KiCad Tutorial – EESchema – Neues Bauteilsymbol zeichnen/ Bauteil ändern

Gültig für die Version 2013-03-10

Diese Artikel-Reihe beschäftigt sich mit dem Programm KiCad, einem Tool zu Erstellung von Schaltplänen und dem Entwurf von Leiterplatten. Diese Software ist kostenlos, völlig ohne Beschränkungen und sie wird ständig weiterentwickelt.

Hier geht es zur Übersichtsseite mit allen Artikeln der KiCad-Tutorial-Reihe.

Fast alle Bauteile konnten im letzten Artikel in den Schaltplan eingefügt werden. Leider fehlt uns  das passende Symbol für die üblichen Mikrotaster. Grundsätzlich existieren sehr viele standardisiertes Schaltplansymbol, welche wir in diesem Fall jedoch nicht nutzen können. Das vorhandene Taster-Symbol verfügt nur über zwei Kontakt-Pins und wird bei der späteren Zuweisung zum Mikrotaster-Bauteil Fehlermeldungen verursachen. Das Symbol soll daher aus vier Kontakt-Pins bestehen, die durch ein paar Linien sinnvoll verbunden sind, so dass klar wird, welche Funktion das dazugehörende Bauteil haben soll.

Ein neues Bauteil definieren

Die Bauteile sind in sogenannten Bibliotheken, bzw. Libraries (engl.), abgespeichert. Daher öffnen wir den Bibliothekseditor.

KiCad - Schaltfläche des Bibliothekseditors

KiCad – Schaltfläche des Bibliothekseditors

Daraufhin präsentiert sich der Editor in seinem vollen Glanz. Nun gut, um ehrlich zu sein, er ist ganz schon leer und darum klicken wir auch direkt oben links auf die Schaltfläche um eine Arbeitsbibliothek auszuwählen. Dies ist nötig, da es mehr als eine Bibliothek gibt.

KiCad - Fenster des Bibliothekseditors

KiCad – Fenster des Bibliothekseditors

Das folgende Bild zeigt, dass die Bibliotheken, mehr oder weniger, thematisch geordnet sind. Eine separate Bibliothek für Taster- oder Schaltersymbole gibt es jedoch nicht, daher werden wir die allgemeine Bibliothek „device“ benutzen. Diese Bibliothek wird angeklickt und die Auswahl mit „OK“ bestätigt.

KiCad - Auswahl der zu bearbeitenden Bibliothek

KiCad – Auswahl der zu bearbeitenden Bibliothek

Wer nun erwartet, dass etwas spektakuläres passiert wird enttäuscht sein. Wir kehren wieder zum leeren Fenster des Bibliothekseditors zurück und es scheint, als ob nicht passiert ist. Davon lassen wir uns nicht täuschen und klicken, in der oberen Menüleiste, die Schaltfläche für die Erstellung eines neuen Bauteils an.

KiCad - Schaltfläche um ein neues Bauteil zu erstellen

KiCad – Schaltfläche um ein neues Bauteil zu erstellen

Wieder kommt vor dem Zeichnen der Schreibkram. Genaugenommen möchte KiCad zu Beginn wissen, welchen Namen das Bauteil erhalten und wie die Referenzbezeichnung lauten soll. Da hier ein Taster erstellt wird und dies auf Englisch „Button“ heißt (genaugenommen push-button) habe ich diese Begriff als Namen herangezogen. Die Referenz hingegen ist das Kürzel, dass das Bauteil erhält und ggf. durchnummeriert wird, sollte es mehr als ein Bauteil dieser Art geben. Schalter und Taster werden international mit S gekennzeichnet und diese Bezeichnung habe ich auch hier gewählt. Die vier Taster, die wir später in den Schaltplan einfügen, werden daher die Referenzen S1, S2, S3 und S4 erhalten.

Auf die weiteren Einstellmöglichkeiten gehen wir später (Pinnummer und -name), bzw. in folgenden Artikeln ein.

KiCad - Angabe der Bauteileigenschaften

KiCad – Angabe der Bauteileigenschaften

KiCad erstellt die Angaben für den Bauteilnamen und die Bauteilreferenz als Texteintrag in der Mitte des Bibliotheksfensters. Damit ist alles vorbereitet und wir können mit der Bauteilerstellung beginnen.

KiCad - Referenz- und Wertangaben des neuen Bauteils

KiCad – Referenz- und Wertangaben des neuen Bauteils

Bauteilkontakte setzen

Der Schnittpunkt des Fadenkreuzes definiert den Mittelpunkt des Bauteils und gibt damit die Position an, an der das Symbol an den Mauszeiger gehängt wird um es zu bewegen und platzieren. Der Referenz- und Werttext stört im Moment und sollte verschoben werden. Dies geschieht am Besten mit dem Tastenkürzel M, wenn sich der Mauszeiger über den Texten befindet.

Anschließend rufen wir das Menü zur Erstellung eines Bauteilkontakts, bzw. eines Bauteil-Pin auf.

KiCad - Schaltfläche um einen Pin einzufügen

KiCad – Schaltfläche um einen Pin einzufügen

Einige Informationen benötigt KiCad, um den entsprechenden Pin erstellen zu können. Daher geben wir den Pinnamen und die Pinnummer an. Beide lauten beim ersten Pin „1“. Zusätzlich wird die Ausrichtung auf „Unten“ geändert. „Unten“ bedeutet, dass der Pin unten am Symbol befestigt ist. Das mache ich gerne falsch, weil ich immer denke der Kontakt ist „unten“, also dass der Pin nach unten zeigt. Irgendwann hab ich das auch verinnerlicht 😉 Vielleicht fällt euch auch auf, dass der Pin im Originalzustand viel länger ist, was daran liegt, dass ich die Länge auf 0,100 Zoll geändert habe. Das macht den Pin handhabbarer.

Es ist noch möglich, den „Elektrischen Typ“ und den „Symbol Typ“ zu ändern. Ehrlicherweise arbeite ich mit diesen Einstellungen so gut wie nie. Der Symbol Typ „Invertiert“ ist noch interessant, da er gerne am Reset-Kontakt von Mikrocontrollern verwendet wird. KiCad funktioniert aber auch ohne diese Angaben ganz wunderbar.

KiCad - Die Pineigenschaften eingeben

KiCad – Die Pineigenschaften eingeben

Mit einem Klick auf „OK“ erscheint der Pin im Editor-Schaltplan und kann mit einem weiteren Klick an die gewünschte Stelle platziert werden.

KiCad - Pin platzieren

KiCad – Pin platzieren

Einen Pin ändern

Ganz bewusst habe ich die Nummern am Pin sichtbar dargestellt. In einigen Fällen ist es gut Name und Nummer des Pins zu kennen. Häufig wird der Pinname (hellblauer Text) dafür genutzt um weitere Informationen darzustellen, wie z.B. INT, Reset oder GND. In diesem Beispiel benötigen wir aber weder den Namen, noch die Nummer. Um diese auszublenden drücken wir auf die folgende Schaltfläche in der oberen Menüzeile

KiCad - Bauteil editieren

KiCad – Bauteil editieren

Im sich öffnenden Fenster wählen wir den Reiter „Optionen“ aus und deaktivieren die Haken in den rot umrandeten Kästchen. Mit „OK“ bestätigen wir diese Änderung.

Die übrigen Funktionen dieses Eigenschafts-Menüs werden wir später näher beleuchten. Lediglich die Komponenten-Funktion habe ich noch nicht benutzt und kann daher nicht viel dazu schreiben. Daher werde ich mich in nächster Zeit mit dieser Funktion auseinandersetzen müssen, um diese Tutorial-Lücke zu schließen!

KiCad - Pinnummern und -namen ausschalten

KiCad – Pinnummern und -namen ausschalten

Das nächste Bild zeigt den geänderten Pin, der nun noch unspektakulärer aussieht als vorher. Später benötigen wir noch drei weitere Pins, doch zuerst werden wir den Schalter zeichnen. An diesen werden im Anschluss die restlichen Pins angehängt.

KiCad - Das geänderte Symbol

KiCad – Das geänderte Symbol

Linien zeichnen

Um die Pins zu verbinden, zeichnen wir jetzt das Taster-Symbol. An dieses werden wir die Pins anhängen. Die Schaltfläche für die Linien-Funktion befindet sich in der rechten Menüleiste. Dort sind noch weitere interessante Zeichnungsfunktionen zu finden.

KiCad - Die Zeichnungs-Funktionen

KiCad – Die Zeichnungs-Funktionen

Mit den folgenden Funktionen können die Bauteile gezeichnet werden:

1 - Linien und Polygone zeichnen
2 - Bögen zeichnen
3 - Kreise zeichnen
4 - Vierecke zeichnen
5 - Text hinzufügen

Für den Taster benötigen wir nur die Funktion „Linien und Polygone zeichnen“. Es ist wirklich sehr einfach mit ein paar Mausklicks den „Taster-Rumpf“ zu zeichnen, der auf dem folgenden Bild dargestellt ist. Ihr müsst nur darauf achten, dass das Zeichnen einer Linie mit einem Doppelklick beendet wird. Ansonsten zeichnet ihr Endloslinien.

KiCad - Linien zeichnen

KiCad – Linien zeichnen

Weitere Pins erstellen

Bislang haben wir nur einen Pin erstellt (Pinnummer und Pinname: 1). Nun erstellt noch drei weitere Pins mit den Namen und Nummern 2, 3 und 4. Achtet darauf, dass die Pinlänge wieder 0,1 Zoll ist. Die Pins 1 und 2 werden oben, die mit den Nummern 3 und 4 unten am Schalter platziert. Wenn es euch schwer fällt die Pinne auseinander zuhalten, dann blendet doch einfach wieder die Pinnummern ein (geht in diesem Tutorial einfach ein Stück zurück, da seht ihr wie).

KiCad - Restliche Pin-Symbole erstellen und platzieren

KiCad – Restliche Pin-Symbole erstellen und platzieren

Bauteil fertigstellen

Wir befinden uns nun im Endspurt und haben es fast geschafft. Bitte verschiebt die Texte der Bauteilreferenz und des Bauteilwertes neben das neue Symbol.

17 KiCad - Referenz und Wert neben das Bauteil ziehen

Als nächstes ist es sinnvoll die Schriftgröße anzupassen, da das Symbol sonst recht viel Platz auf dem Schaltplan einnehmen würde. Fahrt dafür über den jeweiligen Text und drückt „E“ oder öffnet mit einem Rechtsklick das Untermenü und wählt dort „Feld editieren“ aus. Im Fenster „Bauteilname“, bzw. „Editieren von Feld Referenz“ habe ich die Grösse auf 0,03 Zoll geändert.

KiCad - Ändern der Grösse des Wertes

KiCad – Ändern der Grösse des Wertes

Im letzten Artikel haben wir die Symbole auch anhand von Suchbegriffen, den Schlüsselwörtern, gesucht. Diese werden bei der Erstellung eines Symbols eingetragen. Dafür öffnen wir wieder das Eigenschafts-Menü (das haben wir weiter oben bei „Pin ändern“ bereits benutzt) und tragen eine Bezeichnung („Button“) und die auf dem Bild zu erkennenden Schlüsselwörter ein. Natürlich kann man diesen Schritt auch weglassen, aber ich kann das nicht empfehlen. Manchmal helfen die Schlüsselwörter beim Finden eines Bauteils schon sehr.

KiCad - Bezeichnung und Schlüsselwoerter eintragen

KiCad – Bezeichnung und Schlüsselwoerter eintragen

Jetzt wird das Bauteil gespeichert. Dies geschieht über die Schaltfläche „Speichern“, oben links in der Menüzeile. Darauf folgen zwei Meldungen, die ihr ruhig mit OK bestätigen könnt. Zuerst erscheint die Meldung „Möchten Sie die Bauteiländerung übernehmen?“, gefolgt von „Bibliotheksdatei wirklich modifizieren „Pfadangabe“?“. Beides wollen wir, also ist „OK“ völlig in Ordnung.

KiCad - Bauteil speichern

KiCad – Bauteil speichern

Das Symbol ist erstellt und kann in den Schaltplan eingefügt werden, was wir auch gleich machen. Denkt daran, dass sich das neue Symbol „Button“ in der Library „device“ befindet. Im folgenden Bild seht ihr, wie die Symbole angeordnet sind. Unten rechts habe ich noch ein GND-Symbol eingefügt, da die Taster später gegen GND geschaltet werden.

KiCad - Neu hinzugefügte Taster

KiCad – Neu hinzugefügte Taster

Sehr schön! Das Symbol ist erstellt, im Schaltplan integriert und wir können wir beim nächsten Mal die Verbindungslinien ziehen. Damit ist die Zeichnung dann komplett

Ich freue mich bereits auf den folgenden Artikel und hoffe, dass ich dem ein oder anderen weiterhelfen konnte. Ganz besondere Freude würdet ihr mir mit ein paar Kommentaren machen. Gerne nehme ich Fragen entgegen und versuche auf diese ganz individuell einzugehen. Vielleicht sind sogar Themen für neue Artikel mit dabei.

3 Gedanken zu „KiCad Tutorial – EESchema – Neues Bauteilsymbol zeichnen/ Bauteil ändern

  1. Hallo Timo

    habe gerade dein Tutorial
    KiCad Tutorial – EESchema – Neues Bauteilsymbol zeichnen/ Bauteil ändern
    benutzt.

    Super cool !

    Vielen Dank
    und Gruss
    Beat

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