KiCad Tutorial – CvPcb – Footprints zuordnen

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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Mittlerweile ist der Schaltplan fertiggestellt und Annotation und Netzliste wurden erstellt. Jetzt würde ich gerne die Leiterplatte konstruieren. Aber Halt! Zuvor müssen den einzelnen Symbolen die entsprechenden Bauteile zugeordnet werden. Wie das geht, zeige ich in diesem Artikel.

Die Netzliste

Ein Blick auf das KiCad Hauptfenster zeigt nun eine weitere Datei, die durch die Erstellung der Netzliste erzeugt wurde. In ihr werden alle nötigen Informationen des Schaltplans abgelegt, um diesen später in eine Leiterplatte überführen zukönnen, wie z.B. welcher Pin mit welchem verbunden ist, welche Referenzbezeichnungen oder Werte die einzelnen Symbole haben und auch welches Leiterplatten- mit welchem Schaltplansymbol verknüpft ist. Und letzteres werde ich nun demonstrieren.

KiCad - Die neue Netzliste

KiCad – Die neue Netzliste

CvPcb

Das Programm CvPcb ist für die Verknüpfung von Schaltplan- und Leiterplattensymbolen zuständig. Es wird über die umrandete Schaltfläche in der oberen Menüleiste gestartet.

KiCad - Schaltfläche für CvPcb

KiCad – Schaltfläche für CvPcb

Da ich CvPcb das erste Mal gestartet habe, erscheint zuerst einmal eine Fehlermeldung, dass eine .cmp Datei nicht geöffnet werden kann. Aber die beruhigenden Worte liefert die Fehlermeldung bereits mit, da es beim ersten Öffnen normal ist. Also einfach mit OK bestätigen und die Meldung direkt wieder vergessen. 😉

CvPcb - Fehlermeldung beim ersten Start

CvPcb – Fehlermeldung beim ersten Start

Das sich öffnende Fenster ist, unter der Menüleiste, in zwei Bereich aufgeteilt. Links befinden sich die insgesamt 18 Schaltplansysmbole, die im Schaltplan verwendet wurden. Jedes dieser Symbole wird nun mit je einem der Einträge im rechten Fenster verknüpft.

CvPcb - Die unbearbeitete Bauteilliste

CvPcb – Die unbearbeitete Bauteilliste

Ein Footprint verknüpfen

Bislang habe ich immer von Schaltplan- und Leiterplattensymbolen geschrieben. Das ist grundsätzlich nicht falsch, aber bei KiCad werden dafür die Begriffe Symbole (Schaltplan) und Footprints (Leiterplatte) verwendet. Ich hoffe, dass ist jetzt nicht zu verwirrend wenn ich die neuen Bezeichnungen verwende.

Um nun ein Symbol mit einem Footprint zu verbinden wähle ich zuerst im linken Teil des Fensters ein Symbol aus. In diesem Beispiel direkt das erste, also C1 (die graue Markierung ist leider schlecht zu erkennen). Der zweite Schritt ist die Suche nach einem passenden Footprint. Dafür habe ich den rechten Bereich soweit runtergescrollt, bis die ersten Einträge mit C erschienen. Da es sich bei C1 um einen Kondensator handelt wird sich hinter den C1 oder C2-Einträgen bestimmt der richtige Footprint verstecken.

CvPcb - Footprint auswählen

CvPcb – Footprint auswählen

Bevor der Footprint mit einem Doppelklick ausgewählt und verbunden wird, möchte ich gerne sicherstellen, ob es sich wirklich um den gewünschten Footprint handelt. Dafür gibt es eine nette Footprint-Vorschau, die ich mit einem Klick in die Menüleiste öffne.

CvPcb - Schaltfläche zur Vorschau des Footprint s

CvPcb – Schaltfläche zur Vorschau des Footprints

Das sich nun öffnende Fenster zeigt das Footprint, wie es auf der Leiterplatte erscheinen würde. Im folgenden Bild zeigt es ein Rechteck als Umriss des Bauteils. Die Kreise sind die Kontakte für die beiden Beine des Kondensators. Übrigens, das Standard-Rastermaß im Vorschaufenster ist 50mil (1,27mm). So kann ich erkennen, dass die beiden Kontakte 2,54mm auseinander liegen. Also würde dieser Footprint zum 100nF Kondensator passen, der recht klein ist und ein Rastermaß von 2,54mm hat.

CvPcb - Das Footprint Vorschaufenster

CvPcb – Das Footprint Vorschaufenster

Footprint C1 ist damit für das Symbol C1 richtig. Daher kehre ich wieder zurück zur Bauteilliste und wähle Footprint C1, mit einem Doppelklick, im rechten Bereich des Footprint-Fenster aus. Die erfolgreiche Verknüpfung wird durch den Eintrag C1 hinter dem Bauteilwert angezeigt.

CvPcb - Das verknüpfte Footprint

CvPcb – Das verknüpfte Footprint

Diese Zuordnung war nicht so schwer und dass das Symbol den gleichen Namen wie das Footprint hat kommt auch nicht so oft vor. Manchmal ist es nicht leicht den richtigen Footprint zu finden, da es einerseits echt viele sind und andererseits die Namen nicht für sich selbst sprechen. Dann ist das Vorschaufenster echt viel wert. Jedoch ist die Footprintliste mit den neuen KiCad-Versionen deutlich aufgeräumt worden. Die Namen lassen nun viel besser auf das eigentliche Bauteil schließen, als dies noch vier bis fünf Versionen vorher der Fall war.

Im nächsten Bild habe ich die restlichen Footprints bereits ausgewählt und verknüpft. Schaut euch die einzelnen Footprints doch auch mal im Vorschaufenster an!

CvPcb - Die fertige Bauteilliste

CvPcb – Die fertige Bauteilliste

Update 11.07.13:
Bei den Widerständen R1-R4 habe ich einen Fehler gemacht. Nutzt hier bitte die Footprints R3!

Wenn alles Symbole verknüpft wurden kann das Bauteilefenster geschlossen werden. Ich werde direkt aufgefordert zu entscheiden, ob die Änderungen gespeichert oder verworfen werden sollen. In diesem Fall hab ich mich für das Speichern entschieden. Hätte ich die Bauteilliste vorher mit einem Klick auf die zweite Schaltfläche von links gespeichert, wäre diese Meldung nicht erschienen.

CvPcb - Speichern oder nicht?

CvPcb – Speichern oder nicht?

Weiter Funktionen der Bauteilliste

Am Ende möchte ich noch kurz auf die restlichen Funktionen der Menüleiste eingehen. Dafür habe ich die einzelnen Schaltflächen nummeriert und werde auf die noch nicht benutzten Funktionen weiter unten näher eingehen.

CvPcb - Die Menüleiste

CvPcb – Die Menüleiste

1:  Öffnen einer anderen Netzliste
2:  Bauteile/Zuordnungsdatei speichern (.cmp Datei)
3:  Konfigurations-Menü öffnen
4:  Ausgewählten Footprint anzeigen
5:  Automatische Zuordnung durchführen
6:  Vorheriges Bauteil ohne Zuordnung auswählen
7:  Nächstes Bauteil ohne Zuordnung auswählen
8:  Alle Zuordnungen entfernen
9:  Dokumentation der Footprints anzeigen
10: Gefilterte Footprintliste anzeigen (vom Schaltplansymbol vorgegeben)
11: Nach Pinzahl gefilterte Footprintliste anzeigen
12: Komplette Footprintliste anzeigen

zu 3) Im Konfigurationsmenü können zusätzliche Footprint-Bibliotheken eingefügt oder vorhandene entfernt werden. Dies werde ich im nächsten Artikel näher erklären.

zu 5) Hiermit werden den Symbolen automatisch die entsprechenden Footprints zugeordnet  Das funktioniert aber nur wirklich gut, wenn die zuzuordnenden Footprints in der Symboldatei angegeben sind. Da dies nicht überall der Fall ist, klappt die Zuordnung nicht wirklich gut.

zu 6 & 7) Mit diesen beiden Schaltflächen können die nächsten, bzw. die vorherigen nicht zugeordneten Symbole ausgewählt werden.

zu 8) Ja, tatsächlich dies entfernt wirklich alle Zuordnungen. Also vorsichtig 😉

zu 9) Manche Footprints besitzen verknüpfte Dokumentationen im PDF-Format. Diese Schaltfläche ruft diese auf.

zu 10) In der Symboldatei können Footprint-Angaben eingetragen werden, so dass mit dieser Schaltfläche nur die dort angegebenen Footprints anzeigt werden.

zu 11) Hiermit schaut KiCad wie viele Pins das ausgewählte Symbol besitzt und filtert die Bauteil nach Footprints, die so viele Pins besitzt.

zu 12) Diese Schaltfläche entfernt alle Filter.

Nun sind die Symbole alle den entsprechenden Footprints zugeordnet. Damit kann die Leiterplatte konstruiert werden. Dass wird das Thema des nächsten Artikel werden.

Wie immer hoffe ich, dass dieser Artikel eine weitere Hilfe darstellt, die Euch weiterhilft. Habt ihr noch weitere Fragen oder Anregungen, dann freue ich mich über euer Feedback und Kommentare.

3 Gedanken zu „KiCad Tutorial – CvPcb – Footprints zuordnen

  1. hi timo,

    suuuper anleitung! ich komme nicht aus der elektronikrichtung aber habe für mein motorrad eine kleine ersatzschaltung gebaut (lochrasterplatten) um ein anderes kombiinstrument montieren zu können. das ganze wollte ich nun „profesionell“ umsetzten und habe mich wochenlang mit eagle herum gequält. irgendwann hats mir gereicht und ich bin auf die suche nach einer alternative gegangen. dann hab ich deine seite gefunden. ich muss sagen, besser geht es garnicht. du erklärst es super, das programm ist um welten besser als eagle und ich bin heut nach 12 stunden endlich an dem punkt angelangt, wo ich eine platine erstellen kann. Bei eagle hab ich das in 2 woche nnicht geschafft. Wirklich ganz grosse spitze, deine anleitung!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

    Gruss Maru

  2. Hallo Timo!

    Vielen Dank für Deine sehr ausfühliche Schritt-für-Schritt Anleitung.
    Ich vermisse bisher nur einen Punkt: Wie kann ich neue Footprints anlegen.
    Vielleicht habe ich auch etwas übersehen.

    Viele Grüße,
    Rolf

    1. Oh, Danke für den Hinweis! Schau mal unter der Adresse: http://timogruss.de/2013/08/kicad-tutorial-pcbnew-bauteile-editieren/. Dort habe ich erklärt, wie das mit neuen Footprints funktioniert.
      Aber ich muss zugeben, dass der Titel des Artikels ziemlich missverständlich ist. Den werde ich mal ändern müssen. Sorry!
      LG, Timo

      PS: Was aber definitiv fehlt, ist der Hinweis, dass du Footprints in neuen Bibliotheken nur dann in CVPcb nutzen kannst, wenn diese zuerst in der Leiterplattendatei eingebunden wurden. Das ergänze ich noch.

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