Pcbnew

Pcbnew is a powerful printed circuit board software tool available for the Linux, Microsoft Windows and Apple OS X operating systems. Pcbnew is used in association with the schematic capture program Eeschema to create printed circuit boards.

Pcbnew manages libraries of footprints. Each footprint is a drawing of the physical component including its land pattern (the layout of pads on the circuit board). The required footprints are automatically loaded during the reading of the Netlist. Any changes to footprint selection or annotation can be changed in the schematic and updated in pcbnew by regenerating the netlist and reading it in pcbnew again.

Pcbnew provides a design rules check (DRC) tool which prevents track and pad clearance issues as well as preventing nets from being connected that aren’t connected in the netlist/schematic. When using the interactive router it continuously runs the design rules check and will help automatically route individual traces.

Pcbnew provides a rats nest display, a hairline connecting the pads of footprints which are connected on the schematic. These connections move dynamically as track and footprint movements are made.

Pcbnew has a simple but effective autorouter to assist in the production of the circuit board. An Export/Import in SPECCTRA dsn format allows the use of more advanced auto-routers.

Pcbnew provides options specifically provided for the production of ultra high frequency microwave circuits (such as pads of trapezoidal and complex form, automatic layout of coils on the printed circuit, etc).

The smallest unit in pcbnew is 1 nanometer. All dimensions are stored as integer nanometers.

Pcbnew can generate up to 32 layers of copper, 14 technical layers (silk screen, solder mask, component adhesive, solder paste and edge cuts) plus 4 auxiliary layers (drawings and comments) and manages in real time the hairline indication (rats nest) of missing tracks.

The display of the PCB elements (tracks, pads, text, drawings…) is customizable:

For complex circuits, the display of layers, zones, and components can be hidden in a selective way for clarity on screen. Nets of traces can be highlighted to provide high contrast as well.

Footprints can be rotated to any angle, with a resolution of 0.1 degree.

Pcbnew includes a Footprint Editor that allows editing of individual footprints that have been on a pcb or editing a footprint in a library.

The Footprint Editor provides many time saving tools such as:

Footprint pads have a variety of properties that can be adjusted. The pads can be round, rectangular, oval or trapezoidal. For through-hole parts drills can be offset inside the pad and be round or a slot. Individual pads can also be rotated and have unique soldermask, net, or paste clearance. Pads can also have a solid connection or a thermal relief connection for easier manufacturing. Any combination of unique pads can be placed within a footprint.

Pcbnew easily generates all the documents necessary for production:

Due to the degree of control necessary it is highly suggested to use a 3-button mouse with pcbnew. Many features such as panning and zooming require a 3-button mouse.

In the new release of KiCad, pcbnew has seen wide sweeping changes from developers at CERN. This includes features such as a new renderer (OpenGL and Cairo view modes), an interative push and shove router, differential and meander trace routing and tuning, a reworked Footprint Editor, and many other features. Please note that most of these new features only exist in the new OpenGL and Cairo view modes.

Procedura instalacji została opisana w dokumentacji programu KiCad Manager.

Domyślny plik konfiguracji: kicad.pro jest dostarczany w katalogu kicad/share/template. Jest on używany jako początkowa konfiguracja dla wszystkich nowych projektów.

This configuration file can be modified to change the libraries to be loaded.

Aby wykonać modyfikację tego pliku:

You can have access to the library list initialization from the Preferences menu:

Poniższy rysunek ukazuje okno dialogowe pozwalające na ustawienie listy aktywnych bibliotek:

You can use this to add all the libraries that contain the footprints required for your project. You should also remove unused libraries from new projects to prevent footprint name clashes. Please note, there is an issue with the footprint library list when duplicate footprint names exist in more than one library. When this occurs, the footprint will be loaded from the first library found in the list. If this is an issue (you cannot load the footprint you want), either change the library list order using the "Up" and "Down" buttons in the dialog above or give the footprint a unique name using the footprint editor.

As of release 4.0, Pcbnew uses the new footprint library table implementation to manage footprint libraries. The information in the previous section is no longer valid. The library table manager is accessible by:

The image below shows the footprint library table editing dialog which can be opened by invoking the "Footprint Libraries Manager" entry from the "Preferences" menu.

The footprint library table is used to map a footprint library of any supported library type to a library nickname. This nickname is used to look up footprints instead of the previous method which depended on library search path ordering. This allows Pcbnew to access footprints with the same name in different libraries by ensuring that the correct footprint is loaded from the appropriate library. It also allows Pcbnew to support loading libraries from different PCB editors such as Eagle and gEDA.

In Pcbnew it is possible to execute commands using various means:

The screenshot below illustrates some of the possible accesses to these operations:

During element layout the cursor moves on a grid. The grid can be turned on or off using the icon on the left toolbar.

Dowolną predefiniowaną, bądź zdefiniowaną przez użytkownika siatkę można wybrać z listy rozwijanej pod głównym paskiem narzędzi lub z menu podręcznego. Siatkę użytkownika można zdefiniować z poziomu menu w Wymiary → Siatka użytkownika.

The zoom level can be changed using any of the following methods:

Pozycja kursora jest wyświetlana albo w calach (inch lub ``) lub w milimetrach (mm) zgodnie z wyborem wyświetlanych jednostek na lewym pasku opcji.

Niezależnie od wybranych jednostek Pcbnew zawsze pracuje z dokładnością 1 nanometra.

Pasek statusu wyświetlany na dole okna aplikacji zawiera następujące informacje:

In addition the relative position of the cursor can be displayed using its polar co-ordinates (ray + angle). This can be turned on and off using the icon in the left hand side toolbar.

Many commands are accessible directly with the keyboard. Selection can be either upper or lower case. Most hot keys are shown in menus. Some hot keys that do not appear are:

Operations to move, invert (mirror), copy, rotate and delete a block are all available from the pop-up menu. In addition, the view can zoom to that described by the block.

The framework of the block is traced by moving the mouse while holding down the left mouse button. The operation is executed when the button is released.

By holding down one of the keys Shift or Ctrl, both Shift and Ctrl together, or Alt, while the block is drawn the operation invert, rotate, delete or copy is automatically selected as shown in the table below:

Dla każdej operacji blokowej okno wyboru pozwala na działania, które będą ograniczać się tylko do niektórych elementów.

Każde z powyższych poleceń może zostać anulowane przez to samo menu podręczne lub przez naciśnięcie klawisza Esc.

Units used to display dimensions values are inch and mm. The desired unit can be selected by pressing the icon located in left toolbar: However one can enter the unit used to define a value, when entering a new value.

Należy przy tym stosować się do pewnych zasad:

Pasek menu pozwala na dostęp do poleceń związanych z plikami (jak odczyt i zapis), opcjami konfiguracyjnymi, drukowaniem oraz rysowaniem z pomocą ploterów, jak również dostęp do plików pomocy.

Ten pasek narzędziowy daje bezpośredni dostęp do najważniejszych funkcji programu Pcbnew.

This toolbar gives access to the editing tool to change the PCB shown in Pcbnew.

Lewy panel umożliwia szybką zmianę najczęściej używanych opcji.

A right-click of the mouse opens a pop-up window. Its contents depends on the element pointed at by the cursor.

Menu to daje natychmiastowy dostęp do:

The screenshots below show what the pop-up windows looks like.

There are 3 modes when using pop-up menus. In the pop-up menus, these modes add or remove some specific commands.

Generally speaking, a schematic sheet is linked to its printed circuit board by means of the netlist file, which is normally generated by the schematic editor used to make the schematic. Pcbnew accepts netlist files made with Eeschema or Orcad PCB 2. The netlist file, generated from the schematic is usually missing the footprints that correspond to the various components. Consequently an intermediate stage is necessary. During this intermediate process the association of components with footprints is performed. In KiCad, CvPcb is used to create this association and a file named *.cmp is produced. CvPcb also updates the netlist file using this information.

CvPcb can also output a "stuff file" *.stf which can be back annotated into the schematic file as the F2 field for each component, saving the task of re-assigning footprints in each schematic edit pass. In Eeschema copying a component will also copy the footprint assignment and set the reference designator as unassigned for later auto-incremental annotation.

Pcbnew reads the modified netlist file .net and, if it exists, the .cmp file. In the event of a footprint being changed directly in Pcbnew the .cmp file is automatically updated avoiding the requirement to run CvPcb again.

Refer to the figure of "Getting Started in KiCad" manual in the section KiCad Workflow that illustrates the work-flow of KiCad and how intermediate files are obtained and used by the different software tools that comprise KiCad.

Po stworzeniu potrzebnego schematu by rozpocząć pracę nad odwodem drukowanym należy:

Pcbnew will then load automatically all the necessary footprints. Footprints can now be placed manually or automatically on the board and tracks can be routed.

Gdy schemat został zmieniony, należy ponownie wykonać następujące kroki:

Pcbnew will then load automatically any new footprints, add the new connections and remove redundant connections. This process is called forward annotation and is a very common procedure when a PCB is made and updated.

Pcbnew can work with 50 different layers:

To open the Layers Setup from the menu bar, select Design Rules → Layers Setup.

The number of copper layers, their names, and their function are configured there. Unused technical layers can be disabled.

Wybór aktualnie aktywnej warstwy może być przeprowadzony na kilka sposobów:

W przypadku pracy w trybie Ścieżek i autoroutingu, (aktywna jest ikona na głównym pasku narzędzi), menu podręczne dostarcza dodatkowych opcji związanych z wyborem pary warstw, na której stawiane będą przelotki:

Po wybraniu polecenia Wybierz parę warstw, otworzy się dodatkowe okno, gdzie będzie można przypisać wirtualnym warstwom Górnej i Dolnej odpowiednie warstwy sygnałowe, które będą łączone za pomocą przelotek.

Przy umieszczaniu przelotki na warstwie roboczej (aktywnej), warstwa ta zostaje automatycznie przełączona na jej alternatywną warstwę w wybranej wcześniej parze warstw dla przelotek.

Przelotki są również wstawiane automatycznie podczas trasowania ścieżek, gdy nastąpi zmiana warstwy roboczej za pomocą klawiszy skrótów.

Tryb ten jest włączany za pomocą ikony (na lewym panelu opcji).

W trybie tym, aktywna warstwa jest wyświetlana swoim własnym kolorem, natomiast pozostałe warstwy są wyświetlane w odcieniach szarości.

Zwykle taki tryb wyświetlania jest użyteczny w dwóch przypadkach:

Bardzo często niezbędne jest poprawienie płytki po dokonaniu zmian na schemacie.

Błyskawiczna zamiana footprintu (lub kilku identycznych footprintów) na nowe footprinty jest często bardzo użyteczna. Cały proces jest bardzo prosty.

Options for Change Footprint(s):

Przy zmianach footprintów dostępne są dodatkowe opcje:

Whilst moving footprints the footprint ratsnest (the net connections) can be displayed to assist the placement. To enable this the icon of the left toolbar must be activated.

Select the footprint with the right mouse button then choose the Move command from the menu. Move the footprint to the required position and place it with the left mouse button. If required the selected footprint can also be rotated, inverted or edited. Select Cancel from the menu (or press the Esc key) to abort.

Here you can see the display of the footprint ratsnest during a move:

The circuit once all the footprints are placed may be as shown:

Initially all footprints inherit the same orientation that they had in the library (normally 0).

If an alternative orientation is required for an individual footprint, or all footprints (for example all vertical) use the menu option AutoPlace/Orient All Footprints. This orientation can be selective (for example to relate only to the footprints whose reference starts with "IC".

Generally speaking, footprints can only be moved if they have not been "Fixed". This attribute can be turned on and off from the pop-up window (click right mouse button over footprint) whilst in Footprint Mode, or through the Edit Footprint Menu.

As stated in the last chapter, new footprints loaded during the reading of the netlist appear piled up at a single location on the board. Pcbnew allows an automatic distribution of the footprints to make manual selection and placement easier.

If there is a footprint under the cursor:

Jeśli pod kursorem nie znajduje się żaden footprint, menu podręczne ulegnie skróceniu:

W obu przypadkach dostępne są następujące polecenia:

The General options menu is available via the top toolbar link Preferences → General dialog.

Wywołanie tego polecenia spowoduje wyświetlenie okna z ustawieniami, a w nim szereg opcji (Nas w tej chwili interesują te w grupie Opcje):

Dla ścieżek dostępne są następujące opcje:

Pcbnew allows you to define different routing parameters for each net. Parameters are defined by a group of nets.

Dla pojedynczej klasy można zdefiniować:

Manual routing is often recommended, because it is the only method offering control over routing priorities. For example, it is preferable to start by routing power tracks, making them wide and short and keeping analog and digital supplies well separated. Later, sensitive signal tracks should be routed. Amongst other problems, automatic routing often requires many vias. However, automatic routing can offer a useful insight into the positioning of footprins. With experience, you will probably find that the automatic router is useful for quickly routing the obvious tracks, but the remaining tracks will best be routed by hand.

Pcbnew oferuje parę ułatwień przy trasowaniu manualnym. Może na przykład wyświetlać połączenia wspomagające (ratsnest), jeśli opcja na lewym panelu jest aktywna.

The button allows one to highlight a net (click to a pad or an existing track to highlight the corresponding net).

The DRC checks tracks in real time while creating them. One cannot create a track which does not match the DRC rules. It is possible to disable the DRC by clicking on the button. This is, however, not recommended, use it only in specific cases.

When clicking on a track or a pad, Pcbnew automatically selects the corresponding Netclass, and the track size and vias dimensions are derived from this netclass.

Jak wcześniej zostało zauważone, Edytor Reguł globalnych posiada narzędzie do wprowadzenia dodatkowych rozmiarów ścieżek i przelotek. Aby móc ich używać podczas trasowania ścieżek można korzystać z:

Przed użyciem Routera Interaktywnego, należy ustawić dwie rzeczy:

By aktywować router należy nacisnąć przycisk Router Interaktywny lub klawisz X. Kursor zmieni swą postać, a nazwa wybranego narzędzia pojawi się na pasku statusu.

By rozpocząć ścieżkę należy kliknąć na dowolnym elemencie (polu lutowniczym, ścieżce lub przelotce) lub przez ponowne naciśnięcie klawisza X w czasie gdy kursor myszy znajdować się będzie nad tym elementem. Nowa ścieżka użyje nazwy sieci takiej jak początkowy element. Klikając lub wciskając X w pustym miejscu rozpocznie ścieżkę, ale nie będzie ona posiadać przypisanej nazwy sieci.

Move the mouse to define shape of the track. The router will try to follow the mouse trail, hugging unmovable obstacles (such as pads) and shoving colliding traces/vias, depending on the mode. Retreating the mouse cursor will cause the shoved items to spring back to their former locations.

Klikając na polu/ścieżce/przelotce należącej do tej samej sieci kończy trasowanie. Klikając w pustym miejscu kończy poprzedni segment i rozpoczyna nowy od tego miejsca.

By zatrzymać trasowanie i anulować wszystkie zmiany (rozsunięcie ścieżek, przelotek, itd.), należy nacisnąć Esc.

Naciskając V lub wybierając Wstaw przelotkę na wylot z menu kontekstowego podczas trasowania dołącza przelotkę na końcu prowadzonej ścieżki i pozwala ją przesuwać. Naciskając ponownie V można pozbyć się przelotki na końcu ścieżki. Kliknięcie stawia taką przelotkę w miejscu kliknięcia, a trasowanie jest kontynuowane (ale na innej warstwie).

Naciskając klawisz / lub wybierając Przełącz nachylenie ścieżki z menu kontekstowego zmienia sposób załamania dwóch sąsiadujących ze sobą segmentów gdy punkt początkowy i końcowy prowadzonej ścieżki nie leżą w tej samej linii.

Istnieje kilka możliwości wcześniejszego wyboru rozmiaru ścieżki/przelotki lub zmiany tego rozmiaru podczas trasowania:

Router umożliwia przeciąganie segmentów, załamań ścieżek i przelotek. By przeciągnąć element, należy kliknąć na niego z wciśniętym klawiszem Ctrl, najechać na niego i nacisnąć G lub wybrać polecenie Przeciągnij Ścieżkę/Przelotkę z menu podręcznego. Zakończyć przeciąganie można poprzez ponowne kliknięcie lub użycie klawisza Esc.

The router behavior be configured by pressing E or selecting Routing Options from the context menu while in the Track mode. It opens a window like the one below:

Dostępne opcje to:

Pad (and track) connections to filled copper areas are checked by the DRC engine. A zone must be filled (not just created) to connect pads. Pcbnew currently uses track segments or polygons to fill copper areas.

Each option has its advantages and its disadvantages, the main disadvantage being increased screen redraw time on slower machines. The final result is however the same.

For calculation time reasons, the zone filling is not recreated after each change, but only:

Copper zones must be filled or refilled after changes in tracks or pads are made. Copper zones (usually ground and power planes) are usually attached to a net.

Dlatego też, przy tworzeniu strefy należy:

Pcbnew tries to fill all zones in one piece, and usually, there will be no unconnected copper blocks. It can happen that some areas remain unfilled. Zones having no net are not cleaned and can have insulated areas.

When you fill an area, you must choose:

Strefa odcięta musi być częścią innej strefy wypełnienia. Jest to warunek obowiązkowy. Zatem przed rozpoczęciem definiowania strefy odciętej musi istnieć już obrys strefy wypełnienia. Dodawanie strefy odciętej jest przeprowadzane podobnie jak dodawanie strefy wypełnienia, z tą różnicą, że stanowić ona będzie obszar niewypełniony:

Jest kilka sposobów by zmodyfikować obrys strefy:

W przypadku nałożenia się stref na siebie zostaną one odpowiednio połączone razem.

To do that, right-click on a corner or on an edge, then select the proper command.

Poniższy rysunek ukazuje zachowanie obrysu strefy odciętej podczas przeciągania narożnika:

Po zakończeniu polecenia strefa powinna wyglądać tak:

Ponieważ obrysy strefy spotkały się w dwóch miejscach nastąpiło odjęcie obrysu strefy odciętej od strefy wypełnienia.

When right-clicking on an outline, and using Edit Zone Params the Zone params Dialog box will open. Initial parameters can be inputted . If the zone is already filled, refilling it will be necessary.

When the board is finished, one must fill or refill all zones. To do this:

Przy zmianach na schemacie, lista sieci może również ulec zmianie, a w związku z tym niektóre nazwy sieci także mogą zostać zmienione. Dla przykładu, sieć VCC może stać się siecią o nazwie +5V po zmianach na schemacie.

Gdy zostanie przeprowadzona globalna kontrola DRC, Pcbnew sprawdzi czy nazwa sieci powiązana ze strefą wypełnienia nadal istnieje, a jeśli nie zostanie zgłoszony błąd.

Manually editing the zone parameters will be necessary to change the old name to the new one.

Wybierz narzędzie

Aktywną warstwą powinna być jedna ze stref sygnałowych (miedzi).

Przy kliknięciu w miejscu pierwszego narożnika nowej strefy chronionej, otwierany jest następujące okno dialogowe:

Można tu wybrać kilka opcji, z której najważniejsza grupa zawiera wybór elementów, które nie moga znajdować się w obszarze chronionym:

Gdy jakikolwiek element z powyższej listy znajdzie się w strefie chronionej, to zgłoszony zostanie błąd DRC.

For copper zones, the area inside a keepout with no copper pour will be not filled. A keep-out area is a like a zone, so editing its outline is analogous to copper zone editing.

Generowanie niezbędnych plików dla produkcji obwodu drukowanego zawiera następujące kroki przygotowawcze:

Here is an example showing all of these elements, except ground planes, which have been omitted for better visibility:

Dodatkowo na powyższym obrazku został umieszczony także klucz dla czterech warstw:

Przed wygenerowaniem plików wyjściowych, usilnie zalecane jest przeprowadzenie pełnego testu DRC, gdyż finalne sprawdzenie płytki może ustrzec przed przykrymi niespodziankami już po wyprodukowaniu płytek.

Zones are filled or refilled when starting a DRC. Press the button to launch the following DRC dialog:

Adjust the parameters accordingly and then press the "Start DRC" button.

Ten test końcowy zapobienie błędom jakie mogłyby się ujawnić już po wyprodukowaniu obwodu drukowanego.

Set the coordinates origin for the photo plot and drill files, one must place the auxiliary axis on this origin. Activate the icon . Move the auxiliary axis by left-clicking on the chosen location.

Generowaniem plików przeznaczonych dla fotoplotera zajmuje się narzędzie wywoływane za pomocą polecenia Rysuj z menu Plik.

W większości przypadków będą to pliki w formacie GERBER. Jednakże, program daje również możliwość generacji plików w formatach HPGL oraz POSTSCRIPT. Przy wybranej opcji Postscript dla formatu wyjściowego, okno dialogowe będzie wyglądać nieco inaczej:

In these formats, a fine scale adjust can be used to compensate for the plotter accuracy and to have a true scale of 1 for the output:

Mask clearance values can be set globally for the solder mask layers and the solder paste layers. These clearances can be set at the following levels.

Pcbnew w takim przypadku korzysta z priorytetów ustawień i wartość ostateczna jest brana:

The creation of a drill file xxxx.drl following the EXCELLON standard is always necessary.

Można jednak również opcjonalnie wygenerować plan wierceń, który może być zapisany w formacie HPGL (xxxxxx.plt) lub w formacie POSTSCRIPT (xxxxxx.ps), lub/oraz opcjonalny raport wierceń (jako zwykły plik tekstowy). Jednak jest on użyteczny tylko w niektórych przypadkach, na przykład jako materiał wyjściowy przy dodatkowym sprawdzeniu.

The generation of these files is controlled via:

Główne okno tego narzędzia wygląda w ten sposób:

By ustawić punkt odniesienia, używane są następujące opcje:

To produce wiring documentation files, the component and copper silkscreen layers can be traced. Usually, just the component-side silkscreen markings are sufficient for wiring a PCB. If the copper-side silkscreen is used, the text it contains should be mirrored in order to be readable.

This option is accessed via the Postprocess/Create Cmp file menu option. However, no file will be generated unless at least one footprint has the Normal+Insert attribute activated (see Editing Footprints). One or two files will be produced, depending upon whether insertable components are present on one or both sides of the PCB. A dialogue box will display the names of the file(s) created.

The options described below (part of the Files/Plot dialogue) allow for fine-grained control of the tracing process. They are particularly useful when printing the silkscreen markings for wiring documentation.

Dostępne są następujące opcje:

Pcbnew can simultaneously maintain several libraries. Thus, when a footprint is loaded, all libraries that appear in the library list are searched until the first instance of the footprint is found. In what follows, note that the active library is the library selected within the Footprint Editor, the program will now be described

Footprint Editor enables the creation and the editing of footprints:

Footprint Editor allows the maintenance of the active library as well by:

Z pomocą ModEdit jest również możliwe tworzenie nowych bibliotek.

Pliki z rozszerzeniem .mod stanowią poszczególne biblioteki.

The Footprint Editor can be accessed in two different ways:

In this case, the active footprint of the board will be loaded automatically in Footprint Editor, enabling immediate editing or archiving.

By calling Footprint Editor the following window will appear:

Korzystając z tego paska narzędzi dostępne są następujące polecenia:

Aby utworzyć nową bibliotekę można użyć jednego z dwóch narzędzi: Nowa biblioteka , w przypadku którego plik biblioteki jest domyślnie tworzony w katalogu z bibliotekami; Eksport , w przypadku którego plik biblioteki jest domyślnie tworzony w katalogu roboczym projektu.

A file-choosing dialog allows the name of the library to be specified and its directory to be changed. In both cases, the library will contain the footprint being edited.

The action of saving a footprint (thereby modifying the file of the active library) is performed using this button . If a footprint of the same name already exists, it will be replaced. Since you will depend upon the accuracy of the library footprints, it is worth double-checking the footprint before saving.

It is recommended to edit either the reference or value field text to the name of the footprint as identified in the library.

You may also wish to delete the source footprint.

It is possible to copy all of the footprints of a given board design to the active library. These footprints will keep their current library names. This command has two uses:

It is strongly recommended to document the footprints you create, in order to enable rapid and error-free searching.

For example, who is able to remember all of the multiple pin-out variants of a TO92 package? The Footprint Properties dialog offers a simple solution to this problem.

Pozwala ono na wprowadzenie:

The description is displayed with the component list in Cvpcb and, in Pcbnew, it is used in the footprint selection dialogs.

The keywords enable searches to be restricted to those footprints corresponding to particular keywords.

When directly loading a footprint (the icon of the right-hand Pcbnew toolbar), keywords may be entered in the dialog box. Thus, entering the text =CONN will cause the display of the list of footprints whose keyword lists contain the word CONN.

Zaleca się tworzenie bibliotek pośrednio, tworząc jeden lub więcej pomocniczych obwodów, które stanowić będą “źródła” (części) dla biblioteki w następujący sposób: Stworzyć arkusz płytki w formacie A4, w celu jej późniejszego łatwego wydruku (w skali 1:1).

Create the footprints that the library will contain on this circuit board. The library itself will be created with the File/Archive footprints/Create footprint archive command.

The "true source" of the library will thus be the auxiliary circuit board, and it is on this circuit that any subsequent alterations of footprints will be made. Naturally, several circuit boards can be saved in the same library.

It is generally a good idea to make different libraries for different kinds of components (connectors, discretes,…), since Pcbnew is able to search many libraries when loading footprints.

Tutaj znajduje się przykład takiego arkusza “źródłowego”:

Technika ta ma kilka zalet:

The list of footprint libraries in Pcbnew can be edited using the Footprint Libraries Manager. This allows you to add and remove footprint libraries by hand, and also allows you to invoke the Footprint Libraries Wizard by pressing the "Append With Wizard" button.

The Footprint Libraries Wizard can also be invoked through the Preferences menu, and can automatically add a library (detecting its type) from a file or from a Github URL. The URL for the official libraries is: https://github.com/KiCad

More details about footprint library tables and the Manager and Wizard can be found in the CvPcb Reference Manual in the section Footprint Library Tables.

The 3D shape libraries can be downloaded by 3D Shape Libraries Wizard. It can be invoked from the menu Preferences → 3D Shapes Libraries Downloader.

Footprint Editor is used for editing and creating PCB footprints. This includes:

A footprint is the physical representation (footprint) of the part to be inserted in the PCB and it must be linked to the relative component in your schematic. Each footprint includes three different elements:

Dodatkowo, w przypadku używania funkcji automatycznego rozmieszczania footprintów czy generowania plików położeń footprintów, wzrasta liczba innych parametrów, które muszą zostać poprawnie określone (np. Pick&Place).

Footprint Editor can be started in two ways:

Calling Footprint Editor will launch a new window that looks like this:

Prawy klawisz myszy wywołuje podręczne menu, którego zawartość zależna jest od aktualnie wskazywanego elementu przez kursor:

The context menu for editing footprint parameters:

Menu podręczne z możliwością edycji pól lutowniczych.

Menu podręczne z możliwością edycji elementów graficznych.

This dialog can be launched when the cursor is over a footprint by clicking on the right mouse button and then selecting Edit Footprint.

The dialog can be used to define the main footprint parameters.

A new footprint can be created via the button . The name of the new footprint will be requested. This will be the name by which the footprint will be identified in the library.

This text also serves as the footprint value, which is ultimately replaced by the real value (100uF_16V, 100_0.5W, …).

The new footprint will require:

Metoda alternatywna:

When a new footprint is similar to an existing footprint in a library or a circuit board, an alternative and quicker method of creating the new footprint is as follows:

Once a footprint has been created, pads can be added, deleted or modified. Modification of pads can be local, affecting only the pad under the cursor, or global, affecting all pads of the footprint.

Każdy footprint posiada minimum dwa pola tekstowe: Oznaczenie i Wartość.

Ich parametry (atrybuty, rozmiar, szerokość) muszą zostać zaktualizowane. Dostęp do właściwości pól tekstowych zapewnia menu podręczne, wywoływane przez podwójne kliknięcie prawym klawiszem na treści pola, albo poprzez okno z właściwościami footprintu.

If the user wishes to exploit the the full capabilities of the auto-placement functions, it is necessary to define the allowed orientations of the footprint (Footprint Properties dialog).

Zazwyczaj, obrót o 180 stopni jest dozwolony dla rezystorów, niespolaryzowanych kondensatorów i innych elementów symetrycznych.

Some footprints (small transistors, for example) are often permitted to rotate by +/- 90 or 180 degrees. By default, a new footprint will have its rotation permissions set to zero. This can be adjusted according to the following rule:

Może to być dostosowane według następującej zasady: Wartość 0 powoduje że obrót jest niemożliwy, wartość 10 pozwala na pełny obrót, a wszystkie pośrednie wartości, stanowią blokady obrotu. Na przykład, rezystor może mieć zezwolenie na poziomie 10 do obrotu o 180 stopni (nieograniczone) i zgodę na poziomie 5 do obrotu o +/- 90 stopni (dozwolone, ale niezalecane).

Sekcja atrybutów jest następująca:

It is strongly recommended to document newly created footprints, in order to facilitate their rapid and accurate retrieval. Who is able to recall the multiple pin-out variants of a TO92 footprint?

The Footprint Properties dialog offers a simple and yet powerful means for documentation generation.

Pozwala ono na wprowadzenie:

The comment line is displayed with the component list in CvPcb and in the footprint selection menus in Pcbnew. The keywords can be used to restrict searches to those parts possessing the given keywords.

Thus, while using the load footprint command (icon in the right-hand toolbar in Pcbnew), it is possible to type the text =TO220 into the dialog box to have Pcbnew display a list of the footprints possessing the keyword TO220

A footprint may have been associated with a file containing a three-dimensional representation of itself. In order to associate such a file with a footprint, select the 3D Settings tab. The options panel is the following:

Aby przydzielić footprintowi jego reprezentację 3D należy określić:

Ustawienie skali modelu pozwala na:

Jeśli plik(i) z modelem zostaną określone, możliwe stanie się przeglądanie komponentów w przestrzeni 3D:

Model 3D automatycznie pojawi się także podczas wizualizacji PCB w trybie 3D.

Operacja zapisu footprintu (modyfikująca plik aktywnej biblioteki) jest przeprowadzana za pomocą polecenia Zapisz .

If a footprint of the same name exists (an older version), it will be overwritten. Because it is important to be able to have confidence in the library footprints, it is worth double-checking the footprint for errors before saving.

Before saving, it is also recommended to change the reference or value of the footprint to be equal to the library name of the footprint.

Jeśli edytowany footprint pochodził z bieżącej płytki, należy go uaktualnić za pomocą polecenia Uaktualnij footprint znajdującym się na górnym pasku narzędzi.

Powielanie elementów to metoda polegająca na klonowaniu elementu i wykonaniu dla niego tej samej akcji. Proces ten jest zasadniczo podobny do prostej metody kopiuj-wklej, ale pozwala na łatwiejsze rozmieszczanie komponentów na PCB i umożliwia dokładniejsze, choć nadal ręczne ich ułożenie za pomocą narzędzia Przesuń dokładnie (patrz niżej).

Powielanie jest wykonywane gdy użyje się skrótu klawiszowego (domyślnie jest to Ctrl-D) lub z pomocą poleceń w menu kontekstowym. W zwykłym trybie wyświetlania dostępne są następujące polecenia, w zależności od wybranego elementu:

Narzędzie Przesuń dokładnie pozwala przenieść element (lub grupę elementów) o podany wektor, który może być wprowadzony za pomocą współrzędnych kartezjańskich lub polarnych i może być wprowadzony w jakichkolwiek obsługiwanych jednostkach. Takie podejście jest bardzo przydatne, w przeciwnym wypadku kłopotliwe byłoby przełączanie się pomiędzy jednostkami lub gdy funkcja wymagałaby rozmieszczania według z góry ustalonej siatki.

To use this tools, select the items you wish to move and then use either the hotkey (defaults to Ctrl-M) or the context menu items to invoke the dialog. You can also invoke the dialog with the hotkey when moving or duplicating items, which can make it easy to repeatedly apply an offset to multiple components.

Przesuwanie z możliwością wprowadzania współrzędnych kartezjańskich

Przesuwanie z możliwością wprowadzania współrzędnych polarnych

Zmiana pomiędzy systemem kartezjańskim a polarnym odbywa się przez zaznaczenie pola opcji. Niezależnie jak obecnie są one wprowadzone, zostaną one automatycznie przeliczone w innym systemie.

Następnie należy wprowadzić wektor przesunięcia. Można użyć jednostek wskazanych przez opisy pól (na powyższej ilustracji jest to “mm”) lub określić własne jednostki (np. “1 in” dla cali, “2 rad” dla 2 radianów).

Wciskając OK przesunięcie zostanie zaaplikowane dla obecnego wyboru, zaś przycisk Anuluj spowoduje zaniechanie akcji i elementy nie zostaną przesunięte. Jeśli wciśnięto OK wartości przesunięć zostaną zapamiętane i przy powtórzeniu operacji przesuwania następne elementy zostaną przesunięte o ten sam wektor.

Pcbnew and the Footprint Editor both have assistants for creating arrays of features and components, which can be used to easily and accurately lay out repetitive elements on PCBs and in footprints.

The scripting API reflects the internal object structure inside KiCad/pcbnew. BOARD is the main object, that has a set of properties and a set of MODULEs, and TRACKs/SEGVIAs, TEXTE_PCB, DIMENSION, DRAWSEGMENT. Then MODULEs have D_PADs, EDGEs, etc.

All the pcbnew API is provided from the "pcbnew" module in Python. GetBoard() method will return the current pcb open at editor, useful for commands written from the integrated scripting shell inside pcbnew or action plugins.

Board is the basic object in KiCad pcbnew, it’s the document.

BOARD contains a set of object lists that can be accessed using the following methods, they will return iterable lists that can be iterated using "for obj in list:"

The footprint wizards are a collection of python scripts that can be access via from the Footprint Editor. If you invoke the footprint dialog you select a given wizard that allows you to see the footprint rendered, and you have some parameters you can edit.

If the plugins are not properly distributed to your system package, you can find the latest versions in the KiCad source tree at launchpad.

They should be located in for example C:\Program Files\KiCad\bin\scripting\plugins.

On linux you can also keep your user plugins in $HOME/.kicad_plugins.