Platinen erstellen mit KiCAD (Tutorial Serie)

Da die Videoreihe “Arduino Basics” – Arduino Programmieren für Anfänger so gut bei Euch ankam, habe ich mich dazu entschieden nun eine weitere Tutorial-Reihe zu starten. Wie man die Software schreibt, wisst Ihr ja jetzt. Daher war es naheliegend, in der nächsten Serie auf die Herstellung von Hardware einzugehen. So entstand das Projekt KiCad Tutorial für Anfänger, welches ich nun mit Jürgen zusammen begonnen habe. In dieser Tutorial-Videoreihe möchten wir euch die Arbeit mit KiCad näher bringen. Es geht also darum eigene Platinen zu entwerfen und am Ende auch herzustellen bzw. herstellen zu lassen.

Mit diesem Ziel vor Augen zeigt Jürgen euch im KiCad Tutorial für Anfänger Schritt für Schritt, wie man eine PCB-Platine herstellt. Dabei werden alle Themen, angefangen mit der Installation des Programms, über das Layout bis zur Fertigung im Detail erklärt. Am Ende der Serie sollten auch alle die bisher noch keinerlei Erfahrungen mit dieser Thematik hatten in der Lage sein, eine eigene Platine für ihr nächstes Projekt selbstständig herzustellen.

Inhalt der Tutorial-Videoreihe

Teil 1:

Video: https://www.youtube.com/watch?v=OUrs5Mv2L54

• Installation von KiCad
• Einrichtung und hinterlegen eines PDF-Betrachters (Evince) und eines Texteditors (Notepad++)
• Vorstellung der ersten Elemente und Funktionen von KiCad

Teil 2

Video: https://www.youtube.com/watch?v=awQkq6mph88

• Schaltplaneditor
• Ausfüllen der Arbeitsblatt-Basisinformationen
• Tastenkombinationen
• Richtige Verwendung der Bauteilsuche

Teil 3

Video: https://www.youtube.com/watch?v=RnARh_Ienew

• Verwendung der verschiedenen modi des Schaltplan-Editors
  – Cursor Modus
  – Bauteil einfügen
  – Wire-Modus
• Bauteile Platzieren (Positionieren, bewegen, rotieren, duplizieren etc.)
• Bauteile miteinander verbinden (routen)
• Annotations (Bauteil-Eigenschaften)

Teil 4

Video: https://www.youtube.com/watch?v=EBmUxF7bJbg

• Knotenpunkte, Routing und Leiterbahnen
• Referenzzuordnung für nachträglich hinzugefügte
    Bauteile
• Elektrischer Regel-Check (Automatische Fehlersuche)
• Footprint Suche (Filter) / Footprint Bibliotheken
• Bauteilen Ihre Footprints zuweisen
• 3D Bauteil-Ansicht

Teil 5

Video: https://www.youtube.com/watch?v=NjFm3eHruxY

• PCB-Editor (Pcbnew)
• Bauteile auf Platine anordnen
• Bauteile verbinden (Leiterbahnen ziehen)
• 3D Modelle hinzufügen/anpassen
• Platinenumriss (Platinengröße festlegen)
• Platinen-Beschriftung

Teil 6

Video: https://www.youtube.com/watch?v=Nc57K-J5hRY

• Befestigungslöcher (Mounting-Holes)
• Beschriftungen auf Vorder- und Rückseite
• Logos

Teil 7

Video: https://www.youtube.com/watch?v=QM9rgQCas54

• Rückblick, Fallstricke und Besonderheiten
• Abgerundete Ecken

Teil 8

Video: https://www.youtube.com/watch?v=gc2tK1hVV3Y

• Erstellung eigener Logos
• Logo zur Bibliothek hinzufügen
• Bemaßungen im Layout hinzufügen
• Erstellen von Gerber Dateien (Export für die Platinenherstellung)
• Überprüfen der Gerber Dateien mit Online-Vorschau

Teil 9

Video: https://www.youtube.com/watch?v=ohiCaO4bjrk

• Bestellprozess bei JLCPCB.com (Platine zur Fertigung in Auftrag geben)

Teil 10 – Arduino Uno Clone

Video: https://www.youtube.com/watch?v=0xnqZakoJfE

• Bauteil- und Footprint-Bibliotheken
• wie binde ich sie ein?
• und wo bekomme ich sie her?

Teil 11 – Arduino Uno Clone

Video: https://www.youtube.com/watch?v=ATUOoL1ObDs

• Grundsätzliches zur Vorgehensweise bei der Schaltplanerstellung
• Bauteile dem Schaltplan hinzufügen
• Bauteile anordnen
• Bauteile und Anschlüsse beschriften

Teil 12 – Arduino Uno Clone

Video: https://www.youtube.com/watch?v=ZN-CZ2t0MXc

• Übersichtlicher Schaltplan
• Bauteile auf Schaltplan verdrahten (ohne wires)

Teil 13 – Arduino Uno Clone

Video: https://www.youtube.com/watch?v=GzVvIZmDx-A

• Die richtigen Footprints finden
• Bauteilen Ihre Footprints zuweisen

Teil 14 – Eigene Schaltplan Symbole erstellen

Video: https://www.youtube.com/watch?v=t6-9bIfuJvc

• Fehlende Schaltplansymbole selber erstellen
• eigene Bauteil-Bibliothek erstellen
• Pinzuweisung über die Pintabelle
• Ausrichtung/Positionierung der Anschlüsse
• Standard Footprints zuordnen
• Datenblatt zuweisen
• Bauteil Alias / weitere Suchbegriffe
• Verwendung/Prüfung des neuen Bauteils

Teil 15 – Netzliste erstellen und Bauteile platzieren

Video: https://www.youtube.com/watch?v=caDJFyuR8ug

• Nicht verbundene Pins
• Reset Footprint austauschen
• Netzliste erstellen
• Bauteile im PCB-Layout platzieren
• EdgeCut

Teil 16

Video: https://www.youtube.com/watch?v=Nm0Ya3j8nFQ

• Vorbereitung (Einstellungen fürs Routing)
• Designrules
• Neue Netzklasse definieren
• Platine einrichten (Lagen)
• Herstellungsprobleme durch 90° Winkel vermeiden
• Routen der Platine
• Durchkontaktierung einer Leiterbahn
• Designrule Check
• Beschriftung
• Sicherheits-/Warnhinweis
• Achtung bei Taktgebern (Quarze)
• Copper pour / Kupfer-Plane /Power-/Ground-Plane

Teil 17

Video: https://www.youtube.com/watch?v=J2V7iL8zTr0

• Stückliste / BOM (bill of material)
• Installation KiCad Plugin: InteractiveHtmlBom
• Edgecuts in Inkscape zeichnen

Teil 18

Video: https://www.youtube.com/watch?v=QJwujcqeTyM

• Wie erkenne ich Pin 1 eines Bauteils
• Globales entfernen
• Auto-Router
• Export als Specctra DSN Datei
• Wie ändere ich ein bestehendes Layout nachträglich ohne den Schaltplan anzupassen?

Vorstellung der Arduino Uno Clone Platine

Video: https://www.youtube.com/watch?v=d6dFlZYdTZ4

• Wann bzw. warum sollte ich den Bootloader flashen?
• Was benötige ich dazu?
• Bootloader mit Arduino als Programmer flashen.
• Sketch mit FTDI-Programmer hochladen.

Abschluss-Stream – Sagt uns eure Meinung / Wie geht es weiter?

Video: folgt in Kürze

Hier findet Ihr noch einmal alle Videos der Serie als Playlist

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