KiCADで設計


こんにちは、Operaです。

最近はクアッドコプターをずっと調整していて、作業がちまちましているせいでまあブログネタがないわけですね。
んで気づいたら

1.png

ブログに広告が表示されてるFC2お約束のアレですよ、これが出ると記事を書けと圧力をかけられる気分。
ということでとりあえず最近やってたKiCADでの回路設計をネタにしようかと思います。
あと、冒頭画像もそうですがどうもFC2の画像圧縮が事故ってるらしく記事中の画像がボケてますが開けばちゃんと見れるのでどうということはないです、解決するほど暇人じゃないから放置。
無論、この記事を書いている人間が不真面目なので真面目にKiCADの紹介記事を書く気など一切ありません。主観的に気になった点を書くだけですのでその方向性を期待している方がいましたら光の速さで戻るボタンを押すことを推奨します。

とりあえず、個人的に思う回路CADを使うメリットを。

1,基板加工機を利用したり、業者に発注したりすることで基板を作れるようになる
→基板の量産が容易に
2,回路図、配線図をデータとして残すことができる
→のちに使いまわしたりできる
3,勘で配線するよりも配線の完成度を高められる
→ユニ基で配線するよりもグラフィカルに配線が見えるので簡単

こんな感じですかね。
個人的にはプロトタイピング・一枚物の基板の場合はユニ基で組んで、表面実装を扱ったり、回路が複雑だったり量産したりする場合はCADを使って設計したほうがいいように感じます。

ではここらへんで本題へ移り、まずは設計の順を追って紹介していこうかと。
まず、設計の大まかな流れです。
基本的な流れとしては3ステップに分けることができ、

1,回路図を書いて、ネットリスト(部品の接続状態のファイル)を出力する

2,回路部品それぞれにフットプリント(足跡、つまり実装時のランド形状)を設定する

3,ネットリストを読み込み、配線を設計する

といった感じです。
途中のステップに戻ることもできるので、設計しながら「あー、この部品の実装形状変えてぇな」なんて思ったら2,に戻って修正したりすることも可能です。

1,回路図を書いて、ネットリスト(部品の接続状態のファイル)を出力する

と言っても使い方・使用感は何の変哲もない回路図エディタです。

2.png

部品を適当に並べてジャンクションをつけていくだけの作業ですね。ここまでは何の変哲もない回路図エディタですが、一つ面白い機能があります。
ERC(Electrical Rules Checker)という機能によって、未配線の部品について警告してくれるのです。

3.png

例えば、適当な部品を回路図に投げ込んでERCをかけると、それに対して怒ってくれています。これは非常に嬉しいですね、回路図でのミスはそのまま配線図へ持ち越されてしまいますから。
回路CAD独特の機能はこれぐらいですかね、ライブラリの作り方とかはおじさん初心者なので知りません。

2,回路部品それぞれにフットプリント(足跡、つまり実装時のランド形状)を設定する

さてここからが回路CADらしい作業になります。部品によって実装形状が違いますが、ここでそれについての設定をしていきます。

4.png

リストの中から適合する部品を選んでいきますが、足つきの部品なんかは実装方法が何通りかあるわけで、配線の設計前にそんなものを選ぶことなんてできませんわな。
ここでは適当にフットプリントを選んでおいて、配線の設計段階で適合するものに変えていくほうがいい気がします。

3,ネットリストを読み込み、配線を設計する

配線作業については、読み込んだ部品をとにかく整理整頓していく感じです。
未接続の線については白く表示されるので、それを頼りに部品を並べていきます。
デザインルールを設定し、配線間の距離を制限したりなんてこともできるのでその点は便利ですね。

5.png

出来上がるとこんな感じ。

6.png

回路図の段階で配線にラベルを付けておくとこのように線に名前が出る、地味に便利。

7.png

あとは3D機能なんか面白いですね、僕としては実用する用途がないので専ら製作しながらちょくちょく見て進捗度合いを確かめてニヤニヤするだけです。

8.png

グルングルン回せます。
あとはアレですね、個人の環境にもよりますが液晶を複数枚持っている方は最大限活用することができるかと思います。

9.png

やっぱり液晶の枚数は進捗に影響をあたえるんやなぁ。

紹介は以上です。
最初こそ紹介する気があったものの書いていくうちに画像を貼るだけのクソ記事になってしまったのは気のせいでしょう。

この設計した回路、まだ出力はしてないのでそのうち出力して使うようになったらまたネタに取り上げたいと思います。
っつかそっちやりたかったしCADの話は適当にスクショ二、三枚で終わらせようと思ってたのにFC2に怒られたから仕方なく更新しただけという。
しかもFC2の画像処理で事故ってサムネイル画像がボケちまうんだから全く散々な結果だ、今日はふて寝でもしようって気分ですわ。

次の更新は頑張ります、ではまた今度。
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おぺら

Author:おぺら
強電から弱電まで狭く浅くやっています。
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弱電:コイルガン(制御)、鉄道模型版PRC&CTC、マルチコプター
最近はエンジン回して遊んでいます。

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