KiCad Tutorial – EESchema – Annotation und Netzliste

Gültig für die Version 4016 (2013-05-16)

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.

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Der Schaltplan ist mittlerweile fertiggestellt und die Verknüpfung der Bauteilsymbole mit den entsprechenden Leiterplatten-Bauteilen steht an. Dieser Artikel behandelt die verschiedenen Funktionen der Annotation und der Erstellung der Netzliste, die Voraussetzung für die Verknüpfung darstellen.

Die Annotation

Nachdem nun die Verbindungslinien fertiggestellt wurden, ist die eigentliche Zeichnung fertig. Aber wie soll KiCad später eine konkrete Zuweisung durchführen können, wenn die einzelnen Bauteile keine eindeutigen Namen haben? Da dies nicht möglich ist, werden diese „Namen“ im folgenden vergeben.

KiCad - Der aktuelle Schaltplan

KiCad – Der aktuelle Schaltplan

Die Schaltfläche für die Annotations-Funktion befindet sich in der oberen Menüleiste, die mit einem Klick aufgerufen wird.

KiCad - Schaltfläche für Annotation

KiCad – Schaltfläche für Annotation

Das sich öffnende Fenster zeigt die verschiedenen Optionen, die für die Annotation ausgewählt werden können. Um die Erklärung übersichtlicher zu gestalten habe ich die einzelnen Optionen durchnummeriert.

Der erste Block bezieht sich auf den Anwendungsbereich der Annotation. Die erste Auswahl (1 & 2) bezieht sich auf die Möglichkeit mehr als einen Schaltplan in einem Projekt (hierarchische Schaltpläne) zu nutzen. Wird 1 gewählt, werden auch die anderen Schaltpläne in die Annotation einbezogen, Auswahl 2 steht für den aktuell geöffneten Schaltplan. Um nächsten Block kann mit 3 eine bereits bestehende Annotation beibehalten werden. Somit werden nur neu hinzugefügte Bauteile annotiert. Mit 4 werden die vorhandenen Bezeichnungen gelöscht und die Annotation ganz von vorne durchgeführt.

Im Anschluss wird die Reihenfolge der Annotation festgelegt. Sollen die Bauteile nach ihrer X-Position sortiert werden (5), dann startet die Annotation in der oberen linken Ecke und arbeitet sich erst von oben nach unten um dann etwas nach rechts zu rutschen und dort wieder von oben nach unten zu laufen. In der Y-Variante (6) läuft die Annotation erst einmal von links nach rechts um dann Stück für Stück weiter nach unten zu wandern.

Viel einfacher zu erklären ist die Annotationsauswahl mit der Nummer 7. Wird die 1. Möglichkeit benutzt, dann startet die Annotation immer bei 1, bei der zweiten Möglichkeit bei 100 und bei der Dritten bei 1000.

Die letzten beiden Optionen regeln die Anzeige der Programmdialoge, sprich der Anzeigen und Menüs. Mit einem Häkchen bei 8 wird das Annotationsmenü automatisch geschlossen, nachdem die Annotation durchgeführt wurde. Ansonsten bleibt das unten gezeigte Menü offen und muss manuell geschlossen werden. Der „Stille Modus“ schaltet die Warnhinweise aus die angezeigt werden, wenn eine Annotation durchgeführt werden soll und eine bereits Bestehende überschrieben wird. Diesen Warnhinweis zeige ich unter dem Bild des Annotationsmenü.

KiCad - Das Annotationsmenü

KiCad – Das Annotationsmenü

KiCad - Annotations-Warnmeldung

KiCad – Annotations-Warnmeldung

Für die Schaltung wird die oben gezeigte Optionseinstellung verwendet. Das Ergebnis sollte dann wie folgt aussehen:

KiCad - Der fertige Schaltplan

KiCad – Der fertige Schaltplan

Die Netzliste

Der Schaltplan ist fertig und allen Bauteilen wurde eine Bezeichnung zugewiesen. Diese wird in der Schaltplandatei abgespeichert – also der „kicad_tut.sch“. Für die spätere Zuweisung der Leiterplatten-Bauteile wird diese Information jedoch in der sogenannten Netzliste benötigt; der „kicad_tut.net“. Daher ist es notwendig eine sogenannte Netzliste zu erstellen. Hierfür gibt es eine Schaltfläche in der oberen Menüleiste.

KiCad - Schaltfläche für Netzlistenerstellung

KiCad – Schaltfläche für Netzlistenerstellung

Sooo… jetzt muss ich gestehen, dass mich die neuste KiCad-Version ein wenig überrollt hat und  mir einige der Einstellmöglichkeiten unbekannt sind. Aber die grundlegende Nutzung des Menüs ist gleich geblieben.

Was mir zur vorhergehenden Version auffällt sind die Reiter im oberen Menübereich („Pcbnew“, „OrcadPCB2“, „CadStar“, „Spice“). Hierbei handelt es sich um andere Programme zur Entwicklung von Schaltplänen und Leiterplatten. Es ist also möglich den in KiCad erstellten Schaltplan in Formate umzuwandeln, die auch von den o.g. Programmen erkannt werden. Das finde ich sehr praktisch, wenn man die Leiterplattenerstellung in einem anderen Programm machen möchte. Ich kann mir aber nicht erklären, warum die Platine nicht in KiCad erstellt werden soll. Vielleicht habt ihr dafür eine Erklärung – nutzt einfach die Kommentarfunktion! Ebenfalls die „Plugin“-Funktion ist mir neu. Wenn ich hierüber mehr erfahre, werde ich es in einem Artikel erklären.

Mit einem Klick auf „Netzliste“ wird die Netzliste erstellt

KiCad - Netzlistenmenü

KiCad – Netzlistenmenü

Vorher möchte KiCad aber wissen, wo die .net-Datei abgespeichert werden soll. Das Standard-Verzeichnis ist das zuvor erstellte Projektverzeichnis, in dem sich auch die Projektdatei befindet.  Eigentlich gibt es keinen Grund, das Verzeichnis zu wechseln und ein Klick auf „Speichern“ legt die Netzliste endgültig ab.

KiCad - Netzliste speichern

KiCad – Netzliste speichern

Im Projektverzeichnis befindet sich nun die neue Datei „kikad_tut.net“. In ihr sind alle Bauteile mit ihren Werten und Referenz-Bezeichnungen, sowie die Verbindungen gespeichert. Einzig die Zuordnung der Bauteile für das Leiterplatten-Design fehlen der Netzliste. Diese Zuordnung wird das Thema des nächsten Artikels werden.

Damit sind wir wieder einen kleinen Schritt näher an unserer ersten eigenen Leiterplatte. Der dazugehörende Schaltplan ist aber endgültig abgeschlossen. Ich hoffe, dass Euch die Erklärungen ein wenig weiterhelfen konnten und freue mich sehr über euer Feedback.

Euer Timo.

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