Utilisation et configuration de KiCAD pour l'IUT

KiCAD? Késako?

Avant de commencer

Ce guide suppose que vous avez des bases en électroniques (Connaître le fonctionnement des résistances/condensateurs, différencier le courant et la tension, etc...). Avoir un prototype sur une breadboard est optionnel mais vivement recommandé, car vous pourrez traiter les problèmes en amont et éviter des révisions inutiles.

Kicad est une suite d'outil EDA ( Electronic Design Automation) comparable à Altium Designer . Son principal avantage est son code ouvert et sa gratuité.

KiCAD est décomposé en 6 outils:

• Un éditeur de schématique avec l'outil de simulation ngspice intégré
• Un éditeur de circuit imprimé avec un avec de la visualisation 3D intégrée
• Un éditeur d'empreinte et de symbole de circuit intégré/composant
• Un outil de visualisation des Gerbers
• Un outil permettant de calculer des régulateurs, taille de vias, paire différentielles, etc...

Import des projets, symboles et empreintes Altium vers KiCAD

⚠️ Détails à prendre en compte

Il est fort probable que certaines des empreintes/symboles des librairies Altium de l'IUT soient déjà présentes de base dans KiCAD.

Exemple:

• Dans le cadre de la SAE 1.01 Robot suiveur de ligne, un connecteur appelé "DB-15" est utilisé. Un symbole/empreinte est fournie dans la librairie Altium de l'IUT.
  
• En recherchant "DB" dans la librairie de KiCAD, on ne trouve que le "DB-25" et "DB-9". La solution est de prendre la liste des connecteurs D-Sub et se rendre compte que le véritable nom du connecteur est "DA-15".
  Il suffit ensuite de choisir entre le "Plug" et "Receptacle" (Prise mâle et Prise femelle) en fonction des attentes du PCB.

• Import des schématiques

  1. Accédez à l'outil d'importation en utilisant le chemin Fichiers > Importer > Fichier schématique Non KiCAD.
     
     
     

  2. Changez le type de fichier cherché en fichier schématique Altium (*.SchDoc), sélectionnez votre fichier, puis cliquez sur ouvrir. 
     

• Import des circuits imprimés

  1. Accédez à l'outil d'importation en utilisant le chemin Fichiers > Importer > Fichier C.I. Non KiCAD
     
     
     
  2. Gardez le type de fichier cherché en tout formats supportés (il existe plusieurs types de fichiers C.I. Altium, cela permet de tous les visualiser) , sélectionnez votre fichier, puis cliquez sur ouvrir. 
     

• Import des symboles de composants

  • Import d'une librairie

    1. Ouvrez le gestionnaire de librairie des symboles via le chemin Préférences > Configurer les Librairies de Symboles
    2. Cliquez sur l'icône "Dossier".
    3. Changez le type de fichier en Librairie schématique Altium (*.SchLib, *.IntLib) puis cliquez sur ouvrir.

       Vos librairies sont maintenant importées!
       

  • Import d'un seul symbole
    

    1. Sélectionnez une librairie en cliquant dessus. Accédez à l'outil d'importation en utilisant le chemin Fichiers > Importer > Symbole.
       
       
       

    2. Changez le type de fichier cherché en fichier symbole Altium (*.SchLib), sélectionnez votre fichier, puis cliquez sur ouvrir. 
       
       
    3. Sauvegardez vos changements sous peine de ne pas avoir votre composant dans sa librairie
       

• Importation des empreintes de composants

  1. Sélectionnez une librairie en cliquant dessus. Accédez à l'outil d'importation en utilisant le chemin Fichiers > Importer > Symbole.
     
     
  2. Changez le type de fichier cherché en fichier symbole Altium (*.PcbLib), sélectionnez votre fichier, puis cliquez sur ouvrir. 
     
     
  3. Après avoir fait les éventuelles modifications, sélectionnez la librairie dans laquelle vous voulez sauvegarder votre empreinte (Pour faciliter les choses, utilisez l'outil "Filtre" pour pouvoir trouver votre librairie plus facilement). Cliquez sur "valider" pour sauvegarder votre travail.
     

---

Configuration de l'éditeur de circuit imprimé pour créer un PCB sur les machines de l'IUT (Uniquement Recto ou Verso

• CNC

  • Fichiers nécessaires 
    

    • Nécessite le gerber du bottom (B.Cu), celui du détourage (Edge.cuts) et le fichier trous (.drl)

  • Exportation 
    

    • Ajoutez un plan sur le F.Cu (Face supérieure cuivre) si vous avez créé votre circuit imprimé sur cette couche. Si vous utilisez la face inférieure, répétez l'opération sur B.Cu (Face inférieure cuivre).

1. 1. 1. 1. 1. Cliquer sur le bouton "Ajouter une zone remplie"
               
               
         2. Créer une zone sur la face routée
            
            

⚠️ Attention

Ne mettez aucun net (GND, +5V, etc..) ou vous risquez d'avoir un conflit avec tout autre plan de masse/d'alimentation du circuit!

• • • Contraintes 
      

      • Configurez les contraintes d'isolation, de largeur de piste 

1. 1. 1. 1. 1. Ouvrez la fenêtre des contraintes
               
         2. Configurez/modifiez les contraintes du tableau
            

            Paramètres	Valeurs
            Placement de l'origine du PCB	En bas à droite de la carte
            Isolation	0.2 mm MAX
            Largeur de piste	0.4 mm
            Largeur minimale d'anneau	0.5mm
            Diamètre minimum du trou traversant	0.6mm ->Il s'agit ici du plus petit forêt dont l'IUT dispose. Deux choses importantes: Pour beaucoup de composants, les fabricants utilisent des broches ayant des diamètres égal à  ± 0.5 mm. Cette valeur par défaut devrait convenir pour la plupart des circuits intégrés que vous allez rencontrer. Si vous êtes amenés à devoir modifier la taille des broches, suivez la convention F7.5 de la KLC (Convention Librarie KiCAD).
            Diamètre minimum du via	1.1 mm

            Vous devriez arriver à un résultat similaire à celui-ci :
            
            

---

Ressources

• Documentation officielle de KiCAD :
  • https://docs.kicad.org/
• Ressources externes :
  • Chaîne Youtube de Eric Perronin
  • Moodle de Eric Perronin (comporte des ressources sur KiCAD et l'électronique en général)

 Travail licencié sous licence  Attribution-NonCommercial-Partage 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)