Eeschema – O editor de esquemas do Kicad


O que é o Eeschema? O que é o  Kicad

O Eeschema é o editor de esquemas utilizado no Kicad. O Kicad por sua vez  é um software, disponibilizado em código aberto, que oferece as ferramentas necessárias para o desenvolvimento de placas de circuito impresso profissionais. Pode operar em diversos sistemas operacionais, mas todas as figuras e observações aqui apresentadas foram experimentadas no ambiente Linux Mint 18.1, 64 bits.

Com o Kicad você pode projetar placas de circuito impresso de até 32 camadas, sem limitação de tamanho. O Kicad acompanha o projetista desde o desenho do circuito esquemático, projeto do PCB, geração da vista 3D até geração do arquivo Gerber para fabricação. É um ciclo completo. E como todos os arquivos são definidos de forma aberta, sempre poderão ser lidos. Aqueles que possuem uma vasta quantidade de projetos hoje inaccessíveis porque as ferramentas proprietárias que os criaram não estão mais disponíveis, podem avaliar bem o significado desta característica.

Instalando o Kicad

A versão do Kicad disponível nos repositórios está defasada em relação ao atualmente disponível. Temos duas opções para a instalação. A versão denominada “estável” e a versão de “desenvolvimento”, com “builds” noturnos. A escolha é sua. Pessoalmente, nós vamos escolher a versão estável. A desvantagem da versão em construção é que tudo pode bloquear sem aviso prévio. Mas se você quiser ir testando as últimas características disponíveis, escolha esta versão.

Se você preferir a versão estável, siga as instruções a seguir:

  • sudo add-apt-repository –yes ppa:js-reynaud/kicad-4
  • sudo apt-get update
  • sudo apt-get install kicad
  • sudo apt-get install kicad-locale-pt
  • sudo apt-get install kicad-library (são quase 300Mbytes. Internet lenta vai demorar bastante…)
  • sudo apt-get install kicad-doc-en

E se preferir a versão em desenvolvimento, siga estas instruções:
(só use esta opção se tiver bons conhecimentos de programação. Muitos bugs podem aparecer e não há maior suporte)

  • sudo add-apt-repository –yes ppa:js-reynaud/ppa-kicad
  • sudo apt-get update
  • sudo apt-get install kicad

Depois de instalado, um conjunto de ferramentas estará disponível no menu “Desenvolvimento”.

A sequencia de trabalho com o Kicad

Se você for enviar o seu desenho do PCB para um fabricante, ele provavelmente ira solicitar um ou mais arquivos no formato Gerber. O formato Gerber é o padrão de facto para a fabricação de PCBs. A sequência de operação do Kicad, partindo da concepção do esquema até a obtenção do formato Gerber é a seguinte:


  • Crie um projeto.
  • Crie um diagrama esquemático com o “eeschema”.
  • Associe os símbolos do esquema aos padrões no circuito impresso (“footprints”).
  • Crie uma placa com o “pcbnew”. Para isto importe a netlist gerada pelo “eeshema”.
  • Verifique a placa utilizando o “Design Rule Check”.
  • Gere os arquivos Gerber.

Configurando o idioma e o editor padrão no Kicad

O Kicad permite a operação em vários idiomas e o português é um deles. Para configurar o idioma faça o seguinte:

  • 1- Abra o Kicad . menu desenvolvimento/Kicad
  • 2- Com o Kicad aberto acione o menu Preferences/Set Language/Portuguese

A partir de agora, todos as figuras e menus irão se referir as telas no idioma português.

Para configurar o editor em primeiro lugar escolha qual será o seu editor padrão. Nós escolhemos o “geany”. Para identificar onde está instalado digite em um terminal:

 which geany

No nosso caso retornou:

 /usr/bin/geany

Com estes dados acione o menu do Kicad preferências/Set text editor e informe a posição /usr/bin/geany.

Criando um novo projeto

  • Selecione o menu Arquivo/Novo/Project.
  • No diálogo que se segue salve o arquivo com o nome bufferAmplificador.pro (extensão default para projetos). A tela deverá estar da seguinte forma:

Criando um novo projeto no Kicad

Criando um esquema

Nosso primeiro projeto será um amplificador de ganho 3x com amplificador operacional e alta impedância de entrada.

Configuração inicial do eeschema

Clique sobre o primeiro botão (“schematic layout editor”)

Configure o tamanho da página e outros itens de identificação do esquema através do menu arquivo/Page settings. Observe na figura a seguir um exemplo de configuração deste diálogo.

Configurando a página do projeto

Inserindo componentes no esquema

A inserção de componentes no esquema Kicad obedece a seguinte sequência:

1- Selecione o menu inserir/componente

2- Posicione o cursor onde deseja inserir o componente

3- Pressione o botão esquerdo do mouse.

4- Selecione o componente no diálogo que disponibiliza as bibliotecas.

5- Caso seja necessário girar ou movimentar o componente, pressione o botão direito do mouse e escolha a opção orientar componente.

6- Para sair do modo de inserção de componente, pressione a tecla ESC

Experimentando na prática a inserção de componentes:

Vamos inserir dois conectores de dois pinos. Serão utilizados para a entrada e a saída do circuito.

  • Insira a biblioteca Connector. Para isto selecione o menu Preferencias/Component Library/inserir. Selecione o arquivo connector.lib.
  • Selecione o menu inserir/componente. O cursor se altera para a forma de um lápis. Posicione a ponta do lápis na posição onde deseja inserir o conector e pressione o botão esquerdo do mouse. Faça isto duas vezes, uma para o conector de entrada e uma para o conector de saída. Pressione ESC para retornar o cursor ao estado normal.
  • Posicione o cursor sobre o conector de entrada. Pressione o botão direito do mouse e selecione o menu orientar componente/espelhar componente , para posicionar os terminais de contato do conector para a direita.

A sua tela deve estar similar a esta:

Inseridos conectores de entrada e saída

  • Insira um outro conector idêntico aos anteriores, para a alimentação. Deixe o próximo ao conector de entrada, e inverta os pinos do mesmo modo que foi realizado para o conector de entrada.
  • Insira um capacitor não polarizado ao lado do conector de entrada. menu inserir/component , biblioteca device, componente C.
  • Insira os demais componentes para ficar semelhante a figura a seguir. Para movimentar um componente, posicione o cursor do mouse sobre o mesmo e pressione g. Mova o componente para onde desejar e clique com o botão esquerdo do mouse para fixar o componente. O amplificador operacional é o LM324.

Inserção dos componentes do circuito

Interligando os componentes

Para criar um fio interligando dois terminais, selecione o menu inserir/cabo e clique com o botão esquerdo do mouse sobre o pino de origem da conexão. Leve o fio até o ponto de destino e de um clique duplo com botão esquerdo do mouse. Para facilitar você pode usar o zoom, acionado com a “rodinha” do mouse ou com o comando do menu ver/zoom out ou ver/zoom in.

Observe as ligações na figura a seguir e replique no seu desenho.

Esquema completo do amplificador

Comandos válidos durante a edição de um esquema

Os comandos baseados no teclado descritos a seguir possuem também a opção via menu. A medida que você for ficando mais craque com o Kicad certamente irá preferir disparar os comandos via teclado, pois é bem mais rápido. Mas, para iniciar, o acesso às funções via menu e ícones na tela é bem mais fácil. De qualquer forma estude a tabela a seguir e varra os menus e ícones disponíveis na tela do eeschema para verificar como ativar cada funcionalidade através dos mesmos.

Ação Tecla
Mais Zoom F1
Menos Zoom F2
Zoom Redesenhando F3
Zoom Centralizando F4
Ajustar à tela Home
Reset Local Coordinates Space
Editar Item E
Apagar Item Del
Rotacionar Item R
Arrastar Item G
Desfazer última edição Ctrl+Z
Refazer Ctrl+Y
Mouse esquerdo Click Return
Mouse esquerdo duplo Click End
Salvar esquema Ctrl+S
Carregar esquema Ctrl+L
Procurar item Ctrl+F
Procurar Próximo item F5
Encontrar pŕoxima marca DRC Shift+F5
Encontrar e substituir Ctrl+Alt+F
Repetir último item Ins
Mover bloco-> arrastar bloco Tab
Salvar bloco Ctrl+C
Mover item no esquema M
Copiar componente ou label C
Adicionar Componente A
Adicionar alimentação P
Espelhar X X
Espelhar Y Y
Orientar componente normal N
Editar valor componente V
Editar referência componente U
Editar footprint componente F
Editar com editor de componente Ctrl+E
Iniciar fio W
Iniciar barramento B
Terminar linha/fio/barramento K
Adicionar Etiqueta L
Adicionar etiqueta hierárquica H
Adicionar etiqueta global Ctrl+H
Adicionar junção J
Adicionar indicador não conectado Q
Adicionar Folha S
Adicionar entrada de fio Z
Adicionar entrada barramento /
Adicionar polilinha I
Adicionar Texto T
Fechar planilha Alt+BkSp
Apagar nó BkSp

Ex:
Para movimentar um componente na tela: Posicione o cursor do mouse sobre o componente. Pressione a tecla g. Movimente até a posição destino. Pressione o botão esquerdo do mouse.

Para movimentar um bloco de componentes: Clique com o botão esquerdo do mouse sobre o canto superior da área da tela a ser movida. Arraste até o canto direito inferior.Movimente até a posição desejada. Pressione o botão esquerdo do mouse para fixar.

Como visualizar os símbolos dos componentes

Para visualizar os símbolos dos componentes utilizados nos diagramas esquemáticos faça seguinte:

Selecione o menu tools/library Browser . Na tela que se abre selecione a biblioteca e o componente que deseja ver dentro da biblioteca. Se você deseja ver o manual deste componente, se estiver ligado a internet, basta clicar sobre o ícone mais a direita na parte superior. O navegador padrão do sistema irá se abrir apresentando a folha de especificações do componente.

Atualizando as referências dos componentes automaticamente.

Até o momento, em cada componente temos um ponto de interrogação ao lado da referência. Por exemplo, R?, C? , etc. Mas queremos agora, já com o circuito terminado, definições do tipo R1, C3, etc.. Para isto selecione o menu tools/annotate schematic , configure o diálogo que se segue (os valores default são adequados para a situação atual) , e pressione o botão Annotate. Após isto todos os componentes estarão com sua referência resolvida, algo como R1, C1, etc… A sua tela deve ficar algo como:

Esquema com referências assinaladas automaticamente

Editando o valor do componente

Posicione o cursor do mouse sobre o componente, clique com o botão direito do mouse, selecione o menu editar componente/valor.

Com estas operações o seu circuito está praticamente pronto. Navegue pelas outras opções do menu para aprender como utilizar outras funções menos utilizadas, mas nem por isso menos importantes. Existem situações onde o conhecimento dos detalhes faz toda a diferença.

 

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