Sous Windows exécutez 'kicad.exe'. Sous Linux tapez 'kicad' dans votre Terminal. Vous êtes maintenant dans la fenêtre principale du gestionnaire de projet de KiCad. A partir de cette fenêtre, vous avez accès à huit outils indépendants : Eeschema, Editeur Librairies de Symboles, Pcbnew, Editeur d’empreintes PCB, GerbView, Bitmap2Component, PCB Calculator et Pl Editor. Référez-vous au diagramme précédent pour un aperçu de la façon d’utiliser ces différents outils.

Créez un nouveau projet : Fichiers → Nouveau → Projet. Nommez ce fichier de projet 'tutorial1'. Le fichier de projet prend automatiquement l’extension ".pro". L’apparence de la fenêtre dépend de votre plateforme, mais vous devez voir une case à cocher permettant de créer un nouveau répertoire pour le projet. Vérifier que la case est bien cochée à moins que vous ayez déjà un répertoire dédié. Tous les fichiers de votre projet y seront sauvegardés.

Commençons par créer un schéma. Lancer l’éditeur de schémas Eeschema . C’est le premier bouton à gauche.

Cliquer sur l’icône 'Ajustage opt Page' dans la barre d’outils située en haut. Définir la taille de la page ('A4', '8.5x11', etc…​) et entrer le titre 'Tutoriel 1'. Remarquez qu’il est possible de renseigner davantage le cartouche si besoin. Valider et les informations saisies apparaissent désormais dans le coin en bas à droite du cartouche. Utilisez la molette de la souris pour zoomer. Sauvez le projet : Fichiers → Sauver.

Nous allons maintenant placer notre premier composant. Cliquez sur l’icône 'Placer symbole' dans la barre d’outils de droite. L’outil est juste sélectionné, cliquez au milieu de la feuille pour ouvrir la fenêtre Sélection Composant. L’activation de l’outil et l’ouverture de la fenêtre peuvent être obtenues directement par le raccourci clavier [a].

Nous allons placer une résistance. Tapez le 'R' de Resistor dans le filtre de recherche. Vous pouvez remarquer l’entête 'Device' au-dessus de 'R'. Cette entête 'Device' est le nom de la librairie à laquelle appartient ce symbole. Cette librairie 'Device' est une librairie générique que vous utiliserez souvent.

Double cliquez sur le symbole. La fenêtre 'Sélection Composant' se ferme. Cliquez à l’endroit de la feuille où vous souhaitez placer la résistance.

Cliquez sur l’icône de loupe pour zoomer sur le composant, ou utilisez la molette de la souris. Appuyez sur la molette (bouton central) et, sans relacher, déplacez vous horizontalement ou verticalement dans la feuille de schématique.

Essayez de survoler la résistance 'R' avec la souris et appuyez sur [r]. Le composant devrait tourner. Vous n’avez pas besoin de cliquer sur le composant pour le faire tourner.

Faites un clic droit au milieu du composant et sélectionnez Propriétés → Éditer Valeur. Le même résultat peut être obtenu en survolant le composant et en utilisant le raccourci clavier [v]. Autre méthode, le raccourci [e] ouvre une fenêtre plus générale de 'Propriétés du Symbole'. Noter comment le clic droit sur un symbole de composant fait apparaître le menu suivant avec pour chaque action son raccourci clavier.

La fenêtre 'Édition Champ Valeur' apparaît. Remplacer la valeur courante de 'R' par '1k' et valider.

Appuyez sur le raccourci 'Placer Symbole' [a], la fenêtre 'Sélection Composant' apparaît à nouveau.

La résistance 'R' que vous avez choisi précédemment apparaît dorénavant dans la liste 'Récemment Utilisés'. Choisissez à nouveau ce composant, cliquez sur le bouton de validation et placez la résistance.

L’outil 'Placer symbole' étant toujours actif, cliquez dans la feuille et, comme à l’étape précédente, ajoutez à nouveau une résistance. Nous allons maintenant supprimer ce composant, placez le curseur de la souris au-dessus et faites un clic droit puis choisissez 'Supprimer' ou bien appuyez directement sur la touche de raccourci [Suppr].

Si vous venez juste de poser un composant, vous pouvez en placer un autre identique immédiatement en appuyant sur [Inser]. Vous pouvez également dupliquer un composant déjà présent sur la feuille en plaçant le curseur de la souris dessus et en utilisant la touche de raccourci [c]. Cliquez ensuite à l’endroit où vous souhaitez placer le composant dupliqué.

Faites un clic droit sur la deuxième résistance. Choisissez 'Drag'. Déplacez le composant et faites un clic gauche pour le relâcher. La même action peut être faite en appuyant sur [g] lorsque la souris est sur le composant. Le raccourci [r] permet de tourner le composant tandis que [x] et [y] servent à faire une symétrie sur son axe (respectivement abscisses et ordonnées).

Editez la valeur de la deuxième résistance en positionnant le curseur au-dessus et en appuyant sur [v]. Remplacez 'R' par '100'. Vous pouvez annuler chacune de vos actions avec la combinaison de touche Ctrl+Z.

Changer la taille de la grille. Vous avez probablement remarqué que tous les composants de la feuille schématique s’alignent sur une grille assez large. Vous pouvez changer le pas de la grille avec un clic droit → Grille. Il est généralement satisfaisant d’utiliser une grille de 1,27 mm (50,00 mils) pour les schémas.

Nous voulons maintenant ajouter un composant d’une librairie qui n’est pas disponible dans le projet. Ouvrez le menu Préférences → Configurer les Librairies de Symboles. Dans la fenêtre Librairies de Symboles vous pouvez voir 2 onglets : Librairies Globales et Librairies Spécifiques au Projet. Chacun de ces onglets correspond à un fichier 'sym-lib-table'. Pour qu’une librairie (fichier .lib) soit utilisable dans un projet, elle doit être déclarée dans un de ces fichiers 'sym-lib-table'. A titre d’exercice, nous allons ajouter une librairie déjà présente sur le système comme s’il s’agissait d’une nouvelle et la rendre disponible pour ce projet.

Sélectionnez l’onglet Librairies Spécifiques au Projet. Cliquez sur le bouton de l’explorateur de fichier situé sous le tableau. Vous devez trouver où sont installées les librairies de KiCad sur votre ordinateur. Cherchez un répertoire library contenant une centaine de fichiers .dcm et .lib. Essayez dans C:\Program Files (x86)\KiCad\share\ (Windows) ou /usr/share/kicad/library/ (Linux). Lorsque vous avez trouvé le bon répertoire, choisissez la librairie 'MCU_Microchip_PIC12.lib' et validez. La librairie sera ajoutée en fin de liste. Cliquez sur son 'Pseudo nom' et changez le en 'microchip_pic12mcu'. Appuyez sur le bouton de validation pour fermer la fenêtre et enregistrer vos modifications.

Répétez l’étape d’ajout de composant, cette fois-ci en sélectionnant la librairie 'microchip_pic12mcu' et en choisissant le composant 'PIC12C508A-I/SN'. Placez le où vous voulez sur la feuille.

Positionner la souris au dessus du microcontrôleur. Observez comment [x] et [y] retournent le composant sur son axe. Orientez le de telle sorte que les broches GP0 à GP2 soient tournées vers la droite (effet mirroir sur l’axe Y).

Répétez les étapes d’ajout de composant et prenez le composant 'LED' dans la librairie 'Device'.

Placez tous les composants de votre feuille comme ci-dessous.

Il s’agit maintenant de créer le composant schématique 'MYCONN3' pour notre connecteur à 3 broches. Rendez-vous à la section Créer un symbole de composant avec KiCad pour apprendre à le créer à partir de zéro, puis revenez ici pour continuer le schéma.

Vous pouvez désormais ajouter notre tout nouveau composant. Appuyez sur [a] et prenez le composant 'MYCONN3' dans la librairie 'myLib'. Placez le à coté de la résistance de 100 ohms.

La référence de composant 'J?' devrait apparaître sous le label 'MYCONN3'. Si vous voulez changer sa position, faites un clic droit sur 'J?' et choisissez 'Déplacer Référence' ou appuyez sur [m]. Vous pouvez zoomer avant ou pendant l’opération si besoin. Déplacez 'J?' sous le composant comme sur l’image suivante. Les libellés peuvent être déplacés autant de fois que nécessaire.

Il est temps maintenant de placer les symboles d’alimentation. Cliquez sur 'Placer un symbole type power' dans la barre d’outils de droite puis cliquez dans la feuille de schématique, ou bien appuyez tout simplement sur [p]. Dans la fenêtre 'Sélection Symbole d’Alimentation', choisissez le symbole 'VCC' de la librairie 'power' et valider.

Cliquez à proximité de la broche de la résistance de 1k pour placer 'VCC'. Renouvelez l’opération, cliquez dans la feuille de schématique, sélectionnez 'VCC' dans le répertoire 'Récemment Utilisés' de la fenêtre 'Sélection Symbole d’Alimentation' et placez l’alimentation à proximité de la broche 'VDD' du microcontrôleur. Recommencez encore une fois et placez l’alimentation à coté de la broche 'VCC' de 'MYCONN3'.

Répétez l’ajout d’alimentation en sélectionnant maintenant 'GND'. Placez un symbole 'GND' à proximité de la broche 'GND' de 'MYCONN3' et un autre à coté de la broche 'VSS' du microcontrôleur. Votre schéma devrait se présenter ainsi :

Maintenant, nous allons relier tous nos composants. Cliquez sur 'Placer un fil' dans la barre d’outils de droite.

Cliquez sur le petit cercle situé à l’extrémité de la broche 7 du microcontrôleur puis sur le petit cercle sur la broche de la LED. Pendant le tracé vous pouvez cliquer pour définir les changements de direction, le fil sera toujours dessiné avec des angles à 90°. N’hésitez pas à zoomer pendant le tracé des connexions.

Répétez l’étape précédente et connectez tous les composants et alimentations comme indiqué ci-dessous. Un simple clic suffit pour terminer un fil si celui-ci est correctement positionné sur un élément permettant une connexion électrique. Un double clic est nécessaire pour interrompre un tracé et laisser le fil non connecté. Votre schéma devrait ressembler à l’image ci-dessous :

Voyons maintenant une autre façon de réaliser une connexion en utilisant des étiquettes (labels). Cliquez sur l’icône 'Placer un label local' de la barre d’outils de droite. Vous pouvez aussi utiliser le raccourci [l].

Ouvrez la fenêtre 'Propriétés du label' en cliquant dans la feuille schématique. Nommez ce label 'INPUT' (attention le nom est sensible à la casse). Un label est un élément indépendant que vous pouvez déplacer, tourner et effacer. Un petit rectangle indique le point d’ancrage qui doit être placé sur un fil ou une broche afin d’étiqueter (nommer) l’équipotentielle. Placer l’étiquette sur le fil reliant la broche 6 du microcontrôleur.

Procédez de la même façon pour placer un label à droite de la résistance de 100 ohms. Nommez le également 'INPUT'. Ces deux labels ayant le même nom, la broche 6 du microcontrôleur et la résistance de 100 ohms sont maintenant reliées implicitement. C’est une technique très pratique quand les connexions sont nombreuses et que la présence de fils peut rendre la lecture du schéma difficile. Il n’est pas nécessaire d’avoir un fil pour placer un label. Vous pouvez aussi attacher un label à une broche.

Les labels peuvent également être utilisés dans le but de renseigner le schéma. Placez un label sur la broche 7 du PIC. Entrez le nom 'uCtoLED'. Nommez le fil entre la résistance et la LED en lui donnant le nom 'LEDtoR'. Nommez le fil entre 'MYCONN3' et la resistance 'INPUTtoR'.

Il n’est pas nécessaire d’étiqueter les fils reliés à 'VCC' et 'GND'. Les fils reliés aux symboles d’alimentations sont automatiquement nommés avec le nom du symbole d’alimentation.

Votre schéma devrait maintenant ressembler à celui ci-dessous.

Intéressons-nous maintenant aux broches non connectées. Les broches ou fils qui ne sont pas connectés génèrent un avertissement lors de la vérification des règles électriques par KiCad. Pour éviter ces messages de mise en garde, vous pouvez préciser que le choix de ne pas connecter ces fils est délibéré en indiquant manuellement chaque absence de connexion.

Cliquez sur l’icône 'Placer un marqueur de non connexion' de la barre d’outils de droite. Cliquez sur les broches 2, 3, 4 et 5. Un X apparaît pour signifier que l’absence de connexion est intentionnelle.

Certains composants ont des broches d’alimentation qui sont invisibles. Vous pouvez les faire apparaître en cliquant sur l’icône 'Force affichage des pins invisibles' de la barre d’outils de gauche. Les broches d’alimentation invisibles sont connectées automatiquement à 'VCC' et 'GND' si les noms correspondent. De manière générale, évitez de créer des broches d’alimentation invisibles.

Il est maintenant nécessaire d’ajouter un 'Power Flag' pour indiquer à KiCad d’où proviennent les alimentations. Appuyez sur [a] et cherchez 'PWR_FLAG' qui se trouve dans la librairie 'power'. Placez-en deux et connectez-les à 'GND' et 'VCC' comme indiqué ci-dessous.

Il est parfois utile d’ajouter des commentaires. Cliquez sur l’icône 'Placer des textes' de la barre d’outils de droite puis cliquez dans la feuille. Vous pouvez aussi utiliser le raccourci [t]. Dans la fenêtre 'Propriétés du Texte' saisissez votre commentaire et validez. Placez ensuite le texte où vous voulez dans le schéma.

Tous les composants ont besoin maintenant d’avoir un identifiant unique. Pour l’instant, tous se nomment 'R?' ou 'J?'. L’assignation d’un identifiant peut se faire automatiquement en cliquant sur l’icône 'Annotation des composants de la schématique' de la barre d’outils du haut.

Dans la fenêtre 'Annotation de la schématique', sélectionnez 'Utiliser la schématique entière' et cliquez sur 'Numérotation' puis 'Fermer'. Remarquez que tous les '?' ont été remplacés par des nombres. Chaque identifiant est maintenant unique. Dans notre exemple, ils ont été renommés 'R1', 'R2', 'U1', 'D1' et 'J1'.

Vérifions maintenant l’absence d’erreurs dans notre schéma. Cliquez sur l’icône 'Exécuter le test des règles électriques' de la barre d’outils du haut. Cliquez sur 'Exécuter' dans l’onglet ERC. Un rapport vous informe des erreurs ou des avertissements (warnings) comme des fils non connectés par exemple. Vous devriez avoir 0 erreurs et 0 warnings. Dans le cas contraire, une petite flèche verte (ou marqueur) apparaîtra sur le schéma à l’endroit correspondant à l’erreur ou à l’avertissement. Cochez la case 'Créer fichier rapport ERC' et cliquez à nouveau sur 'Exécuter' pour obtenir un fichier de rapport détaillé.

Le schéma est maintenant terminé. Nous pouvons maintenant passer aux étapes de préparation pour le routage : choisir les empreintes pour nos composants et générer le fichier de netliste qui sera transmis au logiciel de circuit imprimé 'Pcbnew'.

Cliquez sur l’icône 'Assigner les empreintes des composants de la schématique' de la barre d’outils du haut.

La fenêtre traditionnellement connue sous le nom Cvpcb vous permet d’associer une empreinte à un composant de votre schéma. La fenêtre comporte plusieurs zones, celle du milieu liste tous les composants de votre schéma, celle de gauche la liste des librairies disponibles et enfin celle de droite vous permet de sélectionner une empreinte. KiCad essaye de vous suggérer une sélection des empreintes qui semblent être les plus appropriées. Cliquez sur les icônes , et pour sélectionner ou déselectionner ces filtres.

Nous allons filtrer dans toutes les librairies par empreinte du symbole compatible et par nombre de broches. Activez les filtres , et désactivez le filtre . Pour associer l’empreinte 'LED_THT:LED-D5.0mm' à notre LED, cliquez sur 'D1'. Dans la zone de droite apparaissent alors toutes les empreintes compatibles. Sélectionnez 'LED_THT:LED-D5.0mm' par un double-clic.

Pour 'U1' l’empreinte est déjà été présélectionnée en librairie et correspond à 'Package_DIP:DIP-8_W7.62mm'. Pour 'J1' choisir l’empreinte 'Connector:Banana_Jack_3Pin'. Et 'Resistor_THT:R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P2.54mm_Vertical' pour l’empreinte de 'R1' et 'R2'.

Pour voir à quoi ressemblent les empreintes qui vous sont proposées, vous pouvez cliquer sur 'Affichage empreinte sélectionnée' pour visualiser l’empreinte courante.

Une fois terminé, sauvegardez le schéma avec Fichiers → Sauver Schematique ou en cliquant sur le bouton 'Appliquer, Sauver Schematique & Continuer'. Notez que s’il vous manque une empreinte, il vous faudra la créer vous-même. Cela est expliqué un peu plus loin dans la section Créer une empreinte de composant.

Fermez la fenêtre Cvpcb pour revenir dans Eeschema. Si vous n’avez pas sauvegardé le schéma comme indiqué dans l’étape précédente, faites le dès à présent à l’aide du menu Fichiers → Sauver de l’éditeur de schématique. Cliquez sur 'Génération de la netliste' de la barre d’outils du haut. Restez sur l’onglet 'Pcbnew' et cliquez sur le bouton 'Génération de la Netliste' puis sauvegardez sous le nom proposé.

Retourner dans la fenêtre du gestionnaire de projet KiCad. Le fichier netliste (.net) a été ajouté dans la liste des fichiers du projet.

Le fichier netliste décrit tous les composants ainsi que les connexions de leurs broches. C’est un fichier au format texte que vous pouvez facilement visualiser et éditer.

Pour créer une liste du matériel (Bill Of Materials : BOM), allez dans Eeschema et cliquez sur l’icône 'Générer la liste du matériel' dans la barre d’outils du haut. Plusieurs plugins sont déjà installés mais vous pouvez toujours en ajoutez. Sélectionnez le plugin que vous souhaitez utiliser, dans cet exercice nous utiliserons bom2csv.

sudo apt-get install xsltproc

sudo yum install xsltproc

brew install libxslt

xsltproc -o "%O" "/home/<user>/kicad/eeschema/plugins/bom2csv.xsl" "%I"

xsltproc -o "%O.csv" "/home/<user>/kicad/eeschema/plugins/bom2csv.xsl" "%I"

Appuyer sur 'Générer'. Le fichier (qui porte le même nom que le projet) se trouve dans le répertoire du projet. Ouvrez le fichier *.csv avec LibreOffice Calc ou Excel. Une fenêtre d’import apparaît, appuyez sur OK.

Supposons que nous ayons trois connecteurs de 4 broches à raccorder ensemble broche à broche (voir Figure 1 ci-dessous). Avec l’outil label [l], étiquetons la broche 4 du connecteur 'P4'. Appelons-la 'a1'. Puis appuyons sur [Inser] pour avoir le même élément ajouté automatiquement sur la broche au-dessous de la broche 4 (broche 3). Remarquez que l’étiquette sera automatiquement nommée 'a2'.

Appuyez encore deux fois sur [Inser]. Cette touche correspond à l’action 'Répéter Dernier Élément', une commande très utile qui vous rendra la vie bien plus facile.

Répéter la même opération d’étiquetage sur les connecteurs 'CONN_2' et 'CONN_3' et vous aurez fini. Si vous continuez et fabriquez un circuit-imprimé, vous verrez que les trois connecteurs sont reliés. La Figure 2 montre le résultat de cette opération. Pour l’esthétique, on utilisera le bouton pour placer des entrées de bus de type fil vers bus et des lignes de bus en utilisant le bouton , comme indiqué Figure 3. Notez toutefois que ça n’aura pas d’impact sur le circuit-imprimé.

Il est à noter que les petits fils attachés aux broches en Figure 2 ne sont pas strictement nécessaires. En fait, les étiquettes peuvent être posées directement sur les broches.

Supposons maintenant que nous ajoutions un quatrième connecteur nommé 'CONN_4', et dont les labels sont légèrement différents ('b1','b2','b3','b4'). Nous voulons maintenant raccorder le Bus a au Bus b broche à broche. Nous voulons faire ça sans utiliser de labels supplémentaires sur les broches (ce qui est aussi possible) mais plutôt en utilisant un étiquetage sur la ligne de bus, avec un label par bus.

Raccordez et étiquetez 'CONN_4' en utilisant la méthode décrite précédemment. Nommez les broches 'b1', 'b2', 'b3' et 'b4'. Connectez ces broches à une série d’entrées fil vers bus avec le bouton et à une ligne de bus avec le bouton . Voir Figure 4.

Placez un label (raccourci [l]) sur le bus de 'CONN_4' et appelez le 'b[1..4]'.

Placez un label (raccourci [l]) sur le précédent bus 'a' et appelez le 'a[1..4]'.

Nous pouvons maintenant raccorder le bus 'a[1..4]' avec le bus 'b[1..4]' en utilisant une ligne de bus au moyen du bouton .

En raccordant les deux bus ensemble, la broche 'a1' sera automatiquement connectée à la broche 'b1', 'a2' à 'b2', et ainsi de suite. Voir en Figure 4 le résultat final.

L’action 'Répéter Dernier Élément' accessible par le raccourci [Inser] a aussi été utilisée intensivement pour placer les différentes séries d’entrées fil vers bus en utilisant le bouton .

A partir du gestionnaire de projet, cliquez sur l’icône 'Pcbnew - Editeur de CI' . Vous pouvez aussi utiliser l’icône identique dans la barre d’outils du haut de Eeschema. La fenêtre 'Pcbnew' s’ouvre.

Commencez par saisir les informations qui apparaitront dans le cartouche. Cliquez sur l’icône 'Ajustage de la feuille de dessin (dimensions et textes)' sur la barre d’outils du haut. Définir la taille de la page ('A4', '8.5x11', etc…​) et saisissez comme titre : 'Tutoriel1'.

C’est une bonne idée de commencer par configurer l’isolation et la largeur de piste minimale aux valeurs requises par votre fabricant de PCB. Vous pouvez généralement configurer l’isolation à '0,25 mm' et la largeur de piste minimale à '0,25 mm'. Cliquez sur le menu Fichiers → Options CI puis sélectionnez la section Règles de Conception → Classes d’Equipots. Dans les champs en haut de la fenêtre, modifiez l''Isolation' par '0,25' et la 'Largeur Piste' ainsi que 'Largeur Paire Diff' par '0,25' comme indiqué ci-après. Les mesures sont en mm.

Remontez dans la section parente en cliquant sur Règles de Conception et définir 'Largeur minimum de piste' à '0,25'. Cliquez sur le bouton de validation pour enregistrer les modifications.

Nous allons maintenant importer la netliste. Cliquez sur l’icône 'Charger la netliste' dans la barre d’outils du haut. Si le champ 'Fichier netliste' est vide, sélectionnez le fichier 'tutorial1.net' que nous avons créé dans Eeschema. Le fichier est automatiquement lu et un rapport est affiché. Vérifiez qu’il n’y ait aucune erreur avant de continuer.

Cliquez sur 'Mise à jour PCB' puis 'Fermer'. Tous les composants doivent maintenant apparaître. Ils sont sélectionnés et suivent les mouvements de la souris.

Déplacez les composants au milieu de la carte. Vous pouvez utilisez la molette de la souris pour zoomer pendant le déplacement des composants. Faites un clic avec le bouton gauche pour terminer.

Tous les composants sont reliés par des fils fins appelés chevelu. Assurez-vous que le bouton 'Montrer/Ne pas montrer le chevelu général' de la barre d’outils de gauche est appuyé. Vous pouvez alors voir le chevelu reliant tous les composants entre eux.

Vous pouvez déplacer chaque composant en le survolant et en appuyant sur [m]. Cliquez ensuite à l’endroit où vous souhaitez le placer. Vous pouvez aussi cliquer une première fois sur un composant pour le sélectionner puis réaliser le déplacement en faisant un glisser/déposer. Appuyez sur [r] pour changer l’orientation. Déplacer tous les composants jusqu’à ce vous ayez minimisé le nombre de croisements des fils.

Remarquez qu’une des broches de la résistance de 100 ohms est connectée à la broche 6 du PIC. Ceci est le résultat de la méthode de connexion par étiquetage à l’aide de labels. Les labels sont souvent préférés aux fils car ils permettent de rendre le schéma plus lisible.

Définissons maintenant le contour du PCB. Sélectionnez la couche 'Edge.Cuts' à partir du menu déroulant dans la barre d’outils du haut. Cliquez sur l’icône 'Addition de lignes graphiques' de la barre d’outils de droite. Tracer le contour de la carte en cliquant à chacun des coins.

Nous allons connecter tous les fils à l’exception de GND. Nous réaliserons la connexion de tous les GND en une seule fois en utilisant un plan de masse sur la partie cuivre située sous la carte (appelée B.Cu).

Choisissons maintenant la couche de cuivre sur laquelle nous souhaitons travailler. Sélectionnez la couche 'F.Cu (PgUp)' dans le menu déroulant de la barre d’outils du haut. C’est la couche de cuivre du dessus du PCB.

Si vous décidez, par exemple, de faire un PCB de 4 couches, allez dans Fichiers → Options CI puis sélectionnez la section Couches et choisissez 4 pour 'Couches cuivre'. Vous pouvez nommer les couches dans le tableau et définir leur usage. Notez qu’il y a des préconfigurations très utiles pour les configurations usuelles.

Cliquez sur l’icône 'Route piste' de la barre d’outils de droite. Cliquez sur la broche 1 de 'J1' et prolongez la piste jusqu’à la pastille de 'R2'. Faites un clic clic sur la pastille et la piste se termine. L’épaisseur de cette piste est celle définie par défaut : 0,250 mm. Vous pouvez changer l’épaisseur de piste à partir du menu déroulant dans la barre d’outils du haut. Une seule largeur de piste est disponible pour l’instant car nous n’en avons pas défini d’autres.

Si vous souhaitez ajouter davantage de largeurs de pistes, allez dans Fichiers → Options CI puis sélectionnez la section Règles de Conception → Pistes & Via et ajoutez les autres largeurs que vous souhaitez voir apparaître (voir exemple ci-dessous). Vous les verrez ensuite apparaître dans le menu déroulant pendant que vous routez votre carte.

Une autre méthode consiste à ajouter une NetClasse pour laquelle vous spécifiez certaines options. Allez dans Fichiers → Options CI sélectionnez la section Règles de conception → Classes d’Equipots et ajouter une nouvelle classe appelée 'Power'. Remplacez la largeur de piste par 0,60 mm. Modifiez ensuite, dans la partie en bas à droite de la fenêtre, la colonne 'Classe d’Equipot' du signal GND en lui attribuant la classe 'Power'.

Si vous souhaitez changer le pas de la grille, clic-droit → Grille. Assurez-vous d’avoir choisi le pas de grille approprié avant le placement des composants et la réalisation des pistes.

Répétez l’étape 15 jusqu’à ce que tous les fils, à l’exception de la broche 3 de 'J1', soient connectés. Votre carte devrait ressembler à l’exemple ci-dessous.

Dessinons maintenant une piste sur l’autre face de cuivre du PCB. Sélectionnez 'B.Cu' dans le menu déroulant de la barre d’outils du haut. Cliquez sur l’icône 'Route piste' ou utilisez le raccourci [x]. Dessinez une piste entre la broche 3 de 'J1' et la broche 8 de 'U1'. Cette connexion n’est pas nécessaire puisque qu’elle sera réalisée automatiquement avec le plan de masse. Observez le changement de couleur de la piste.

Aller de la broche A à la broche B en changeant de couche. Il est possible de changer de couche de cuivre pendant que vous tracez une piste en plaçant un via. Pendant que vous tracez une piste sur la couche de cuivre du dessus faites un clic-droit et choisissez 'Placer Via Traversante' ou appuyez sur [v]. Vous vous trouvez alors sur la couche de dessous où vous pouvez poursuivre le tracé.

Si vous voulez inspecter une connexion, vous pouvez cliquer sur l’icône 'Surbrillance net' sur la barre d’outils de droite. Cliquez sur la broche 3 de 'J1'. La piste et toutes les pastilles connectées devraient apparaître en surbrillance.

Nous allons maintenant réaliser un plan de masse qui sera connecté à toutes les broches reliées à GND. Cliquez sur l’icône 'Addition de zones remplies' sur la barre d’outils de droite. Nous allons tracer un rectangle autour de la carte. Cliquez à l’endroit où vous souhaitez placer un coin de ce rectangle. Dans la fenêtre qui apparaît, choisissez 'GND' et configurez la 'Connexions des pads' en 'Freins thermiques' et cochez la case 'Limiter les lignes graphiques à 0, 90 et 45 degrés'. Validez.

Tracez le rectangle en suivant le contour de la carte en cliquant à chacun de ses coins. Terminez le rectangle en cliquant à nouveau sur le coin ayant servi de point de départ. Vous pouvez aussi fermer automatiquement le rectangle par un double clic sans avoir à revenir au point de départ. La carte devrait se remplir de vert et ressemblez à ceci :

Lancer la vérification des règles de conception en cliquant sur l’icône 'Exécuter le contrôle des règles de conception' dans la barre d’outils du haut. Cliquez sur 'Exécuter DRC'. Il ne devrait pas y avoir d’erreur. Cliquez sur 'Items non connectés'. Il ne devrait pas y avoir de pistes non connectées. Fermez la fenêtre.

Enregistrez votre fichier en cliquant sur Fichiers → Sauver. Pour admirer votre carte en 3D, cliquez sur Affichage → 3D Visualisateur.

Pour faire tourner le PCB, maintenez le bouton gauche appuyé et déplacez la souris.

Votre carte est terminée. Pour l’envoyer à votre fabricant de PCB, il vous faudra générer les fichiers Gerber.

Lancez l’éditeur de circuits imprimés Pcbnew.

Cliquez sur Fichiers → Tracer. Sélectionnez 'Gerber' dans 'Format du tracé' et sélectionnez le dossier dans lequel les fichiers Gerber seront déposés. Cliquez sur le bouton 'Tracer' pour l’exécution.

Pour générer le fichier de perçage, toujours dans la fenêtre de Fichiers → Tracer, cliquez sur le bouton 'Créer Fichiers de Perçage'. Les réglages par défaut devraient être satisfaisants, cliquez sur le bouton 'Créer Fichier de Perçage'. Vous pouvez fermer les fenêtres 'Créer Fichiers de Perçage' et 'Tracer'.

Voici les couches que vous avez typiquement besoin de sélectionner pour fabriquer un PCB double-face :

Pour voir les fichiers Gerber, allez dans le gestionnaire de projet KiCad et cliquez sur l’icône 'GerbView' . Sélectionnez 'Couche graphique1' dans le menu déroulant ou dans le Gestionnaire de Couches. Cliquez sur Fichiers → Ouvrir Fichier Gerber ou cliquez sur l’icône . Chargez tous les fichiers Gerber. Remarquez comme ils apparaissent les uns au-dessus des autres.

Ouvrez le fichier de perçage avec Fichiers → Ouvrir Fichier de Perçage Excellon.

Utilisez le Gestionnaire de Couches à droite pour activer/désactiver les couches visibles. Inspectez minutieusement chaque couche avant de les envoyer en production.

Comme pour Pcbnew, faites un clic droit et 'Grille' si vous souhaitez changer le pas de la grille.

Dans Pcbnew, cliquez sur Fichiers → Exporter → Specctra DSN et enregistrez le fichier. Lancez FreeRouter et cliquez sur le bouton 'Open Your Own Design', retrouvez votre fichier dsn et chargez le.

FreeRouter a quelques fonctionnalités que Kicad ne possède pas, que ce soit pour le routage manuel ou pour le routage automatique. FreeRouter opère en deux étapes principales : d’abord, il route le circuit, ensuite il l’optimise. L’optimisation complète peut prendre beaucoup de temps, toutefois, vous pouvez l’arrêtez à tout moment au cas où.

Vous pouvez lancer le routage automatique en cliquant sur le bouton 'Autorouter' de la barre du haut. La barre du bas vous informe de l’avancement du processus de routage. Si le compteur de passes dépasse 30, votre carte ne peut probablement pas être auto-routée avec ce routeur. Écartez un peu plus vos composants ou tournez les un peu mieux et recommencez. Le but de ces rotations ou déplacements est de réduire le nombre de lignes croisées dans le chevelu.

Un clic gauche de la souris permet d’interrompre le routage automatique et de démarrer automatiquement le processus d’optimisation. Un autre clic gauche interrompra le processus d’optimisation. À moins que vous n’ayez vraiment besoin de l’arrêter, il est préférable de laisser FreeRouter finir son travail.

Cliquez sur le menu Fichier → Export Specctra Session File et sauvez le fichier de votre circuit avec l’extension .ses. Vous n’avez pas vraiment besoin de sauver le fichiers de règles de FreeRouter.

Revenez dans Pcbnew. Vous pouvez importer votre circuit fraîchement routé en cliquant sur Fichiers → Importer → Specctra Session et sélectionnez votre fichier .ses.

Créons d’abord dans notre projet un sous-répertoire dans lequel nous déposerons notre bibliothèque de symboles schématique. Dans la fenêtre du gestionnaire de projet KiCad, clic droit sur le dossier 'tutorial1.pro' puis 'Nouveau Répertoire'. Nommé ce répertoire 'librairie'. Lancez ensuite Eeschema. Cliquez dans la barre d’outils du haut sur l’icône 'Créer, supprimer et éditer les symboles' . La fenêtre 'Éditeur de Symbole' s’ouvre.

Créez une nouvelle librairie par Fichiers → Nouvelle Librairie puis entrez dans notre répertoire 'librairie' et nommer le fichier myLib.lib. KiCad vous demandera ensuite de sélectionner dans quelle table ajouter la librairie, choisissez 'Projet'. Cliquez sur l’icône 'Créer un nouveau symbole' et, dans la fenêtre 'Sélection Librairie de Composants', choisissez 'myLib' puis validez. La fenêtre 'Propriétés du Symbole' apparaît. Nommez le nouveau composant 'MYCONN3', entrez 'J' comme 'Référence par défaut' et '1' comme 'Nombre d’unités par boîtier'. Validez et notre composant est créé mais n’est pour l’instant constitué que d’étiquettes. Ajoutons donc des broches.

Cliquez sur l’icône 'Ajouter des pins au symbole' de la barre d’outils de droite. Faites un clic dans la feuille pour ouvrir la fenêtre 'Propriétés des Pins'. Affectez 'VCC' à 'Nom pin', '1' à 'Numéro de pin', 'Power input' à 'Type Électrique' et 'Gauche' à 'Orientation'. Laissez les autres propriétés telles quelles et validez.

Placez la broche en cliquant à l’endroit où vous souhaitez qu’elle apparaisse, juste en dessous de l’étiquette 'MYCONN3'.

Répétez les étapes d’ajout de broche en affectant cette fois 'INPUT' à 'Nom pin', '2' à 'Numéro de pin' et 'Passive' à 'Type Électrique'.

Répétez encore une fois les étapes d’ajout de broche en affectant cette fois 'GND' à 'Nom pin', '3' à 'Numéro de pin' et 'Passive' à 'Type Électrique'. Alignez et ordonnez les broches. L’étiquette du composant 'MYCONN3' devrait être au milieu de la page, à l’intersection des lignes bleues.

Dessinez ensuite le contour du composant. Cliquez sur l’icône 'Ajouter des rectangles graphiques au dessin du symbole' . Nous voulons dessiner un rectangle à côté des pins comme représenté ci-dessous. Pour ce faire, cliquez à l’endroit où vous souhaitez placer le coin supérieur gauche du rectangle (ne gardez pas le bouton enfoncé). Cliquez à nouveau à l’endroit où vous souhaitez placer le coin inférieur droit. Déplacez les étiquettes pour obtenir l’image ci-dessous.

Si vous souhaitez que le rectangle soit colorié en jaune, placez la souris sur le contour du rectangle et tapez [e]. Choisissez 'Remplissage avec couleur d’arrière plan'. Vous pouvez changer la couleur via le menu Préférences → Préférences dans la section Eeschema → Couleurs et cliquez sur l’icône de 'Graphique en arrière plan'.

Sauvez votre travail, cliquez sur l’icône 'Sauver toutes les modifications' ou avec le menu Fichiers → Sauver.

Votre librairie est prête à être utilisée. Pour le vérifier allez dans Préférences → Configurer les Librairies de Symboles et sélectionnez l’onglet Librairies Spécifiques au Projet, dans la liste figure la librairie myLib et son chemin dans le projet '${KIPRJMOD}/librairie/myLib.lib'.

Le panneau de gauche de l'Éditeur de Symbole vous permet de changer facilement de librairie. Cherchez et déroulez la librairie 'Device' et double-cliquez sur le symbole 'R' pour l’ouvrir. Le symbole est prêt à être édité et son nom apparait en surbrillance dans le panneau de gauche. Notez que le titre de la fenêtre indique la librairie et le composant en cours d’édition 'Device:R'. Revenez sur notre librairie en double-cliquant sur le symbole 'MYCONN3', le titre de la fenêtre indique désormais 'myLib:MYCONN3'.

Faites une modification dans 'MYCONN3', en déplacant la référence par exemple. Changez de librairie comme indiqué dans l’étape précédente. Remarquez que dans le panneau de gauche le nom de notre librairie ainsi que le nom du symbole modifié sont suivie d’une * et sont écrits en gras. Revenez sur 'MYCONN3' puis sauvegardez à l’aide de Fichiers → Sauver et ces marqueurs de modifications disparaitront.

Vous pouvez maintenant fermer l’éditeur de librairie de symboles et revenir dans la fenêtre de l’éditeur de schéma. Votre nouveau composant sera maintenant disponible à partir de la librairie myLib.

Vous pouvez rendre accessible n’importe quel fichier librairie file.lib de façon globale pour tout vos projets ou de façon spécifique à un projet à l’aide du menu Préférences → Configurer les Librairies de Symboles. L’onglet 'Librairies Globales' permet d’ajouter des librairies qui seront visibles dans tous vos projets, c’est le cas des librairies standard de KiCad. L’onglet 'Librairies Spécifiques au Projet' permet d’ajouter les librairies propres à un projet en particulier, c’est le cas de la librairie myLib.

Depuis le gestionnaire de projet Kicad, cliquez sur l’icône 'Editeur de Symbole' . Dans le panneau de gauche, ouvrez la librairie 'Device' et double-cliquez sur 'CP' (condensateur polarisé).

Créez une nouvelle librairie Fichiers → Nouvelle Librairie, entrez dans notre répertoire 'librairie' et nommer le fichier myOwnLib.lib. Choisissez la table 'Projet' pour ne rendre accessible cette librairie qu’au projet actuel et validez.

Notre nouvelle librairie a automatiquement été ajouté aux librairies disponibles. Vous pouvez le vérifier dans Préférences → Configurer les Librairies de Symboles puis dans l’onglet Librairies Spécifiques au Projet. En bas de la liste figure la librairie myOwnLib et son chemin dans le projet '${KIPRJMOD}/librairie/myOwnLib.lib'.

Nous allons maintenant copier le symbole 'CP' dans la librairie nouvellement créée. Faites un clic droit sur le symbole 'CP' dans le panneau gauche puis 'Sauver Copie Sous'. Choisissez 'myOwnLib' dans la liste et validez à l’aide d’un double clic. Observez que la barre de titre de la fenêtre indique la librairie et le composant en cours d’édition, qui devrait être maintenant myOwnLib:CP.

Une autre méthode, dans le panneau gauche faites un clic droit sur le symbole 'CP' de la librairie 'Device' puis 'Copier'. Placez vous ensuite sur le libellé de la librairie 'myOwnLib' et clic droit puis 'Coller Symbole'.

Vous pouvez maintenant modifier votre composant à votre aise. Survolez l’étiquette 'CP', appuyez sur [e] et renommez la en 'MY_CP'. Le nom du symbole est également modifié dans le panneau de gauche.

Pour sauvegarder un composant en librairie, placez la souris sur le nom du composant dans le panneau de gauche et clic droit puis 'Sauver'. Pour sauvegarder tous les changements des composants d’une librairie, survolez le libellé de la librairie dans le panneau de gauche et clic droit puis 'Sauver' ou utiliser l’icône 'Sauver toutes les modifications' de la barre d’outils du haut.

Rendez-vous sur la page web de quicklib : http://kicad.rohrbacher.net/quicklib.php

Remplissez la page avec les informations suivantes : 'Component name': MYCONN3, 'Reference Prefix': J, 'Pin Layout Style': SIL, 'Pin Count N': 3

Cliquez sur le bouton 'Assign Pins'. Remplissez la page avec les noms suivants, champ 'Name' : Pin 1: VCC, Pin 2: input, Pin 3: GND. et 'Type' : Passive pour les 3 pins.

Cliquez sur le bouton 'Preview' et si cela vous convient, cliquez sur 'Build Library Component'. Téléchargez le fichier et sauvegardez le sous le nom tutorial1/librairie/myQuickLib.lib. C’est terminé !

Faisons le apparaître dans Kicad. Depuis le Gestionnaire de Projets de Kicad, lancez Eeschema puis cliquez sur l’icône 'Créer, supprimer et éditer les symboles' dans la barre d’outils du haut. Allez dans le menu Fichiers → Ajouter Librairie puis naviguez jusqu’à tutorial1/librairie/ et choisissez myQuickLib.lib. KiCad vous demandera ensuite de choisir dans quelle table ajouter la librairie, choisissez 'Projet'.

La librairie myQuickLib.lib a automatiquement été ajoutée aux librairies de symboles schématique utilisables dans ce projet. Pour le vérifier allez dans Préférences → Configurer les Librairies de Symboles et sélectionnez l’onglet Librairies Spécifiques au Projet, dans la liste figure la librairie myQuickLib.lib et son chemin dans le projet '${KIPRJMOD}/librairie/myQuickLib.lib'.

Supposons que vous vouliez créer un symbole schématique pour un composant avec 50 broches. Un moyen répandu est de le dessiner avec plusieurs composants ayant un nombre de pins moindre, par exemple avec 2 dessins de 25 broches. Cette représentation de composant simplifie la connexion aux broches.

La meilleure façon de créer notre composant est d’utiliser Quicklib pour générer deux composants séparés de 25 broches, puis de renuméroter celles-ci à l’aide d’un script Python, et enfin de les fusionner par des copier-coller pour n’en faire qu’un à l’intérieur des balises DEF et ENDDEF.

Vous trouverez ci-dessous un exemple simple de script Python qui sera utilisé en combinaison avec un fichier in.txt et un fichier out.txt pour renuméroter la ligne : X PIN1 1 -750 600 300 R 50 50 1 1 I en X PIN26 26 -750 600 300 R 50 50 1 1 I et ceci pour chaque ligne du fichier in.txt.

Lors de la fusion des deux composants en un seul, il est nécessaire d’utiliser l’éditeur de librairies pour déplacer le premier composant afin que le second ne se retrouve pas posé par-dessus. Ci-dessous, vous trouverez le fichier .lib final ainsi que sa représentation dans Eeschema.

Le script Python présenté ici est un outil puissant pour manipuler à la fois les numéros de pins et leurs labels. Notez toutefois que sa puissance provient de l’utilisation d’expression régulières extrêmement utiles, à la syntaxe ésothérique : http://gskinner.com/RegExr/.

Lancez Pcbnew depuis le gestionnaire de projet KiCad. Cliquez sur l’icône 'Ouvrir l’éditeur d’empreinte' dans la barre d’outils du haut.

Nous allons enregistrer la nouvelle empreinte 'MYCONN3' dans une nouvelle librairie d’empreintes 'monempreinte'. Allez dans le menu Fichiers → Nouvelle Librarie et nommez la librairie monempreinte.pretty. Ceci créera un répertoire monempreinte.pretty dans le repértoire du projet tutorial1/. KiCad vous demande alors de choisir dans quelle table ajouter la librairie, choisissez 'Projet'. La librairie est automatiquement ajoutée aux librairies utilisables dans ce projet. Pour le vérifier, Préférences → Configurer les Librairies d’Empreintes et sélectionnez l’onglet Librairies Spécifiques au Projet, dans la liste figure la librairie monempreinte et son chemin dans le projet '${KIPRJMOD}/monempreinte.pretty', le 'Type de Plugin' indique "KiCad". Fermez la fenêtre pour revenir à l'Éditeur d’Empreintes.

Sélectionnez la librairie active en cliquant sur le nom 'monempreinte' dans le panneau de gauche. Crééz une nouvelle empreinte en cliquant sur l’icône 'Nouvelle empreinte' sur la barre d’outils du haut. Entrer le nom de l’empreinte 'MYCONN3'. Deux étiquettes 'MYCONN3' et 'REF' apparaissent au milieu de l’écran. Faites un clic-droit sur 'REF', sélectionnez 'Propriétés' et renommez la référence en 'CMS'. Décochez aussi la case 'Visible' puis validez.

Cliquez sur l’icône 'Ajouter pastille' sur la barre d’outils de droite. Cliquez sur la feuille de travail pour placer la pastille (pad). Appuyez sur la touche Échap puis faites un clic-droit sur la pastille et choisissez 'Propriétés'. Vous pouvez également utiliser le raccourci [e].

Définir le 'Numéro de pad' à '1', le 'Type Pad' à 'CMS', la 'Forme' à 'Rectangulaire', la 'Taille X' à '0.4', la 'Taille Y' à '0.8' et validez. Cliquez à nouveau sur 'Ajouter pastille' et placez deux pastilles supplémentaires. Appuyez sur la touche Échap quand vous avez terminé.

Si vous souhaitez changer le pas de la grille : clic-droit → Grille. Assurez-vous de sélectionner un pas de grille approprié au placement des pastilles.

Déplacez les étiquettes 'MYCONN3' et 'SMD' de manière à laisser de la place pour pouvoir dessiner le contour de l’empreinte.

Lors du placement des pastilles, il est souvent nécessaire de mesurer les distances relatives. Placer le curseur à l’endroit où vous souhaitez placer l’origine relative (0,0) et appuyez sur la barre d’espace. Vous voyez alors apparaître en bas de la page la position relative du curseur qui change lorsque vous le déplacez. Appuyez sur la barre d’espace à chaque fois que vous souhaitez définir une nouvelle origine.

Ajoutons maintenant le contour de l’empreinte. Cliquez sur l’icône 'Addition de lignes graphiques' dans la barre d’outils de droite. Dessinez le contour du connecteur autour de l’empreinte.

Cliquez sur l’icône 'Sauver changements en librairie' de la barre d’outils du haut.