Page créée le 19/03/2020 ; mise à jour le 24/11/2021.
Dessin du circuit
Lancement de PcbNew
Commençons par cliquer sur le bouton adéquat, soit dans le gestionnaire de projet…
… soit dans Eeschema
On constate un certain manque d’homogénéité dans la description de cet outil…
L’écran de travail apparaît. Première constatation : le cadre de la « feuille », en rouge très foncé, est quasi invisible. Je trouve cela assez gênant, ne serait-ce que pour lire le cartouche du dessin. On peut améliorer un peu les choses en demandant Afficher les limites de page dans le menu Préférences, ce qui donne un encadrement blanc, mais qui n’arrange rien pour la lisibilité.
Curieusement, on peut modifier les couleurs dans Eeschema, mais pas dans PcbNew…
Pendant que nous sommes dans les Préférences, je vous conseille de modifier le curseur pour qu’il s’étende sur tout l’écran, ce qui facilite grandement l’alignement des composants les uns par rapport aux autres.
Importation du plan AutoCAD
Avant tout, fixons l’origine de la grille de travail, qui correspondra à l’origine du dessin AutoCAD. Le bouton se trouve dans la barre de droite, là où se trouvent, comme dans Eeschema, les commandes de placement.
Plaçons-le vers le milieu verticalement, et à gauche du dessin.
De cette façon, cette origine correspondra à l’axe de la carte. Notons la position en X et Y de ce point, ici 33,0 et 100,0 (on négligera le 1/100…).
Avant d’importer le dessin DXF, sélectionnons la couche qui va le recevoir.
Ce sera une couche xxx.User, réservée à cet usage. Choisissons une couche d’une couleur bien contrastée, jaune par exemple. Notons que l’on peut modifier cette couleur, avec un clic droit. C’est ce que j’ai fait ici pour rendre la couche Dwgs.User jaune, plus lisible.
Maintenant, sélectionnons Fichier / Importer / Graphique…
Plusieurs choses sont à définir ici :
- le nom du fichier DXF à importer (pourquoi Examiner ?)
- l’abscisse du point d’insertion : tapons la valeur relevée précédemment ;
- l’ordonnée de ce point ;
- la largeur de ligne. On a intérêt à mettre une valeur faible pour plus de précision ;
- la couche dans laquelle le dessin sera placé. Attention à ne pas le mettre dans une couche « réservée ».
Validons. Le dessin apparaît au point prévu.
Dessin du contour
On pourrait penser que le dessin du contour est déjà présent, puisqu’il fait partie du plan importé précédemment. Je croyais au début qu’il serait simple de sélectionner ce contour de la couche User, puis de changer de couche à l’aide des propriétés. Malheureusement, ça ne marche pas : il faudrait sélectionner chaque ligne à son tour pour agir ainsi. Lorsque c’est un simple rectangle, ça va. Mais si le contour est plus complexe, ça devient vite très pénible.
J’ai trouvé plus rapide de reprendre le plan AutoCAD, d’y effacer tout sauf le contour, de l’exporter en DXF sous un autre nom, et de l’importer de nouveau, mais cette fois bien sûr sur la couche Edge.Cuts.
C’est quand même dommage qu’on ne puisse pas éditer ensemble un groupe d’objets, pourtant de même nature (lignes ou textes). Pourtant, on peut sélectionner plusieurs objets, soit en les encadrant avec la souris, soit un par un en cliquant dessus avec la touche Maj enfoncée. Pour les textes, on ne peut pas modifier leur taille par exemple d’une façon globale…
Remarque à propos de la sélection avec la souris. Elle se fait de la même manière qu’avec AutoCAD : si vous tirez le rectangle de sélection de gauche à droite, seuls les objets entièrement inclus dans ce rectangle seront pris. Si vous tirez de droite à gauche, même les objets à cheval sur le rectangle seront inclus. Ça peut être pratique pour sélectionner un objet unique, une ligne par exemple, qui ne se laisse pas forcément capturer par un simple clic…
C’est bien de s’inspirer d’AutoCAD, un peu plus serait mieux : il manque, je trouve, un mode orthogonal et un mode d’accrochage aux objets, même simplifié. Certes, le tracé de contour accroche une ligne à la précédente, mais c’est souvent aléatoire et ça ne fonctionne pas sur toutes les couches.
Importation des composants
C’est la netlist qui va nous permettre d’importer les composants.
Après validation par Mise à jour PCB :
Un paquet de composants surgit, que nous plaçons au petit bonheur, près du dessin d’implantation.
Pour le moment, ils sont en surbrillance, ce qui signifie qu’ils sont sélectionnés pour être déplacés ou tournés, etc. Cliquons (ou Echap) pour les fixer. Il va falloir maintenant les positionner un par un. Patience ! Avec la préparation déjà faite, cela va aller assez vite. Pour le moment, choisissons une grille d’implantation assez grossière, disons 5 mm.
Placement des composants
Commençons par le plus facile : les LED. Faisons Editer / Chercher (ou Control + F), et tapons la référence du composant, dans le but de le sélectionner. Ici, j’ai demandé H1, qui est la référence de la première LED.
Pas de chance ! KiCad sélectionne le nom du composant, sur la couche Dwgs.User (cerclé en rouge), et non le composant lui-même (cerclé en vert) ! Pas grave, nous savons où se trouve le composant, nous pouvons effacer son nom. Il suffit d’appuyer sur Suppr, puisqu’il est déjà sélectionné. Refaisons Ctrl + F. Cette fois, le composant est mis en surbrillance, prêt à être déplacé.
Pour cela, nous allons procéder en deux temps. Dans un premier temps, tapons M (Move). Le curseur s’accroche au centre du composant : déplaçons-le à l’origine du dessin.
Dans un deuxième temps, faisons Ctrl + M pour demander un déplacement relatif. Vous voyez où je veux en venir ? Il suffit de taper le déplacement horizontal, ici 7.4 (on peut taper indifféremment le point décimal ou la virgule).
Le composant se déplace exactement à l’endroit voulu !
Encore mieux : avant de déplacer le composant suivant (ici C1), sélectionnons son texte de cote (cerclé), tapons E (Edit), puis Ctrl + C (Copier). Le texte est ainsi copié dans le presse-papier.
Lorsque nous en serons au deuxième déplacement, relatif, il suffira de coller le texte dans la fenêtre Déplacer un élément. Lorsque le texte de cote est un peu complexe, cela peut éviter une erreur de recopie. Avec l’habitude, c’est très rapide.
Voici le déplacement en cours du condensateur. Dans la boîte de dialogue Déplacer Elément, j’ai tapé 14,3 pour Déplacement X: et 3,28 pour Déplacement Y:. Petit ennui ici : le point d’implantation n’est pas le centre, mais une pastille. Il faudra corriger la position de ce composant dont l’emplacement n’est pas critique, de toute façon.
Personnellement, pour chaque composant placé, je supprime son texte de cote de la couche Dwgs.User ainsi que sa référence si ce n’est pas déjà fait. Moins le dessin est chargé, mieux c’est.
Placer des composants sur l’autre face du circuit
Les LED et le condensateur doivent être situés sous la carte, les autres composants au dessus. Pour le moment, tout est au-dessus. Pour changer un composant de face, il suffit de le sélectionner et de taper la touche F (Flip). Mettons donc les LED sous la carte. On constate que les textes s’inversent, ce qui est logique.
Ce qui est moins logique, c’est que le changement de face, qui est en fait une rotation dans l’espace, s’effectue toujours suivant l’axe des X, quelle que soit la position des composants. Donc un composant polarisé (diode, condensateur) va voir sa polarité retournée s’il est disposé verticalement, suivant l’axe Y. Cela peut être gênant surtout si on a déjà routé les pistes.
Il faut ici appuyer deux fois sur R, donc faire deux rotations de 90°, pour retrouver la position correcte du condensateur.
Routage des pistes
Avant toute chose, il faut décider de la largeur de piste. Celle par défaut, 0,25 mm, me paraît un peu faible (vieux réflexe de quelqu’un qui grave — gravait — ses circuits lui-même et qui craint qu’un trait aussi fin soit « bouffé »). Je choisis 0,5 mm. Cette valeur n’existe pas par défaut : il faut la taper dans la boîte qui s’ouvre lorsqu’on clique sur Editer tailles prédéfinies.
Ensuite, il faut (1) désigner la couche cuivre sur laquelle on va dessiner, F.Cu (front) ou B.Cu (bottom) et (2) cliquer sur le bouton Route piste (sic).
Pour tracer les pistes, il faut évidemment se baser sur le chevelu. Le mieux est de commencer par les liaisons les plus courtes, et donc les plus évidentes. Ici, nous allons relier des séries de LED et de résistances. Mais comme les unes sont au-dessus et les autres au-dessous, il va falloir passer d’une face à l’autre en posant des vias, qui sont des trous de petit diamètre servant à faire communiquer électriquement les deux faces.
Je commence en cliquant sur la pastille de départ, qui est sur la face du dessus. Arrivé à mi-course, je tape V : une via apparaît. Je peux la déplacer si nécessaire puis je clique à la position voulue.
La piste change alors automatiquement de côté, et devient donc verte. Je termine en cliquant sur la pastille de destination. Remarquez la surbrillance des pistes. Ça y est : la première équipotentielle est connectée !
Je passe sur la suite du routage, qui nécessite une certaine expérience, mais qui n’est pas trop difficile pour un circuit aussi simple. J’en arrive à ceci :
