://ilovekicad.com/forum.php?gid=44

以上是关于Kicad应用总结的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Kicad应用总结

Protel99转Gerber文件导入到CAM350中看为啥钻孔层偏位?在PCB外面好远的地方，如下图

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kicad使用教程怎么选电感

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