Kapownik - Piotr Sinda

Ta strona jest tylko do odczytu. Możesz wyświetlić źródła tej strony ale nie możesz ich zmienić.
====== KiCad ======
===== Instalacja aplikacji =====
<code bash>
sudo dnf copr enable @kicad/kicad-stable
sudo dnf install kicad kicad-packages3d kicad-doc
</code>
===== Struktura katalogów projektów =====
Dla wygody i utrzymania porządku warto korzystać z następującej struktury katalogów:
<code>
katalogi_projektów/nazwa_projektu_I/dokumentacja/
                                       produkcja/
                                         rewizje/v1.0/
                                                 v1.1/
                                                 v2.0/
                 /nazwa_projektu_II/dokumentacja/
                                       produkcja/
                                         rewizje/v1.0/
                                                 v1.1/
                                                 v2.0/              
</code>
==== Struktura wersji ====
**vMAJOR.MINOR.PATCH**
  * **MAJOR (np. v1, v2, v3):** Duże zmiany, które mogą być niekompatybilne z wcześniejszymi wersjami.
  * **MINOR (np. .1, .2, .3):** Dodanie nowych funkcji lub usprawnień, które nie wpływają na istniejącą funkcjonalność.
  * **PATCH (opcjonalne, np. .0.1):** Drobne poprawki lub korekty błędów bez wprowadzania nowych funkcji.

**Przykład zastosowania w projekcie PCB:**

**Wersja v0.1:** Pierwszy prototyp, podstawowe funkcje działają, ale nie wszystkie testy zostały przeprowadzone.

**Wersja v0.2:** Naprawiono błędy z poprzedniej wersji, wprowadzono modyfikacje w rozmieszczeniu komponentów.

**Wersja v0.3:** Dodano kilka zaplanowanych funkcji, zoptymalizowano układ PCB.

Dopiero po stabilizacji projektu i wdrożeniu wszystkich kluczowych funkcji oznaczenie zmienia się na v1.0.

**Wersja v1.0:** Pierwszy działający prototyp. Wszystkie podstawowe funkcje są gotowe.

**Wersja v1.1:** Dodano nową diodę sygnalizującą pracę urządzenia. Zmieniono rozmieszczenie złącz dla wygody użytkowania.

**Wersja v1.1.1:** Poprawiono literówkę w nazwie wyprowadzeń na warstwie F.Silkscreen. Korekta szerokości ścieżki zasilania.

**Wersja v2.0:** Przejście z mikrokontrolera ESP32 na STM32. Kompletnie nowy projekt schematu i PCB.
===== Edytor schematów =====
  - Dodanie portów zasilania np +3.3V i GND.
  - +3.3V szukamy przez wpisanie tej wartości.
  - GND analogicznie gnd.
  - Dodanie flag zasilania **PWR_FLAG** przez umieść symbol tak samo jak klasyczne elementy klikając na **A** lub gdy chcemy symbol wyłącznie z grupy zasilania to możemy wybrać klawisz **P**.
  - Łączymy elementy przez **dodaj połączenie** lub klawisz **W**.
  - Elementy możemy obracać klawiszem **R**.
  - Przemieszczanie elementu na schemacie po zaznaczeniu klawisz **M**.
  - Dodajemy pozostałe elementy układu.
  - Łączymy pozostałe elementy układu.
  - Zamiana wartości elementów.
  - Numerowanie obiektów za pomocą opcji **numeruj schemat**.
  - Przydziel footprinty za pomocą **przydziel footprint**.
  - Dla porządku swoje symbole możemy umieszczać w pliku ''~/.local/share/kicad/8.0/symbols/MojaBibliotekaSymboli.kicad_sym''. Oczywiście 8.0 to wersja naszego programu KiCad i może się różnić. W odróżnieniu od footprintów każdy element w tej naszej bibliotece jest zawarty w tym pliku biblioteki.
===== Edytor footprint =====
  - Obszar footprint czyli obszar który zajmuje element na płytce PCB musi być określony warstwą **F.Courtyard** w innym przypadku sprawdzenie reguł projektowych DRC wywali nam błąd.
  - Dla porządku swoje footprinty możemy umieszczać w pliku ''~/.local/share/kicad/8.0/footprints/MojaBiblioteka.pretty/''. Uwaga! ''MojaBiblioteka.pretty'' to cała nazwa katalogu. Końcówka ''.pretty'' nie jest rozszerzeniem pliku. W odróżnieniu od symboli każdy footprint ma osobny plik w tym katalogu.
  - **F.Fab** - Na tej warstwie możemy umieścić rzeczywisty kontur, zarys naszego elementu. Na tej warstwie umieszczamy również ''{REFERENCE}:'' gdzie pod tą wartością będziemy mieć odniesienie do oznaczenia U1, C1, R1, U3 itd. na schemacie.
  - **F.Silkscreen** - to jest w zasadzie to samo co powyżej ale pojawia się na nadruku płytki w toku produkcji. Oznaczenia elementu U1, C1, R1, U3 itd. umieszczamy pod ''REF* *''.
  - **F.Courtyard** - Zaznaczamy obszar zajmowany przez element z niezbędnymi odstępami w stosunku do innych elementów umożliwiający prawidłowy montaż. Przeważnie większy niż wcześniejsze **F.Fab** i **F.Silkscreen**.
===== Edytor płytek PCB =====
==== Ustawienia ====
  - Po utworzeniu nowego projektu przechodzimy do **Plik -> Ustawienia płytki**.
  - Następnie **Reguły projektowe -> Klasy sieci**.
  - Pierwszą klasę jaką mamy po otwarciu okna to klasa **Default**.
  - Do prostych domowych projektów **Szerokość ścieżki** z domyślnej 0,2 mm ustaw na **0,8 mm**.
  - Aby zachować proporcję **Rozmiar przelotki** z 0,6 mm na **0,8 mm**.
  - Od tego momentu wszystkie tworzone ścieżki będą miały takie domyślne parametry.
  - Warto dodać sobie klasy **VCC** i **GND**, które występują praktycznie w każdym projekcie i raczej są szersze niż sygnałowe.
  - Jeżeli mamy utworzony projekt a dopiero teraz tworzymy klasy to po ich konfiguracji używamy **Edycja -> Właściwości ścieżek i przelotek**. W tym oknie nie musimy stosować żadnego filtrowania a jedynie zaznaczamy ostatnią opcję **Ustaw do wartości z klas sieci/własnej reguły**.
  - Te ustawienia należy ustawić przy tworzeniu każdego nowego projektu. Oczywiście można zastosować **Import ustawienia z innej płytki** z innego dostępnego projektu. Wybieramy plik i zaznaczamy **Klasy sieci**.

==== Proces ====
  - Ustaw siatkę, która dobrze spisuje się dla SMD to **0,635mm**.
  - Uaktualnij PCB na podstawie schematu.
  - Rozłożenie elementów.
  - Połączenie elementów przez **trasowanie ścieżek** lub klawisz **X**.
  - Ustawienie **B.Cu** umożliwia trasowanie ścieżek od dołu płytki.
  - Ustawienie **F.Cu** umożliwia trasowanie ścieżek od strony elementów.
  - Można sprawdzić przez **Widok -> Przeglądarka 3D** lub kombinację klawiszy **Alt+3**.
  - W czasie trasowania ścieżki możemy wstawić przelotkę na drugą warstwę za pomocą klawisza **V**.
  - Obrys płytki trasujemy na warstwie **Edge.Cuts**.
  - Na tej samej warstwie dodajemy otwory montażowe z footprint klawiszem **A** wyszukując **mountinghole**.
  - Wykonujemy wypełnienie stref masą poprzez uprzednie zaznaczenie **pokaż wypełnione obszary w strefach**. Następnie zaznaczamy warstwę na której chcemy wypełnić strefę i będzie to przykładowo górna **F.Cu**. Następnie dodajemy wypełnioną strefę zaznaczają dookoła obszar płytki. Następnie wypełnij strefę.
  - To samo wykonujemy na warstwie spodniej płytki czyli **B.Cu**.

==== Najważniejsze warstwy ====
  - **Warstwy miedzi (Copper Layers):**
    * F.Cu (Front Copper) – ścieżki na przedniej stronie płytki (dla montażu SMD i nie tylko).
    * B.Cu (Back Copper) – ścieżki na tylnej stronie płytki (w przypadku PCB dwustronnych).
    * Dla PCB wielowarstwowych: In1.Cu, In2.Cu, ... – warstwy wewnętrzne miedzi.
  - **Edge.Cuts (Kontur płytki):**
    * Określa kształt i rozmiar płytki.
    * Warstwa ta jest absolutnie niezbędna dla wycięcia płytki.
  - **Warstwy maski lutowniczej (Solder Mask):**
    * F.Mask (Front Solder Mask) – określa miejsca, gdzie na przedniej stronie nie ma maski lutowniczej (np. pady).
    * B.Mask (Back Solder Mask) – analogiczna dla tylnej strony.
  - **Warstwy pasty lutowniczej (Paste Layers):**
    * F.Paste (Front Paste) – dla elementów SMD, określa obszary nakładania pasty na przedniej stronie.
    * B.Paste (Back Paste) – analogiczna dla tylnej strony (opcjonalna, gdy używamy SMD z obu stron).
  - **Otwory (Drill File):**
    * Informacje o wierceniach są zapisywane w osobnym pliku generowanym w formacie NC Drill.
    * Niezbędne dla otworów przelotowych (THT) i vias.
  - **Warstwa opisowa (Silkscreen):**
    * F.Silkscreen (Front Silkscreen) – oznaczenia elementów, ich numery referencyjne, symbole (np. R1, C1).
    * B.Silkscreen (Back Silkscreen) – opcjonalnie, dla oznaczeń na tylnej stronie.
  - **F.Courtyard/B.Courtyard:**
    * Określa obszar montażu elementów, co jest szczególnie przydatne w przypadku dużych lub złożonych projektów.

Opcjonalnie dodaje się warstwy opisowe **F.Silkscreen/B.Silkscreen**, ale są one wysoce zalecane dla czytelności projektu i montażu.

Bez tych warstw fabryka PCB nie będzie mogła poprawnie wyprodukować płytki, ponieważ będą brakować kluczowych informacji o strukturze i funkcjonalności PCB.
==== Zmienne z tabelki do warstwy F lub B.Silkscreen ====
  * **{REVISION}** - Rewizja projektu (pole Rewizja).
  * **{TITLE}** - Tytuł projektu (pole Tytuł w tabelce projektu).
  * **{DATE}** - Data wygenerowania (automatycznie aktualizowana przy eksporcie/edytowaniu).
  * **{COMPANY}** - Nazwa firmy (pole Firma).
  * **{COMMENT1}**, **{COMMENT2}**, **{COMMENT3}** itd. - Pola komentarzy (pole Komentarz 1, Komentarz 2, Komentarz 3...).
  * **{FILE_NAME}** - Nazwa pliku PCB (np. project.kicad_pcb).
  * **{PROJECT_NAME}** - Nazwa projektu (bez rozszerzenia, np. project).
  * **{KICAD_VERSION}** - Wersja KiCad, w której otwarto projekt.

==== Pole masowe ====


===== Wymiary typowych elementów =====

  * **1206**  - większy element SMD
  * **0805**  - mniejszy jeszcze dość wygodny do klasycznego lutowania

===== Najczęściej używane symbole =====

  * **PWR FLAG** - Niezbędne w każdym schemacie dla zasilania.
  * **VCC** - Zasilanie.
  * **+5V** - Zasilanie +5V.
  * **+3.3V** - Zasilanie +3.3V.
  * **GND** - Masa.
  * **conn** - Różne wyjścia, piny.
  * **solderjumper 2 open** - Zwora w postaci ścieżek PCB. Domyślnie rozwarta.
  * **c small** - Kondensator.
  * **c polarized small** - Kondensator polaryzacyjny.
  * **r small** - Rezystor.

===== Kopia bibliotek symboli i footprintów =====

Do utworzenia kopii można użyć poniższy skrypt wygenerowany przez ChatGPT. Utworzony plik najlepiej umieścić w katalogu ''~/bin''.

<code bash KiCadCompress.sh>
#!/bin/bash

# Skrypt do archiwizowania konfiguracji i bibliotek KiCad
# Przeznaczenie: KiCad 8.0
# Autor: ChatGPT

# Lokalizacje do archiwizacji (względem $HOME)
CONFIG_REL=".config/kicad/8.0"
SHARE_REL=".local/share/kicad/8.0"

# Plik wynikowy
ARCHIVE_NAME="KiCadBackup_$(date +%Y%m%d).tar.gz"

echo "Rozpoczynam archiwizację plików KiCad..."

# Sprawdzanie, czy katalogi istnieją
if [[ ! -d "$HOME/$CONFIG_REL" || ! -d "$HOME/$SHARE_REL" ]]; then
    echo "Nie znaleziono wymaganych katalogów KiCad. Upewnij się, że KiCad jest zainstalowany i skonfigurowany."
    exit 1
fi

# Przejście do katalogu domowego, aby archiwizować względne ścieżki
cd "$HOME" || exit 1

# Tworzenie archiwum
tar -czvf "$ARCHIVE_NAME" \
    "$CONFIG_REL/sym-lib-table" \
    "$CONFIG_REL/fp-lib-table" \
    "$SHARE_REL/footprints" \
    "$SHARE_REL/symbols"

if [[ $? -eq 0 ]]; then
    echo "Archiwizacja zakończona sukcesem. Utworzono plik: $ARCHIVE_NAME"
    echo "Aby przywrócić dane, użyj polecenia:"
    echo "tar -xzvf $ARCHIVE_NAME -C \$HOME"
else
    echo "Wystąpił błąd podczas tworzenia archiwum."
    exit 1
fi
</code>

**Instrukcje przywracania:**

Rozpakuj archiwum do katalogu domowego:

<code bash>
tar -xzvf KiCadBackup_YYYYMMDD.tar.gz -C $HOME
</code>

Sprawdź, czy dane znajdują się w odpowiednich lokalizacjach:

<code bash>
$HOME/.config/kicad/8.0
$HOME/.local/share/kicad/8.0
</code>

Dane będą przywracane poprawnie niezależnie od różnic w ścieżkach $HOME na różnych komputerach.
===== Linki =====
  * [[+tab|https://docs.kicad.org/]]
  * [[+tab|https://www.youtube.com/watch?v=3FGNw28xBr0&t=261s]]