和 Dr Peter 一起学 KiCad 4.1~4.2：启动PCB 编辑器，导入封装

电子设计联盟

“ 从第四章开始，将进入实战环节，从头开始设计一个完整的 PCB。 ”

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+ F: T) Z' J! TPart 1.4: 项目 -
) }2 |' h0 {6 R$ R# ^' H8 |KiCad 实践之旅 -  PCB layout4.1. PCB Layout简介与本章节目标
在本书这一部分的章节中，我将继续开发在上一章中未完成的 LED 手电筒项目。在上一章的结尾，我完成了项目的原理图设计。现在我将继续进行 PCB Layout 设计。为了完成这项工作，我将遵循第 3 部分中概述的 PCB 设计工作流程中的步骤。我将使用 PCB 编辑器来进行 PCB Layout 工作。在本章节结束时，PCB将是这样的（图 4.1.1）:
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4 ?! w8 p& o0 t. T图 4.1.1: 最终的LED手电筒PCB Layout这是一个 3D 渲染，也是用 KiCad 制作的（图 4.1.2）:

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: @4 O4 a5 E7 V5 t* O: T/ O图 4.1.2: 最终的 LED 手电筒 PCB layout 3D 效果这个简单项目的最终 PCB Layout 设计包含几个有趣的对象：
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既有表贴元件也有通孔元件

PCB 元件封装周围的圆形边缘.

丝印图形（logo）及文字尽管这只是一个简单的项目，但我们可以通过它练习使用 KiCad 进行 PCB 设计的基本技能。下一章，我们将开始使用 PCB 编辑器进行 Layout 工作流程。
4.2. 1 - 启动PCB编辑器，导入封装在本章中，我将完成在本书第三部分第二章中学到的布局工作流程的第一步。在这一步中，我会先启动 PCB 编辑器，并从原理图编辑器导入原理图设计。首次启动 PCB 编辑器时，会显示一个空白的设计空间。从原理图编辑器导入原理图设计时，编辑器中将显示设计的两个主要元素：1. 元件封装。
2. 连接封装引脚的网络。除了导入原理图设计数据外，Layout 设计流程的第一步是设置偏好选项（或接受默认值）。在 KiCad 主窗口中，单击右侧窗格中的 PCB 编辑器按钮（图 4.2.1）：
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+ W# |1 w- P( ^  U: \/ x2 U0 A图 4.2.1: 启动 PCB 编辑器
也可以从主菜单启动 PCB 编辑器。点击工具，"PCB 编辑器"。或者，如果原理图编辑器已经打开，可以单击其顶部菜单中的布局编辑器按钮（图 4.2.2）

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9 ~. S; {$ K5 M5 O: Q& [9 W图 4.2.2: 其它启动PCB 编辑器的方法
, V/ ]. G- A1 M) B' R您可以使用导入工具从原理图编辑器导入数据。在 PCB 编辑器中，您可以从菜单栏（工具，"从原理图更新 PCB"，见下文 "1"）或顶部工具栏（见下文 "2"）调用该工具：
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4 |7 g, a- o. S' P2 z8 c8 W' k& V4 n图 4.2.3: 在 PCB 编辑器中启动导入工具
点击后弹出“从原理图更新PCB”窗口（图 4.2.4）。由于您是将数据导入一个空白的 PCB 中，因此选项的状态并不重要。当您从原理图向 PCB 编辑器导入并更新数据时，这些选项会非常有用。例如，您希望从原理图中删除一个符号。如果您之间已经将原理图数据同步到 PCB 编辑器，这是可以选中 "删除封装" 选项，确保 KiCad 在 PCB 中 删除符号的封装。

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图 4.2.4: 从原理图更新PCB窗口
随后单击 "Update PCB（更新 PCB）" 将更改同步到 PCB 编辑器，然后 "关闭"导入窗口。PCB 编辑器现在应该是这样的（图 4.2.5）：

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图 4.2.5: 原理图数据导入到 PCB 编辑器中
8 @! I3 V* ~! z( n封装会一起附着在鼠标光标上（见上文 "1"）。您可以将光标连同附着的封装移动到合适的位置，然后左键单击将它们放入编辑器中。您还可以看到 "飞线"（ratsnet），这些线描述了封装各个焊盘之间的网络或连接。如果飞线太细，使用不方便，可以通过 "偏好设置" 窗口增加其粗细。打开偏好设置，在左侧窗格中展开 "PCB 编辑器"，然后选择 "编辑选项"。在窗格右侧，查找 "飞线"区域，然后将飞线的粗细改为所需的值。我使用的是 "5"。自 KiCad 7 起，改进后的 "打包并移动封装" 功能使处理新的 PCB 中的封装变得更容易，尤其是对于较密的 PCB 板。请阅读本书末尾的专门章节，了解如何使用 KiCad 7 中改进的 "打包并移动封装" 功能。PCB 编辑器提供了各种工具来帮助设计。在右侧工具栏中，您可以使用上方（"2"）的按钮来完成一些操作，例如在编辑器中添加额外的封装（可以独立于原理图中定义的封装）或绘制导线。您可以使用右侧工具栏（"3"）中的按钮，使用线、框和圆基元绘制图形。您可以使用右侧工具栏下部的按钮（"4"）测量编辑器中任意两点之间的距离。您可以在外观区域（"5"）中选择要使用的图层。大部分工作将在顶层、底层（"B.Cu"、"F.Cu"）、丝印层（"B.Silkscreen"、"F.Silkscreen"）和板框层（"Edge.Cuts"）中完成。选择过滤器（"6"）允许您选择光标可以选中的设计对象。这在较密的 PCB 中特别有用，因为在密度较高的 PCB 设计中，有几个对象会重叠在一起，这就给选择特定的对象带来了困难。例如，在底层丝印层中可能有一个丝印对象与顶层或底层中的导线重叠。如果没有过滤器，KiCad 将不会知道当你点击其中一个重叠的对象时，你想选择哪个对象，它将为你提供一个上下文菜单，你可以从中选择一个。在本书中，你将学习如何使用我上面介绍的功能（以及更多的功能）。在继续 PCB 设计工作流程的第二步之前，还有最后一件事要做，那就是进行“页面设置”。从文件菜单中选择页面设置（图 4.2.6）:

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  H; G: z% G6 j8 _' f4 s图 4.2.6: 打开页面设置窗口
3 Q: a# b9 d6 n$ E在页面设置窗口中，输入一些有用的信息。输入的信息将显示在 PCB 页面的标题栏中（图 4.2.7）：
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  Y' G/ C3 ], _% k4 i图 4.2.7: 页面设置表单 (上)以及图纸标题栏信息 (下)PCB 设计工作流程的第一步已经完成。保存文件并继续下一章的第二步，根据项目的几何限制绘制 PCB 外框。
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9 y1 ^& T# u2 ~5 I  s3 t3 p- }" z如果您等不及更新，希望更早地阅读原版的教材，您可以访问：
( L+ \: e. M' F$ m! v# |https://techexplorations.com/
除了电子书，网站还提供了视频教程，可以帮助您更高效地掌握 KiCad 的使用。
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