В ОС Windows запустите kicad.exe. В Linux введите kicad в Терминале. Откроется главное окно менеджера проектов KiCad. Отсюда имеется доступ к восьми автономным программным инструментам: Eeschema, Schematic Library Editor, Pcbnew, PCB Footprint Editor, GerbView, Bitmap2Component, PCB Calculator и Pl Editor. Чтобы понять когда и каким инструментом нужно воспользоваться, обратитесь к маршруту проектирования KiCad.

Создайте новый проект: Файл → Новый → Проект. Укажите имя для файла проекта ‘tutorial1’. К имени файла проекта будет автоматически добавлено расширение ‘.pro’. Внешний вид диалогового окна зависит от используемой операционной системы, но в нём должен присутствовать параметр для создания нового каталога. Этот параметр должен быть отмечен, кроме случаев, когда отдельный каталог проекта уже создан. Все файлы проекта будут храниться в данном каталоге.

Давайте начнём с создания электрической схемы. Запустите редактор схем Eeschema, . Это первая кнопка слева.

Нажмите кнопку ‘Настройки страницы’ на верхней панели инструментов. Установите подходящий ‘Размер’ страницы (‘А4′,’8.5×11’ и т.п.) и введите ‘Урок 1’ в поле ‘Наименование’. Здесь, при необходимости, можно ввести много разной информации. Нажмите ‘OK’. Введённые данные будут внесены в основную надпись схемы внизу справа. Используйте колесо прокрутки мыши для её увеличения. Сохраните весь проект схемы: Файл → Сохранить.

Теперь добавим первый компонент. Нажмите кнопку ‘Разместить компонент’ на правой панели инструментов. Выполнение этой же функции достигается нажатием клавиши быстрого набора команд [a] ‘Разместить компонент’.

Нажмите левой кнопкой мыши в середине листа схемы. Появится окно Выбора компонента. Сейчас нужно разместить резистор. В поле Фильтр введите ‘R’ для поиска Resistor. Можно заметить, что над компонентом ‘Resistor’ указан заголовок ‘Device’. Этот заголовок ‘Device’ — название библиотеки, в которой расположен данный компонент; также в ней содержится множество других полезных компонентов.

Дважды щёлкните левой кнопкой мыши на компоненте. Закроется окно ‘Выбора компонента’. Расположите компонент на листе схемы, нажав левую кнопку мыши в нужном месте.

Нажмите на кнопку лупы с плюсом, чтобы увеличить компонент. Также, для увеличения или уменьшения можно использовать колесо мыши. Нажатием и удержанием колеса мыши (средняя кнопка) выполняется горизонтальное и вертикальное панорамирование.

Расположите указатель мыши над компонентом ‘R’ и нажмите клавишу [r]. Компонент должен повернуться. Заметьте, не нужно нажимать кнопки мыши на компоненте, чтобы повернуть его.

Нажмите правой кнопкой мыши в центр компонента и выберите Свойства → Править значение…​. Этого же результата можно достигнуть, расположив указатель мыши над компонентом и нажав клавишу [v]. К тому же, клавиша [e] предоставит более полное окно редактирования. Обратите внимание, в контекстном меню, показанном ниже, также отображаются доступные сочетания клавиш для каждого действия.

В появившемся окне ‘Значение поля’ замените текущее значение ‘R’ на ‘1k’. Нажмите ‘OK’.

Для добавления другого резистора просто щёлкните левой кнопкой мыши в то место, где его нужно расположить. Снова появится окно ‘Выбора компонента’.

Выбранный ранее резистор теперь отображается в списке истории как ‘R’. Нажмите ‘OK’ и разместите компонент.

Если допустили ошибку и хотите удалить компонент, нажмите правой кнопкой мыши на компоненте и выберите ‘Удалить’. Это действие удалит компонент из схемы. Также, можно поместить указатель мыши над компонентом и нажать клавишу [Delete].

Также можно создать копию компонента, имеющегося на листе схемы, расположив над ним указатель мыши и нажав клавишу [c]. Чтобы расположить новый скопированный компонент, нажмите левой кнопкой мыши в нужном месте.

Нажмите правой кнопкой мыши на втором резисторе. Выберите ‘Перетащить’. Перетащите компонент и нажатием левой кнопки мыши расположите его. Того же результата можно достигнуть, расположив указатель мыши над компонентом и нажав клавишу [g]. Чтобы повернуть компонент, используйте клавишу [r]. Клавиши [x] и [y] зеркально отражают компонент.

Отредактируйте второй резистор, поместив над ним указатель мыши и нажав клавишу [v]. Поменяйте ‘R’ на ‘100’. Можно отменить результат этого редактирования, нажав комбинацию клавиш [ctrl+z].

Измените размер сетки. Можно заметить, что на листе схемы все компоненты привязаны к сетке с крупным шагом. Размер сетки можно легко изменить через Правая кнопка мыши → Сетка. В общем случае, для листа схемы рекомендуется использовать шаг сетки 50.0 mils.

Далее нам потребуется компонент из библиотеки, которая отсутствует в проекте по умолчанию. Выберите пункт меню Настройки → Менеджер библиотек компонентов…​. В диалоговом окне менеджера библиотек расположены две таблицы на вкладках: Глобальные библиотеки и Библиотеки проекта. Каждая таблица отвечает за отдельный файл sym-lib-table. Чтобы библиотека компонентов (файл .lib) стала доступной, её необходимо добавить в одну из таблиц. Если файл библиотеки имеется на диске, но ещё не подключён к проекту, его можно добавить с помощью кнопки *Просмотр библиотек…​. Ради примера, далее будет показан процесс добавления библиотеки, которая уже имеется в таблице.

Теперь нужно найти место установки стандартных библиотек KiCad на компьютере. Ищите папку ‘library’ содержащую сотни файлов .dcm и .lib. Попробуйте поискать в C:\Program Files (x86)\KiCad\share\ (Windows) и /usr/share/kicad/library/ (Linux). Когда найдёте эту папку, выберите и добавьте библиотеку ‘MCU_Microchip_PIC12.lib’, а затем закройте диалоговое окно.Будет показано предупреждение о том, что библиотека с таким именем уже присутствует в библиотеке, всё равно добавьте. Она добавиться в конец списка. Щёлкните по уникальному имени и измените его на ‘microchip_pic12mcu’. Закройте окно менеджера библиотек с помощью кнопки ОК.

Повторите шаги добавления компонента, выбрав на этот раз библиотеку ‘microchip_pic12mcu’ вместо библиотеки ‘Device’. Выберите из неё компонент ‘PIC12C508A-I/SN’ вместо компонента ‘R’.

Расположите указатель мыши над компонентом микроконтроллера. Нажмите на клавиатуре клавишу [x] или клавишу [y]. Обратите внимание, как компонент зеркально отражается относительно своей оси ‘x’ или относительно своей оси ‘y’. Нажмите клавиши ещё раз, чтобы вернутся к исходной ориентации.

Повторите шаги добавления компонента, выбрав на этот раз из библиотеки ‘Device’ компонент ‘LED’.

Расположите все компоненты на листе схемы так, как показано на рисунке ниже.

Сейчас нужно создать компонент схемы ‘MYCONN3’ для трёх-контактного соединителя. Можете перейти к разделу под названием Создание компонентов схемы в KiCad, чтобы узнать, как создать этот компонент с нуля и затем вернутся обратно для дальнейшей работы с платой.

Теперь можете разместить только что созданный компонент. Нажмите клавишу [a] и выберите компонент ‘MYCONN3’ из библиотеки ‘myLib’.

Компонент появится с ‘Обозначением’ — ‘J?’ и с полем ‘Значение’ — ‘MYCONN3’. Если хотите изменить его местоположение, нажмите правой кнопкой мыши на ‘J?’ и выберите ‘Переместить поле’ (равносильно выбору клавиши [m]). Возможно до этого действия будет полезным увеличить масштаб. Переместите ‘J?’ под компонент, как показано на рисунке ниже. Обозначение компонента можно перемещать столько раз, сколько нужно.

Пришло время разместить символы питания и земли. Нажмите на кнопку ‘Разместить порт питания’ в правой панели инструментов. Или можно просто нажать клавишу [p]. В окне выбора компонента прокрутите список вниз и выберите ‘VCC’ из библиотеки ‘power’. Нажмите ‘OK’.

Нажмите левую кнопку мыши над выводом резистора номиналом ‘1k’, чтобы расположить элемент ‘VCC’. Нажмите левой кнопкой мыши на участок над выводом ‘VDD’ микроконтроллера. В разделе ‘Список истории’ из окна ‘Выбора компонента’ выберите ‘VCC’ и расположите его за выводом ‘VDD’. Повторите процесс добавления снова и разместите элемент ‘VCC’ над выводом ‘VCC’ компонента ‘MYCONN3’.

Повторите последовательность добавления символов питания, но теперь выберите элемент ‘GND’. Разместите ‘GND’ под выводом ‘GND’ компонента ‘MYCONN3’. Разместите другой символ ‘GND’ слева от вывода ‘VSS’ микроконтроллера. Схема должна выглядеть теперь как на рисунке ниже.

Далее соедините все компоненты проводниками. Нажмите кнопку ‘Разместить проводник’ на правой панели инструментов.

Нажмите левой кнопкой мыши на маленький кружок в конце вывода 7 микроконтроллера и затем на маленький кружок на выводе 1 элемента ‘LED’. Во время соединения выводов можно изменять масштаб.

Повторите этот приём и соедините проводниками все остальные компоненты так, как показано на рисунке ниже. Двойным щелчком мыши можно завершить проводник в любом месте. Когда прокладка проводников осуществляется к символам ‘VCC’ и ‘GND’, проводник должен подключаться к нижней части значка ‘VCC’ и к середине верхней части значка ‘GND’. Посмотрите на рисунок ниже.

Теперь рассмотрим альтернативный путь создания соединений используя метки. Выберите инструмент маркировки цепи, нажав кнопку ‘Разместить имя цепи (локальная метка)’ на правой панели инструментов. Или используйте клавишу [l].

Нажмите левой кнопкой мыши в середину проводника, соединённого с шестым выводом микроконтроллера. Назовите эту метку ‘INPUT’.

Повторите эту процедуру и разместите другую метку на линии справа от резистора номиналом 100 Ом. Она будет также называться ‘INPUT’. Две метки, имеющие одно и то же имя, создают связь (не прорисованную) между шестым выводом PIC и резистором 100 Ом. Этот способ удобен для соединения проводов в сложных устройствах, где рисование линий может в итоге привести к ошибкам в схеме. Чтобы разместить метку, необязательно нужен провод, можно просто присоединить метку к контакту.

Меткой можно также просто подписать провод для информативных целей. Разместите метку над седьмым выводом PIC-а. Введите имя ‘uCtoLED’. Назовите провод между резистором и ‘LED’ — ‘LEDtoR’. Назовите провод между ‘MYCONN3’ и резистором — ‘INPUTtoR’.

Нельзя использовать метками на проводах заземления и питания, поскольку они по-умолчанию помечены в соответствии с выводами этих элементов.

На рисунке ниже показано, как должен выглядеть конечный результат.

Давайте теперь разберёмся с не присоединёнными проводами. Любой контакт или провод, который ни с чем не соединён, станет причиной предупреждения, будучи проверен KiCad-ом. Чтобы избежать этих предупреждений, нужно проинформировать программу, что провода не присоединены намеренно, либо вручную отметить каждый не присоединённый провод или контакт как не подключённый.

Нажмите кнопку ‘Разместить флаг ‘не соединено’ на правой панели инструментов. Нажмите левой кнопкой мыши на выводах 2, 3, 4 и 5. На них появится ‘Х’-образный символ, означающий, что к ним намеренно не подключены проводники.

Некоторые компоненты имеют невидимые выводы питания. Чтобы сделать их видимыми нажмите на кнопку ‘Показать скрытые выводы’ на левой панели инструментов. Скрытые выводы питания автоматически соединяются с цепями, которые имеют такие же названия, например, ‘VCC’ и ‘GND’. В общем случае, нужно стараться не выявлять скрытых выводов питания.

Теперь необходимо добавить символы ‘Power Flag’, которые укажут KiCad’у, что питание подаётся от них. Нажмите клавишу [p] и отыщите ‘PWR_FLAG’ в библиотеке ‘power’. Разместите два таких символа. Подсоедините их к выводу ‘GND’ и к ‘VCC’, как показано на рисунке ниже.

Иногда полезно кое-где вставить комментарии. Добавить их на схему можно, используя кнопку ‘Разместить текст’ на правой панели инструментов.

Теперь всем компонентам нужно присвоить уникальные обозначения. Фактически, большинство компонентов всё ещё названы ‘R?’ или ‘J?’. Назначить обозначения можно автоматически нажав на кнопку ‘Обозначить схему’ на верхней панели инструментов.

В окне ‘Обозначить схему’ выберите ‘По всей схеме’ и нажмите кнопку ‘Обозначить компоненты’. Нажмите ‘ОК’ в подтверждающем сообщении и затем нажмите ‘Закрыть’. Обратите внимание как все знаки ‘?’ заменились позиционными номерами. Каждое обозначение теперь уникально. В данном примере они поименованы R1, R2, U1, D1 и J1.

Теперь можно проверить схему на наличие ошибок. Нажмите кнопку ‘Выполнить проверку электрических правил проектирования’ . Затем нажмите на кнопку ‘Выполнить’. Будет сформирован отчёт, содержащий информацию о найденных ошибках и предупреждениях, таких как не соединённые провода и т.п. Должно быть 0 ошибок и 0 предупреждений. В случае наличия ошибок или предупреждений в месте их возникновения, появится маленькая зелёная стрелка. Поставьте галочку в окошке ‘Создать файл ERC отчёта’ и нажмите кнопку ‘Выполнить’ ещё раз, чтобы получить больше информации об ошибках.

На этом работа со схемой закончена. Сейчас можно создать ‘Netlist’ — файл списка цепей схемы, в котором ещё нужно будет присвоить посадочные места для всех компонентов. Нажмите кнопку ‘Сформировать список цепей’ на верхней панели инструментов. Нажмите на кнопку ‘Сформировать’ и оставьте имя файла по умолчанию.

После создания файла списка цепей, нажмите кнопку ‘Запустить CvPcb’ на верхней панели инструментов.

CvPcb позволяет связать все компоненты схемы с посадочными местами из библиотеки KiCad. Средняя область окна содержит компоненты из схемы. В ней выделите ‘D1’. В области справа представлены все доступные посадочные места (если нет, то в левой колонке найдите пункт LEDs и щёлкните на нём), прокрутите вниз к ‘LED_THT:LED-D5.0mm’ и дважды щёлкните мышкой на нём.

Возможно, в области справа отобразится только выбранная подгруппа доступных посадочных мест. Так происходит из-за того, что KiCad пытается предложить подмножество подходящих посадочных мест. Нажатием на кнопку и можно включать или отключать соответствующие фильтры.

Для ‘U1’ выберите посадочное место ‘Package_DIP:DIP-8_W7.62mm’. Для ‘J1’ — ‘Connectors:Banana_Jack_3Pin’. Для ‘R1’ и ‘R2’ — ‘Resistor_THT:R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P2.54mm_Vertical’.

Если хотите узнать, как выглядит выбранное посадочное место, можно нажать кнопку ‘Просмотр выбранного посадочного места’ для предварительного просмотра текущего посадочного места.

Всё готово. Теперь можно сохранить схему через меню Файл → Сохранить схему или с помощью кнопки ‘Применить, сохранить схему и продолжить’.

Можно закрыть Cvpcb и вернуться назад в редактор схем Eeschema. Если изменения не были сохранены в Cvpcb, это можно сделать сейчас через меню Файл → Сохранить. Снова создайте файл списка цепей. Теперь файл списка цепей обновлён с учётом всех посадочных мест. Заметьте, если не нашлось нужное посадочное место для какого-то компонента, то его придётся создать самостоятельно. О том как это сделать, будет рассказано в одном из следующих разделов данного руководства.

Перейдите в менеджер проектов KiCad.

Файл списка цепей описывает компоненты и соответствующие им контактные соединения. Это, на самом деле, текстовый файл, который можно легко просмотреть, отредактировать или обработать.

Чтобы создать список материалов (перечень элементов схемы, BOM), пройдите в редактор схем Eeschema и нажмите кнопку ‘Сформировать перечень элементов и материалов’ на верхней панели инструментов. В начале, в диалоговом окне нет активных плагинов. Для добавления первого нажмите кнопку Добавить плагин. Выберите *.xsl файл, который хотели бы использовать. В данном случае нужно выбрать bom2csv.xsl.

sudo apt-get install xsltproc

sudo yum install xsltproc

KiCad автоматически составит команду, например:

xsltproc -o "%O" "/home/<user>/kicad/eeschema/plugins/bom2csv.xsl" "%I"

Возможно понадобится добавить расширения файла, для этого измените командную строку как указано:

xsltproc -o "%O.csv" "/home/<user>/kicad/eeschema/plugins/bom2csv.xsl" "%I"

Для получения более детальной информации нажмите кнопку ‘Справка’.

Теперь нажмите кнопку ‘Сформировать’. Файл (с названием как у данного проекта) будет расположен в папке проекта. Откройте .csv файл с помощью LibreOffice Calc или с помощью Exel. Появится окно с параметрами импорта данных, нажмите ‘OK’.