Pcbnew è un potente strumento software per lo sviluppo di circuiti stampati disponibile per i sistemi operativi Linux, Microsoft Windows e Apple OS X. Pcbnew viene usato assieme al programma di disegno schemi elettrici Eeschema per la creazione di circuiti stampati.

Pcbnew gestisce le librerie di impronte. Ogni impronta è un disegno del componente fisico - la disposizione delle piazzole che forniscono le connessioni al componente. Le impronte richieste vengono automaticamente caricate durante la lettura della Netlist. Qualsiasi cambiamento nella selezione delle impronte o annotazione può essere cambiato nello schema e aggiornato in pcbnew rigenerando la netlist e ricaricandola nuovamente in pcbnew.

Pcbnew fornisce uno strumento per il controllo delle regole elettriche (Design Rule Check o DRC) che previene i problemi di distanziamento tra piste e piazzole e previene anche le connessioni errate che non hanno corrispondenza nella netlist/schema elettrico. Quando si usa lo sbroglio interattivo, questo esegue in continuazione questo controllo aiutando lo sbroglio delle singole piste.

Pcbnew fornisce una visualizzazione a ratnest, una ragnatela delle connessioni delle piazzole delle impronte connesse sullo schema elettrico. Queste connessioni si spostano dinamicamente seguendo gli spostamenti effettuati di tracce e impronte.

Pcbnew possiede un semplice ma efficace sbrogliatore per assistere nella produzione del circuito. Una funzione di esportazione/importazione in formato dsn SPECCTRA permette inoltre l’uso di sbrogliatori più avanzati.

Pcbnew fornisce opzioni specifiche per la produzione di circuiti ad ultra alta frequenza (come piazzole trapezoidali e di forme complesse, disposizione automatica di bobine sul circuito stampato, ecc.).

L’unità più piccola in pcbnew è 1 nanometro. Tutte le dimensioni sono memorizzate come integer di nanometri.

Pcbnew può generare fino a 32 strati rame, 14 strati tecnici (serigrafia, maschera di saldatura, adesivo componenti, flussante (pasta salda), bordi di taglio) più 4 ausiliari (disegni e commenti) e gestisce in tempo reale l’indicazione della ragnatela di connessioni (rats nest) delle tracce mancanti.

La visualizzazione degli elementi del circuito stampato (tracce, piazzole, testo, disegni…​) è personalizzabile:

Per i circuiti complessi, la visualizzazione degli strati, zone, componenti può essere nascosta in maniera selettiva per una migliore chiarezza sullo schermo. I collegamenti delle piste possono essere evidenziati per migliorarne il contrasto.

Le impronte possono essere ruotate di qualsiasi angolo, con una risoluzione di 0.1 grado.

Pcbnew include un editor di impronte che permette la modifica delle singole impronte posta su un circuito stampato o la modifica che quelle presenti in una libreria.

L’editor impronte è fornito di molti strumenti che fanno risparmiare tempo come:

Le piazzole delle impronte hanno una serie di proprietà che possono essere regolate. Le piazzole possono essere tonde, rettangolari, ovali o trapezoidali. Le forature dei componenti passanti possono essere spostate nella piazzola e possono essere tonde o a fessura. Le singole piazzole possono anche essere ruotate ed avere particolari spaziature per le maschere di saldatura, per l’isolamento dei collegamenti o per la pasta salda. Le piazzole possono anche avere una connessione piena o una connessione a basso trasferimento termico per migliorare la manifattura del circuito stampato. Qualsiasi combinazione anche univoca di piazzole può essere inserita in un’impronta.

Pcbnew genera facilmente tutti i documenti necessari per la produzione:

A causa del livello di controllo necessario, è fortemente raccomandato l’uso di mouse a tre tasti con pcbnew. Funzioni primarie come il pan e lo zoom necessitano di un mouse a tre tasti.

Nella nuova versione di KiCad, in pcbnew sono stati introdotti cambiamenti radicali da parte di sviluppatori del CERN. Questi includono caratteristiche come un nuovo motore di render (modalità di visualizzazione OpenGL e Cairo), uno sbrogliatore interattivo "push and shove", sbroglio e accordamento di piste differenziali e a zig-zag, un editor di impronte revisionato, e molte altre ancora. Si noti che molte di queste caratteristiche esistono solo nelle nuove modalità di visualizzazione OpenGL e Cairo.

La procedura di installazione è descritta nella documentazione di KiCad.

Un file di configurazione predefinito kicad.pro viene fornito in kicad/share/template. Questo file viene usato come file di configurazione iniziale per tutti i nuovi progetti.

Questo file di configurazione può essere modificato per cambiare le librerie da caricare.

Per fare ciò:

È possibile avere accesso all’inizializzazione dell’elenco librerie dal menu delle preferenze:

L’immagine sottostante mostra la finestra di dialogo che permette di impostare l’elenco delle librerie delle impronte:

Si può usare questa funzionalità per aggiungere tutte le librerie che contengono le impronte richieste dal progetto. Si possono anche rimuovere le librerie inutilizzate dai nuovi progetti per prevenire collisioni di nomi di impronte. Si noti che c’è un problema con gli elenchi di librerie di impronte quando esistono nomi di impronte duplicati in più di una libreria. Se ciò accade, l’impronta verrà caricata dalla prima libreria incontrata nell’elenco. Se questo è un problema (cioè se non si riesce a caricare l’impronta desiderata), cambiare l’ordine dell’elenco delle librerie usando i pulsanti "Su" e "Giù" presenti nella finestra di dialogo sopra o dare un nome univoco all’impronta usando l’editor delle impronte.

A partire dalla release 4.0, Pcbnew utilizza la nuova implementazione a tabella per la gestione delle librerie di impronte. Le informazioni nella sezione precedente non solo più valide. Il gestore della tabella delle librerie è accessibile da:

L’immagine sottostante mostra la finestra di dialogo di modifica della tabella delle librerie di impronte che può essere aperta invocando la voce "Manager librerie di impronte" dal menu delle "Preferenze".

La tabella librerie di impronte viene usata per mappare una libreria di impronte di qualsiasi tipo supportato ad una denominazione di libreria. Questa denominazione viene usata per cercare le impronte in alternativa al precedente metodo che dipendeva dall’ordine di ricerca dei percorsi. Ciò permette a Pcbnew di accedere alle impronte con lo stesso nome in diverse librerie assicurando che venga caricata la corretta impronta dalla libreria appropriata. Inoltre ciò permette di supportare il caricamento di librerie provenienti da editor di circuiti stampati alternativi come Eagle e gEDA.

In Pcbnew è possibile eseguire comandi usando vari metodi:

La schermata sottostante illustra alcune delle possibilità di accesso a queste operazioni:

Durante la disposizione degli elementi il cursore si sposta su una griglia. La griglia può essere abilitata o disabilitata usando l’icona presente nella barra degli strumenti di sinistra.

Una qualsiasi delle dimensioni della griglia predefinite o una griglia definita dall’utente può essere scelta utilizzando la finestra a comparsa o il selettore a discesa della barra degli strumenti nella parte superiore dello schermo. La dimensione della griglia definita dall’utente viene impostata utilizzando l’opzione della barra del menu Dimensioni → Griglia definita dall’utente.

Il livello di zoom può essere modificato utilizzando uno dei seguenti metodi:

Le coordinate del puntatore sono mostrate in pollici o in millimetri a seconda dell’icona selezionata In'' o mm'' sulla barra strumenti di sinistra.

Qualunque unità di misura sia selezionata, Pcbnew lavorerà sempre alla precisione di 1/10,000 di pollice.

La barra di stato in fondo allo schermo restituisce:

Inoltre la posizione relativa del puntatore può essere visualizzata alternativamente usando le sue coordinate polari (raggio + angolo). Questa funzionalità può essere abilitata o disabilitata usando l’icona presente nella barra strumenti di sinistra.

Molti comandi sono accessibili direttamente con la tastiera. La selezione può essere sia minuscola che maiuscola. Molti tasti sono mostrati nei menu. Alcuni tasti che non appaiono sono:

Le operazioni di spostamento, inversione (speculare), copia, rotazione e cancellazione di un blocco sono tutte disponibili dal menu a discesa. Inoltre, si può centrare la vista sulla selezione del blocco.

La struttura del blocco è tracciata spostando il mouse mentre si mantiene premuto il pulsante sinistro del mouse. L’operazione viene eseguita quando il pulsante viene rilasciato.

Mantenendo premuti uno dei tasti Maiusc o Ctrl, entrambi Maiusc e Ctrl assieme, o Alt, mentre viene disegnato un blocco, l’operazione di inversione, rotazione, cancellazione o copia viene selezionata automaticamente come mostrato nella tabella qui sotto:

Quando viene effettuato un comando su un blocco, viene mostrata una finestra di dialogo, e gli elementi coinvolti in questo comando possono essere scelti.

Qualunque dei comandi sopra descritti può essere annullato tramite lo stesso menu a scomparsa o premendo il tasto Esc.

Le unità di misura usate per mostrare i valori dimensionali sono pollici (inch) e millimetri (mm). L’unità desiderata può essere selezionata premendo l’icona presente nella barra strumenti a sinistra: . Comunque, (N.d.T. a prescindere dall’unità di misura corrente) si può battere l’unità usata per definire il valore, quando si sta inserendo un nuovo valore.

Le unità di misura accettate sono:

Le regole sono:

La barra dei menu in alto fornisce accesso ai file (caricamento e salvataggio), opzioni di configurazione, stampa, tracciatura e file delle guide.

Questa barra strumenti dà accesso alle funzioni principali di Pcbnew.

Questa barra strumenti dà accesso allo strumento di modifica per cambiare la visualizzazione del circuito stampato in Pcbnew.

La barra strumenti posta sul lato sinistro fornisce le opzioni di visualizzazione e controllo sull’interfaccia di Pcbnew.

Il clic destro con il mouse apre una finestra a scomparsa. I suoi contenuti dipendono dall’elemento individuato dal puntatore.

Questo dà immediato accesso a:

Le schermate sotto mostrano come appaiono le finestre a scomparsa.

Ci sono 3 modalità di utilizzo dello schermo. Nei menu a scomparsa, queste tre modalità aggiungono o tolgono alcuni comandi specifici.

In generale, uno schema elettrico è connesso con il suo circuito stampato per mezzo del file di netlist, che normalmente viene generato dall’editor degli schemi elettrici usato per creare lo schema. Pcbnew accetta file di netlist creati con Eeschema o Orcad PCB 2. Al file di netlist, generato dall’editor degli schemi elettrici, solitamente mancano le impronte che corrispondono ai vari componenti. Di conseguenza si rende necessario uno stadio intermedio. Durante questo processo intermedio viene eseguita l’associazione tra componenti e impronte. In KiCad, si usa il programma CvPcb per creare questa associazione e viene prodotto un file di nome *.cmp. CvPcb aggiorna anche il file di netlist usando queste informazioni.

CvPcb può anche generare un `file di cose'' `*.stf che possono essere back-annotate nel file dello schema elettrico come il campo F2 per ogni componente, risparmiandoci il compito di ri-assegnare le impronte in ogni passaggio di modifica dello schema elettrico. In Eeschema la copia di un componente copierà anche l’assegnazione dell’impronta e reimposterà il riferimento come non assegnato per la successiva annotazione auto incrementale.

Pcbnew legge il file di netlist modificato .net e, se esiste, il file .cmp. Nell’eventualità che una impronta sia stata cambiata direttamente in Pcbnew il file .cmp viene automaticamente aggiornato evitando la necessità di eseguire nuovamente CvPcb.

Fare riferimento alla immagine del manuale ``Introduzione a KiCad'' nella sezione Diagramma di flusso di KiCad che illustra il flusso di lavoro di KiCad e come i file intermedi vengano ottenuti e usati dai diversi strumenti software che compongono KiCad.

Dopo aver creato il prorio schema in Eeschema:

Pcbnew quindi caricherà automaticamente tutte le impronte necessarie. Ora le impronte possono essere piazzate manualmente o automaticamente sulla scheda e si possono collegare le piste.

Se lo schema elettrico viene modificato (dopo la produzione del circuito stampato), si devono ripetere i seguenti passi:

Pcbnew allora caricherà automaticamente ogni nuova impronta, aggiungendo le nuove connessioni e rimuovendo quelle ridondanti. Questo processo viene chiamato forward annotation ed è una procedura molto comune quando si crea ed aggiorna un circuito stampato.

Pcbnew può lavorare con 50 strati diversi:

Per aprire la voce Configurazione strati dalla barra del menu, selezionare Regole di progettazione → Configurazione strati.

Il numero di strati rame, i loro nomi e le loro funzioni, vengono impostati in questa sede. Gli strati tecnici non usati possono essere disabilitati.

La selezione dello strato di lavoro attivo può essere effettuata in diverse maniere:

Se l’icona Aggiungi piste e via è selezionata sulla barra a destra, la finestra a scomparsa fornisce l’opzione di cambiare la coppia di strati usati per i via:

Questa selezione apre una finestra di menu che fornisce la scelta di strati usati per i via.

Quando un via viene piazzato lo strato di lavoro (attivo) viene automaticamente commutato sullo strato alternativo della coppia di strati usati per i via.

È possibile anche commutare su un altro strato attivo usando i comandi da tastiera, e se si sta collegando una pista, verrà inserito un via.

Questa modalità viene avviata quando lo strumento (nella barra comandi a sinstra) viene attivato:

Quando si usa questa modalità, lo strato attivo viene mostrato come nella modalità normale ma tutti gli altri strati vengono mostrati di colore grigio.

Ci sono due casi in cui è utile:

È molto spesso necessario correggere una scheda seguendo un corrispondente cambiamento nello schema elettrico.

Il cambio di un’impronta (o qualche impronte identica) con un’altra impronta è molto utile e molto facile:

Opzioni per il cambio delle impronte:

Bisogna scegliere un nuovo nome impronta e usare:

Durante lo spostamento di impronte la ratsnest delle impronte (la rete di connessioni) può essere mostrata per assistere durante il piazzamento. Per abilitare questa funzione deve essere attivata l’icona della barra strumenti di sinistra.

Selezionare l’impronta con il pulsante destro del mouse e scegliere il comando Sposta dal menu. Spostare l’impronta sulla posizione richiesta e piazzarla con il punsante sinistro del mouse. Se richiesto, l’impronta selezionata può anche essere ruotata, invertita o modificata. Selezionare Annulla dal menu (o premere il tasto Esc) per annullare il comando.

Qui si può osservare la visualizzazione della ratsnest dell’impronta durante uno spostamento:

Il circuito, una volta che tutte le impronte siano state piazzate, potrebbe apparire come mostrato:

In generale, le impronte si possono spostare solo se non sono state ``Bloccate''. Questo attributo può essere acceso o spento dal menu a discesa (pulsante destro del mouse sopra l’impronta) durante la modalità impronte o tramite il menu di modifica dell’impronta.

Come dichiarato nello precedente capitolo, le nuove impronte caricate durante la lettura della netlist appaiono impilate in una singola posizione sulla scheda. Pcbnew permette la distribuzione automatica delle impronte per semplificarne la selezione ed il piazzamento manuali.

Se è presente un’impronta sotto il puntatore del mouse:

Se non c’è niente sotto il puntatore:

In entrambi i casi i seguenti comandi sono disponibili:

Il menu delle opzioni generali è disponibile tramite il collegamento nella barra strumenti in cima, Preferenze → Impostazioni generali.

La finestra di dialogo è simile alla seguente:

Per la creazione delle piste i parametri necessari sono:

Pcbnew permette di definire parametri di sbroglio diversi per ogni collegamento. I parametri sono definiti per gruppi di collegamento.

Una netclass definisce:

Lo sbroglio manuale è spesso raccomandato, perché è l’unico metodo che offre del controllo sulle priorità dello sbroglio. Per esempio, è preferibile iniziare a sbrogliare le piste di alimentazione, rendendole larghe e corte, mantenendo le alimentazioni analogiche e digitali ben separate. Solo in seguito bisognerebbe passare allo sbroglio delle piste di segnali sensibili. Oltre ad altri problemi, lo sbroglio automatico richiede spesso molti più via. Comunque, lo sbroglio automatico può fornire utili suggerimenti per il posizionamento delle impronte. Con l’esperienza, probabilmente si troverà che lo sbroglio automatico è utile per sbrogliare velocemente le piste ``ovvie'', ma le piste rimanenti sarà meglio sbrogliarle a mano.

Pcbnew può visualizzare la ratsnest completa, se si attiva il pulsante .

Il pulsante permette di evidenziare un collegamento (facendo clic su una piazzola o su una pista esistente si evidenza il collegamento corrente).

Il test DRC controlla le piste in tempo reale durante la loro creazione. Non è possibile creare una pista che non rispetti le regole DRC. È possibile disabilitare il controllo DRC facendo clic sul pulsante. Ciò è però sconsigliato, perciò sarà meglio usare questa funzione solo in casi particolari.

Facendo clic su una pista o su una piazzola, Pcbnew automaticamente seleziona la netclass corrispondente, e la dimensione della pista e del via vengono ricavate da questa netclass.

Come osservato in precedenza, l’editor delle regole di progettazione globali possiede uno strumento per inserire dimensioni piste e via extra.

Prima di usare lo sbroglio interattivo, impostare queste due cose:

Per attivare lo strumento di sbroglio premere il pulsante Sbroglio interattivo o il pulsante X. Il puntatore si trasformerà in una croce e il nome dello strumento apparirà nella barra di stato.

Per cominciare a tracciare una pista, fare clic su un qualsiasi elemento (una piazzola, una pista o un via) o premere nuovamente il tasto X con il puntatore del mouse sopra l’elemento. La nuova pista userà il collegamento (net) dell’elemento di partenza. Facendo clic o premento X su una zona vuota del circuito stampato farà cominciare una pista senza un collegamento assegnato.

Spostare il mouse per definire la forma della pista. Lo sbrogliatore proverà a seguire il mouse, scartando gli ostacoli inamovibili (come le piazzole) e spostando piste/via in rotta di collisione, a seconda della modalità in cui si trova. Ritirando il puntatore del mouse, gli elementi spostati torneranno alle loro posizioni iniziali.

Facendo clic su una piazzola/pista/via dello stesso collegamento (net) finisce lo sbroglio. Facendo clic in uno spazio vuoto fissa i segmenti sbrogliati fino a quel momento e continua lo sbroglio della pista.

Per bloccare lo sbroglio e annullare tutti i cambiamenti (elementi spostati, ecc.), basta premere il tasto Esc.

Premendo V o selezionando Piazza via passante dal menu contestuale durante lo sbroglio di una pista, si collega un via in cima alla pista che si sta sbrogliando. Premendo V ulteriormente si disabilita l’inserimento del via. Facendo clic in qualsiasi punto del circuito stampato, si piazza il via e lo sbroglio continua.

Premendo / o selezionando commuta postura pista dal menu contestuale commuta la direzione del segmento di pista iniziale tra diritto e diagonale.

Ci sono diversi metodi per pre-selezionare la larghezza pista/dimensione via o per cambiarle durante lo sbroglio:

Lo sbrogliatore può trascinare segmenti di pista, angoli e via. Per trascinare un elemento, fare clic su di esso con il tasto Ctrl premuto, posizionare il puntatore del mouse sopra di esso e premere il G o selezionare Trascina pista/via dal menu contestuale. Concludere trascinando e facendo clic nuovamente o interrompere premendo il tasto Esc.

Il comportamento dello sbrogliatore può essere configurato premento il tasto E o selezionando Opzioni di sbroglio dal menu contestuale mentre si sta nella modalità Pista. Si aprirà una finestra come questa riportata in basso:

Le opzioni sono:

Le connessioni piazzola (e pista) verso aree rame piene vengono controllate dal motore di controllo regole elettriche. Una zona deve essere piena (non basta solo crearla) per essere connessa a delle piazzole. Pcbnew attualmente usa segmenti di pista o poligoni per riempire le aree rame.

Ogni opzione ha i suoi vantaggi e svantaggi; il principale svantaggio consiste nel tempo di ridisegno dello schermo che aumenta sensibilmente sulle macchine lente. Il risultato finale è comunque lo stesso.

Per risparmiare tempo di elaborazione, lo riempimento delle zone non viene rifatto ad ogni cambiamento, ma solo:

Le zone rame devono essere riempite o ri-riempite dopo avere effettuati dei cambiamenti nelle piste o nelle piazzole. Le zone rame (normalmente i piani di massa e di alimentazione) sono di solito connessi ad un collegamento (net).

Per creare una zona rame si deve:

Pcbnew prova a riempire tutte le zone in un colpo, e normalmente, non ci saranno blocchi di rame sconnessi. Può succedere che delle aree rimangano non riempite. Le zone che non hanno collegamenti non vengono pulite e possono avere delle aree isolate.

Quando si riempie un’area, si deve scegliere:

La zona deve già esistere. Per aggiungere un’area di ritaglio (un’area non riempita dentro la zona):

Un contorno può essere modificato da:

Se i poligoni si sovrappongono, verranno combinati.

Per fare ciò, fare clic-destro su un angolo o su un bordo e poi selezionare il comando appropriato.

Ecco un angolo (da un ritaglio) che è stato spostato:

Ecco il risultato finale:

I poligoni sono combinati.

Quando si fa clic-destro su un contorno, e si usa ``Modifica parametri di zona'' si aprirà la finestra di dialogo dei parametri della zona con la quale si potrà inserire i parametri iniziali. Se la zona è già riempita, sarà necessario ri-riempirla.

Quando la scheda è finita, è necessario riempire o ri-riempire tutte le zone. Per fare ciò:

Dopo la modifica dello schema elettrico, è possibile cambiare il nome di ogni collegamento. Per esempio VCC può essere cambiato in +5V.

Quando un controllo regole elettriche globale viene eseguito, Pcbnew verifica se esiste il nome collegamento della zona, e mostra un errore ne non esistono.

Modificando manualmente i parametri di zona, sarà necessario cambiare il vecchio nome nel nuovo.

Selezionare lo strumento

Lo strato attivo dovrebbe essere uno strato rame.

Dopo aver fatto clic sul punto di partenza di una nuova area ritaglio, si apre la finestra di dialogo:

Si possono selezionare gli elementi non permessi:

Quando una pista o un via si trova dentro un’area proibita che non lo permette, viene segnalato un errore DRC.

Per le zone in rame, l’area dentro un’area proibita senza diffusione di rame non verrà riempita. Un’area proibita è come una zona, perciò la modifica dei suoi bordi è analoga alla modifica di una zone in rame.

La generazione dei file necessari per la produzione del circuito stampato includono i seguenti passi preliminari.

Ecco un esempio che mostra tutti questi elementi, eccetto i piani di massa, omessi per migliorarne la visibilità:

È stata inclusa anche una chiave di colore per i 4 strati in rame:

Prima di generare i file d’uscita, un test generale di controllo delle regole di progettazione (DRC) è fortemente consigliato.

Le zone vengono riempite o ri-riempite quando si fa partire una DRC. Permere il pulsante per avviare la seguente finestra di dialogo DRC:

Regolare i parametri e premere il pulsante ``Avvia controllo regole di progettazione''.

Questo controllo finale eviterà spiacevoli sorprese.

Per impostare le coordinate di origine per i file del ftoplotter e per le forature, bisogna piazzare gli assi ausiliari su questa origine. Attivare l’icona . Spostare gli assi ausiliari premendo il tasto sinistro del mouse sulla posizione scelta.

Quest’operazione viene effettuata tramite la voce File/Traccia che invoca la seguente finestra di dialogo:

Solitamente, i file sono in formato GERBER. Tuttavia, è possibile produrre risultati anche nei formati HPGL che POSTSCRIPT. Quando viene selezionato il formato Postscript, appare questa finestra di dialogo:

In questi formati, è possibile usare una regolazione fine della scala per compensare i problemi di accuratezza del plotter ed avere così una vera scala 1 per il risultato:

I valori di distanza della maschera possono essere impostati globalmente per gli strati della maschera di saldatura e della pastasalda. Queste distanze possono essere impostate ai seguenti livelli:

E Pcbnew usa un ordine di priorità.

La creazione di un file delle forature xxxx.drl secondo lo standard EXCELLON è sempre necessario.

È possibile anche produrre opzionalmente sia un rapporto forature che una mappa delle forature.

La generazione di questi file viene controllata tramite:

La finestra di dialogo delle forature sarà la seguente:

Per l’impostazione delle coordinate di origine viene usata la seguente finestra di dialogo:

Per produrre i file di documentazione di cablaggio, è possibile tracciare gli strati della serigrafia degli strati rame e componenti. In genere, sono sufficienti le marcature del solo lato componenti della serigrafia per assemblare un circuito stampato. Se viene usato il lato rame della serigrafia, il testo contenuto dovrebbe essere reso speculare in modo da renderlo leggibile.

Questa opzione è accessibile tramite la voce di menu file Genera per fabbricazione/File posizionamento impronte. Comunque, nessun file verrà generato a meno che almeno una impronta non abbia l’attributo Normal+Insert attivato (consultare la sezione Modifica impronte). Uno o due file verranno prodotti, a seconda se sono presenti componenti inseribili su una o entrambe le facce del circuito stampato. Una finestra di dialogo mostrerà i nomi dei file creati.

Le opzioni descritte sotto (parte della finestra di dialogo File/Traccia) permettono un controllo fine del processo di tracciamento. Sono particolarmente utili durante la stampa delle marcature sulla serigrafia per la documentazione del cablaggio.

Le opzioni disponibili sono:

Pcbnew può mantenere simultaneamente diverse librerie. Perciò, quando un’impronta viene caricata, tutte le librerie che appaiono nell’elenco librerie vengono scansionate fino al ritrovamento della prima istanza di impronta. Di seguito, si noti che la libreria attiva è la libreria selezionata all’interno dell’editor delle impronte, il programma verrà descritto

L’editor impronte consente la creazione e la modifica di impronte:

L’editor impronte consente la manutenzione della libreria attiva permettendo di:

È possibile anche creare nuove librerie.

L’estensione della libreria è .mod.

Si può accedere all’editor impronte in due modi differenti:

In questo caso, l’impronta attiva della scheda verrà caricata automaticamente nell’editor delle impronte, abilitandone la modifica immediata o l’archiviazione.

Chiamando l’editor delle impronte apparirà la seguente finestra:

Da questa barra strumenti, sono disponibili le seguenti funzioni:

La creazione di una nuova libreria viene fatta tramite il pulsante , e il file viene creato come impostazione predefinita nella cartella delle librerie o tramite il pulsante , nel qual caso il file viene creato come impostazione predefinita nella propria cartella di lavoro.

Una finestra di dialogo di selezione file permette di specificare il nome della libreria e di cambiarne la sua cartella. In entrambi i casi, la libreria conterrà l’impronta da modificare.

L’azione di salvataggio di una impronta (modificando in tal modo il file della libreria attiva) viene eseguita usando questo pulsante . Se una impronta dello stesso nome esiste già, questa verrà rimpiazzata. Dato che si dipenderà dall’accuratezza delle librerie di impronte, è importante ricontrollare l’impronta prima di salvare.

È raccomandata la modifica dei campi di riferimento o del valore al nome dell’impronta come identificata nella libreria.

Si puo voler anche eliminare l’impronta sorgente.

È possibile copiare tutte le impronte di un dato progetto di scheda sulla libreria attiva. Queste impronte manterranno i loro nomi correnti nella libreria. Questo comando ha due usi:

È caldamente raccomandato di documentare le impronte che si creano, in modo da abilitarne la ricerca rapida e senza errori.

Per esempio, chi è in grado di ricordare tutte le possibili varianti della piedinatura di un contenitore TO92? La finestra di dialogo delle proprietà dell’impronta offre una semplice soluzione a questo problema.

Questa finestra di dialogo accetta:

La descrizione viene visualizzata con l’elenco componenti in Cvpcb e, in Pcbnew, viene usata dalla finestra di dialogo di selezione delle impronte.

Le parole chiave permettono di restringere le ricerche a impronte a cui queste parole chiave corrispondono.

Quando si carica direttamente una impronta (l’icona Pcbnew della barra strumenti a destra), possono essere inserite delle parole chiave nella finestra di dialogo. Quindi, inserendo il testo =CONN si provocherà la visualizzazione dell’elenco delle impronte il cui elenco parole chiave contiene la parola CONN.

Si raccomanda di creare le librerie indirettamente, creando uno o più schede circuiti ausiliarie che costituiranno la sorgente (di parte) della libreria, come segue: creare una scheda in formato A4, in modo da essere in grado di stamparla facilmente in scala (1:1).

Creare le impronte che la libreria conterrà in questo circuito stampato. La libreria stessa verrà creata con il comando File/Archivia impronte/Crea libreria e archivia impronte.

La "vera sorgente" della libreria sarà perciò la scheda di circuito stampato ausiliaria, e sarà su questa scheda che ogni successiva alterazione di impronte verrà fatta. Naturalmente, diverse schede possono venir salvate nella stessa libreria.

È generalmente una buona idea creare diverse librerie per diversi tipi di componenti (connettori, componenti discreti,…​), dato che Pcbnew è in grado di effetturare ricerche su più librerie durante il caricamento delle impronte.

Ecco un esempio di tale sorgente di libreria:

Questa tecnica ha diversi vantaggi:

L’elenco delle librerie di impronte in Pcbnew può essere modificato usando il manager delle librerie di impronte. Ciò permette di aggiungere e rimuovere librerie di impronte a mano, e permette anche di invocare l’assistente di librerie di impronte premendo il pulsante "Accoda con l’assistente".

L’assistente librerie di impronte può essere invocato anche tramite il menu delle preferenze, e può automaticamente aggiungere una libreria (rilevandone il tipo) da un file o da un URL Github. L’URL delle librerie ufficiali è: https://github.com/KiCad .

Ulteriori dettagli sulle tabelle di librerie di impronte, sul manager e sull’assistente relativo, sono reperibili sul manuale di riferimento del programma CvPcb nella sezione Tabelle librerie impronte.

Le librerie di forme 3D possono essere scaricate con l’apposito assistente per le librerie di forme 3D. Esso può essere invocato dal menu delle preferenze → Scaricatore librerie di forme 3D.

L’editor delle impronte viene usato per la modifica e per la creazione di impronte di componenti per il circuito stampato. Ciò include:

Un’impronta è la rappresentazione fisica (impronta) della parte da inserire nel circuito stampato e deve essere collegata ai corrisponendi componenti presenti nello schema elettrico. Ogni impronta include tre elementi diversi:

Inoltre, altri parametri dovranno essere definiti correttamente se si desidera usare la funzione di auto piazzamento. Stesso dicasi per la generazione di file di auto inserimento.

L’editor delle impronte può essere avviato in due modi:

La chiamata dell’editor delle impronte porterà in primo piano una finestra simile alla seguente:

Il pulsante destro del mouse richiama dei menu che dipendono dall’elemento sottostante il puntatore.

Il menu contestuale per la modifica dei parametri dell’impronta:

Il menu contestuale per la modifica delle piazzole:

Il menu contestuale per la modifica degli elementi grafici:

Questa finestra di dialogo può essere avviata quando il puntatore è sopra un’impronta facendo clic con il tasto destro del mouse e selezionando ``Modifica impronta''.

Questa finestra di dialogo può essere usata per definire i principali parametri dell’impronta.

Una nuova impronta può essere creata tramite il pulsante . Il nome della nuova impronta verrà richiesto. Questo sarà il nome con il quale l’impronta verrà identificata nella libreria.

Questo testo serve anche come valore dell’impronta, il quale viene sostanzialmente rimpiazzato dal valore reale (100 µF_16 V, 100 Ω_0.5 W, …​).

La nuova impronta richiederà:

Un metodo alternativo:

Se una nuova impronta è simile ad una esistente in una libreria o su una scheda, un metodo alternativo e più veloce per creare una nuova impronta è il seguente:

Una volta creata l’impronta, si possono aggiungere le piazzole, cancellarle o modificarle. La modifica delle piazzole può essere locale, e riguardare solo la piazzola sottostante il puntatore, o globale, e coinvolgere tutte le piazzole dell’impronta.

Ci sono almeno due campi: riferimento e valore.

I loro parametri (attributo, dimensione, larghezza) devono essere aggiornati. È possibile accedere alla finestra di dialogo dal menu a scomparsa facendo clic sul campo o tramite la finestra di dialogo delle proprietà dell’impronta:

Se l’utente desidera sfruttare pienamente le capacità delle funzioni di auto-piazzamento, è necessario definire l’orientamento consentito delle impronte (finestra di dialogo delle proprietà delle impronte).

Di solito, la rotazione di 180 gradi è permessa per le resistenze, per i condensatori non polarizzati ed altri componenti simmetrici.

Ad alcune impronte (come quelle dei piccoli transistor, per esempio) è permessa la rotazione di +/- 90 o 180 gradi. Come impostazione predefinita, una nuova impronta avrà i permessi di rotazione impostati a zero. Questo comportamento può essere impostato secondo la seguente regola:

Il valore 0 rende la rotazione impossibile, mentre 10 la permette completamente, e ogni valore intermedio rappresenta una limitazione nella rotazione. Per esempio, una resistenza può avere un permesso di 10 di rotare di 180 gradi (senza limitazioni) e un permesso di 5 per una rotazione di +/- 90 gradi (permesso ma sconsigliato).

La finestra degli attributi è la seguente:

È caldamente raccomandato di documentare le impronte appena create, in modo da facilitarne il recupero rapido ed accurato. Chi si ricorda le multiple varianti di una impronta TO92?

La finestra di dialogo delle proprietà dell’impronta offre un mezzo semplice e potente per la generazione della documentazione.

Questo menu permette:

La riga di commento viene mostrata con l’elenco componenti in CvPcb e nei meno di selezione impronte in Pcbnew. Le parole-chiave possono essere usate per restringere le ricerche alle parti che posseggono tali parole-chiave.

Perciò, durante l’uso del comando di caricamento dell’impronta (l’icona nella barra strumenti a destra in Pcbnew), è possibile battere il testo =TO220 nella finestra di dialogo per fare in modo che Pcbnew mostri l’elenco delle impronte che possiedono la parola-chiave TO220.

Una impronta può essere stata associata ad un file contenente una rappresentazione tridimensionale di essa. Per associare un tale file con un’impronta, selezionare la scheda delle ``Impostazioni 3D''. Il pannello delle opzioni è il seguente:

I dati delle informazioni che dovrebbero essere forniti:

L’impostazione della scala permette:

Se tale file è stato specificato, è possibile visualizzare il componente in 3D.

Il modello 3D apparirà automaticamente nella rappresentazione 3D del circuito stampato.

Il comando salva (le modifiche del file della libreria attiva) viene attivato dal pulsante .

Se esiste un’impronta con lo stesso nome (una versione più vecchia), essa verrà sovrascritta. Dato che è importante poter affidarsi alla libreria di impronte, vale la pena controllare più di una volta la correttezza dell’impronta prima di salvarla.

Prima di salvare si raccomanda anche di cambiare il riferimento o il valore dell’impronta in modo che corrisponda al nome della libreria di impronte.

Se l’impronta modificata proviene dalla scheda corrente, il pulsante aggiornerà questa impronta sulla scheda.

La duplicazione è un metodo per clonare un elemento e prelevarlo con lo stesso comando. È grosso modo simile a fare copia-incolla, ma permette di spargere'' i componenti sul C.S. in quanto permette di posizionare manualmente i componenti usando lo strumento di spostamento esatto'' (vedere sotto) più facilmente.

La duplicazione viene eseguita usando il comando da tastiera (che come impostazione predefinita è associato al Ctrl-D) o tramite la voce ``duplica'' nel menu contestuale. Nella modalità di visualizzazione tradizionale, queste appaioni come sotto, a seconda del tipo di elemento:

Lo strumento ``Sposta esattamente'' permette di spostare un elemento (o gruppo di elementi) di un certo ammontare, che può essere inserito in forma di coordinate cartesiane o polari e in qualsiasi unità di misura supportata. Ciò può risultare molto utile in quanto altrimenti sarebbe stato molto scomodo commutare su una griglia diversa, soprattutto se la spaziatura non corrisponde a nessuna impostazione di griglia predefinita.

Per usare questo strumento, selezionare gli elementi che si desidera spostare, e poi usare il comando da tastiera (predefinito Ctrl-M) o il menu contestuale. Ciò invocherà la finestra di dialogo del comando, che può essere aperta con il comando da tastiera, anche quando si sta spostando o duplicando elementi, cosa che torna utile quando si deve applicare uno spostamento ripetutamente a più componenti.

Spostamento esatto con vettore di spostamento inserito in coordinate cartesiane

Spostamento esatto con vettore di spostamento inserito in coordinate polari

La casella di selezione permette di passare dal sistema di coordinare cartesiane a quello polare. Il valore correntemente inserito viene convertito automaticamente da un sistema all’altro.

Poi si inserisce il vettore di spostamento desiderato. Si possono usare le unità di misura indicate dalle etichette (mm'' nelle immagini sotto) oppure è possibile specificare le unità di misura direttamente (per es. 1 in'' per un pollice, o ``2 rad'' per 2 radianti).

Premendo OK'' si applicherà la translazione alla selezione, mentre Annulla'' chiuderà la finestra di dialogo e gli elementi non verranno spostati. Se viene premuto il pulsante OK, il vettore di spostamento verrà salvato e apparirà precompilato la volta successiva che si aprirà la finestra di dialogo, permettendo ripetute applicazioni dello stesso vettore a più oggetti.

Pcbnew e l’editor delle impronte hanno entrambi degli assistenti per la creazione di schiere di elementi e componenti; questi assistenti possono essere usati per disporre in modo semplice ed accurato elementi ripetitivi sulla scheda o nelle impronte.

Le API di scripting riflettono la struttura interna ad oggetti di KiCad/Pcbnew. BOARD è l’oggetto principale, che ha un insieme di proprietà e un insieme di MODULE, e TRACK/VIA, TEXTE_PCB, DIMENSION, DRAWSEGMENT. Poi i MODULE possono avere D_PAD, EDGE, ecc.

Tutte le API Pcbnew sono fornite dal modulo ``pcbnew'' in Python. Il metodo GetBoard() rerstituisce il c.s. corrente aperto dall’editor, utile per comandi scritti dalla shell di scripting integrata dentro pcbnew o per i plugin delle azioni.

Board è l’oggetto base in pcbnew di KiCad, è il documento.

BOARD contiene un insieme di elenchi di oggetti a cui è possibile accedere usando i metodi seguenti, restituiranno elenchi iterabili che possono essere iterati usando "for obj in list:"

#!/usr/bin/env python2.7 import sys from pcbnew import *

filename=sys.argv[1] pcb = LoadBoard(filename)