Platinen erstellen mit KiCAD (Tutorial Serie)

Da die Videoreihe „Arduino Basics“ – Arduino Programmieren für Anfänger so gut bei Euch ankam, habe ich mich dazu entschieden nun eine weitere Tutorial-Reihe zu starten. Wie man die Software schreibt, wisst Ihr ja jetzt. Daher war es naheliegend, in der nächsten Serie auf die Herstellung von Hardware einzugehen. So entstand das Projekt KiCad Tutorial für Anfänger, welches ich nun mit Jürgen zusammen begonnen habe. In dieser Tutorial-Videoreihe möchten wir euch die Arbeit mit KiCad näher bringen. Es geht also darum eigene Platinen zu entwerfen und am Ende auch herzustellen bzw. herstellen zu lassen.

Mit diesem Ziel vor Augen zeigt Jürgen euch im KiCad Tutorial für Anfänger Schritt für Schritt, wie man eine PCB-Platine herstellt. Dabei werden alle Themen, angefangen mit der Installation des Programms, über das Layout bis zur Fertigung im Detail erklärt. Am Ende der Serie sollten auch alle die bisher noch keinerlei Erfahrungen mit dieser Thematik hatten in der Lage sein, eine eigene Platine für ihr nächstes Projekt selbstständig herzustellen.

Inhalt der Tutorial-Videoreihe

Teil 1:

Video: https://www.youtube.com/watch?v=OUrs5Mv2L54

Installation von KiCad
Einrichtung und hinterlegen eines PDF-Betrachters (Evince) und eines Texteditors (Notepad++)
Vorstellung der ersten Elemente und Funktionen von KiCad

Teil 2

Video: https://www.youtube.com/watch?v=awQkq6mph88

Schaltplaneditor
Ausfüllen der Arbeitsblatt-Basisinformationen
Tastenkombinationen
Richtige Verwendung der Bauteilsuche

Teil 3

Video: https://www.youtube.com/watch?v=RnARh_Ienew

Verwendung der verschiedenen modi des Schaltplan-Editors
– Cursor Modus
– Bauteil einfügen
– Wire-Modus
Bauteile Platzieren (Positionieren, bewegen, rotieren, duplizieren etc.)
Bauteile miteinander verbinden (routen)
Annotations (Bauteil-Eigenschaften)

Teil 4

Video: https://www.youtube.com/watch?v=EBmUxF7bJbg

Knotenpunkte, Routing und Leiterbahnen
Referenzzuordnung für nachträglich hinzugefügte
Bauteile
Elektrischer Regel-Check (Automatische Fehlersuche)
Footprint Suche (Filter) / Footprint Bibliotheken
Bauteilen Ihre Footprints zuweisen
3D Bauteil-Ansicht

Teil 5

Video: https://www.youtube.com/watch?v=NjFm3eHruxY

PCB-Editor (Pcbnew)
Bauteile auf Platine anordnen
Bauteile verbinden (Leiterbahnen ziehen)
3D Modelle hinzufügen/anpassen
Platinenumriss (Platinengröße festlegen)
Platinen-Beschriftung

Teil 6

Video: https://www.youtube.com/watch?v=Nc57K-J5hRY

Befestigungslöcher (Mounting-Holes)
Beschriftungen auf Vorder- und Rückseite
Logos

Teil 7

Video: https://www.youtube.com/watch?v=QM9rgQCas54

Rückblick, Fallstricke und Besonderheiten
Abgerundete Ecken

Teil 8

Video: https://www.youtube.com/watch?v=gc2tK1hVV3Y

Erstellung eigener Logos
Logo zur Bibliothek hinzufügen
Bemaßungen im Layout hinzufügen
Erstellen von Gerber Dateien (Export für die Platinenherstellung)
Überprüfen der Gerber Dateien mit Online-Vorschau

Teil 9

Video: https://www.youtube.com/watch?v=ohiCaO4bjrk

Bestellprozess bei JLCPCB.com (Platine zur Fertigung in Auftrag geben)

Teil 10 – Arduino Uno Clone

Video: https://www.youtube.com/watch?v=0xnqZakoJfE

Bauteil- und Footprint-Bibliotheken
wie binde ich sie ein?
und wo bekomme ich sie her?

Teil 11 – Arduino Uno Clone

Video: https://www.youtube.com/watch?v=ATUOoL1ObDs

Grundsätzliches zur Vorgehensweise bei der Schaltplanerstellung
Bauteile dem Schaltplan hinzufügen
Bauteile anordnen
Bauteile und Anschlüsse beschriften

Teil 12 – Arduino Uno Clone

Video: https://www.youtube.com/watch?v=ZN-CZ2t0MXc

Übersichtlicher Schaltplan
Bauteile auf Schaltplan verdrahten (ohne wires)

Teil 13 – Arduino Uno Clone

Video: https://www.youtube.com/watch?v=GzVvIZmDx-A

Die richtigen Footprints finden
Bauteilen Ihre Footprints zuweisen

Teil 14 – Eigene Schaltplan Symbole erstellen

Video: https://www.youtube.com/watch?v=t6-9bIfuJvc

Fehlende Schaltplansymbole selber erstellen
eigene Bauteil-Bibliothek erstellen
Pinzuweisung über die Pintabelle
Ausrichtung/Positionierung der Anschlüsse
Standard Footprints zuordnen
Datenblatt zuweisen
Bauteil Alias / weitere Suchbegriffe
Verwendung/Prüfung des neuen Bauteils

Teil 15 – Netzliste erstellen und Bauteile platzieren

Video: https://www.youtube.com/watch?v=caDJFyuR8ug

Nicht verbundene Pins
Reset Footprint austauschen
Netzliste erstellen
Bauteile im PCB-Layout platzieren
EdgeCut

Teil 16

Video: https://www.youtube.com/watch?v=Nm0Ya3j8nFQ

Vorbereitung (Einstellungen fürs Routing)
Designrules
Neue Netzklasse definieren
Platine einrichten (Lagen)
Herstellungsprobleme durch 90° Winkel vermeiden
Routen der Platine
Durchkontaktierung einer Leiterbahn
Designrule Check
Beschriftung
Sicherheits-/Warnhinweis
Achtung bei Taktgebern (Quarze)
Copper pour / Kupfer-Plane /Power-/Ground-Plane

Teil 17

Video: https://www.youtube.com/watch?v=J2V7iL8zTr0

Stückliste / BOM (bill of material)
Installation KiCad Plugin: InteractiveHtmlBom
Edgecuts in Inkscape zeichnen

Teil 18

Video: https://www.youtube.com/watch?v=QJwujcqeTyM

Wie erkenne ich Pin 1 eines Bauteils
Globales entfernen
Auto-Router
Export als Specctra DSN Datei
Wie ändere ich ein bestehendes Layout nachträglich ohne den Schaltplan anzupassen?

Vorstellung der Arduino Uno Clone Platine

Video: https://www.youtube.com/watch?v=d6dFlZYdTZ4

Wann bzw. warum sollte ich den Bootloader flashen?
Was benötige ich dazu?
Bootloader mit Arduino als Programmer flashen.
Sketch mit FTDI-Programmer hochladen.

Abschluss-Stream – Sagt uns eure Meinung / Wie geht es weiter?

Video: folgt in Kürze