工作筆記: 手把手玩轉 KiCAD(未完...慢慢寫中)

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使用 KiCAD有段時間了，老實說除了一些功能還是很難用外(鋪銅和VIA)其實大多數單雙面板都已經靠這程式來完成。很無奈我一年前寫關於 KiCAD的資料寫完後到現在，GOOGLE下繁體中文的資料依然沒有任何增加和變化，也沒有人可以討論 :P

本篇將會利用工作及玩樂後閒暇的時間慢慢寫，至於寫到什麼程度我自己也不知道，但依照我的壞習慣，不是寫個一年就是一天忽然就全寫完。

　　不管是 Ti Launchpad或 Arduino這類開放平台玩久了總是想，難道在這些平台上只能玩玩軟體嗎？這就太不有趣了！這篇將介紹利用 OpenSorce的 EDA軟體來設計自己的電路板，你不需要懂艱深的電子電路學，只需要記住幾個專有名詞，就可以畫出自己所要使用的電路。

　　電子設計自動化（Electronic design automation, EDA）是指利用電腦輔助設計（CAD）軟體，來完成電子電路及半導體開發的工作。傳統上這些 EDA軟體都相當昂貴，而國內電子類技職及高等教育體系所教導的不外乎也是像 OrCAD或Altium Designer（前身為Protel）這類天價的軟體，這類商業軟體想大的功能當然不容小覷，但對於一般使用者及學生來說，很多強大的功能是多餘的，而且你我也都買不起，學校教育使用這些軟體也無形中鼓勵學生非法取得這些封閉軟體，而忽略專注學習電路設計技巧及基本原則。

　　基於開源或個人使用的 EDA軟體其實並不少，如 Fritzing（很多Arduino麵包板電路都是以此繪製）、Qucs（高階電路特性分析）、CadSoft EAGLE（完整的EDA套件，個人使用免費），在這篇所介紹的是 KiCAD。敝人才疏學淺且非電子領域專精，如有疏漏或錯誤還請各位先進來信指教告知。

安裝

　　KiCAD是一套OpenSorce的 EDA軟體，主要專注於線路原理圖和PCB設計這兩方面，使用WxWidgets架構下運作於不同的作業系統都有著相同的操作方式和介面，也能與不同 EDA資料相互流通，所有的零件和檔案格式都是純文字可以任意修改和hack出自己要的元件，而且在生產前可以秀出漂亮的3D模擬圖。

　　開啟瀏覽器輸入 http://www.kicad-pcb.org/ 可以連接到 KiCAD的官網。點選 Download Kicad即可下載。對於 Windows的使用者只需要下載 KiCad_stable-xxxx_Win_full_version.exe 即可，其中xxxx為版本號。如果你使用的是 Ubuntu也可以直接在 Ubuntu軟體中心中搜尋 KiCAD，或是在終端機介面輸入

#sudo apt-get install kicad

透過這樣安裝的版本可能不是新版的，如果對版本有執著的偏好建議透過 PPA的方式更新。

　　安裝完成後執行 KiCAD會出現這個畫面以及右上方6個主要功能，分別為：

eeschema-原理圖編輯器
cvpcb-元件封裝關聯選擇器
pcbnew-PCB布線。
gerbview-Gerber查看器
bitmap2component-圖片轉換成元件
pcb_calculator- 電氣原理計算工具

在這邊我會一步步教大家熟悉使用此軟體建立自己的電路和BOM表(零件表)，本篇適合全無任何電子經驗但想做出自己電路板的使用者，在文中需要特別注意的電氣觀念會額外說明。

在設計任何東西時總要有個目標，我有個 9V的方塊電池，希望可以弄成 5V給 Arduino使用，這邊我們利用 7805建立一個簡單的線性降壓電路。在Google輸入 7805第一個跳出來的就是LM7805的規格書，把他點開來看看....哇密密麻麻都英文呀！不用擔心 LM7805是一顆很老的 IC，在網路上可以找到很多中文資料，在這裡我們需要知道包裝腳位和應用這兩個部份，還好這兩個部份可以看圖說故事。

這邊可以看到7805是TO-220的包裝有三隻腳，分別為Input(電源輸入，通常是指直流正端)、GND(地，通常是指直流負端)以及Output(輸出)。往下看到DC Parameters，嗯很簡單除了LM78XX外只需要兩個電容(C)，既然我們有應用電路了，可以開始設計了。

原理圖建立

原理圖為電路圖的設計圖，這樣說很繞口，但卻是如此。當你拿到一片電路板時怎麼知道上面要接什麼元件，而這元件或 IC的腳又該接去哪裡，當然如果是雙面版或是單面板或許有機會看著電路知道連接到那，但如果今天是三層版以上呢？這時候不要說看不出來，連量測都不一定量的到，這時候就需要原理圖了，原理圖如同寫程式時預先規劃的流程圖一樣，規劃完成後就可利用其來檢討設計是否合理以及設計印刷電路。

開新專案

點選 File->New 可以建立專案。Blank是建立專案檔；New for template則是開啟樣板。這邊我們選Blank，然後輸入專案名稱。