Associer vos empreintes à vos symboles dans KICAD.

Dans l’article précédent, je vous ai montré, étape par étape, la création du schéma de principe de la carte IO pour Raspberry. Dans cette partie je vais vous monter comment associer vos empreintes à vos différents symboles dans KICAD.

Une fois cette étape terminée, il va falloir penser à fabriquer votre circuit. Le type de circuit que vous voulez obtenir en finalité va influencer le déroulement de votre travail.

Vous n’allez pas réfléchir de la même manière si vous voulez simplement réaliser votre montage sur un « bread board », ou à l’inverse fabriquer une vraie carte électronique en technologie « composants traversants » ou technologie « SMD ou CMS ». Toutes ces technologies ont été expliquées dans mon livre, vous pouvez l’obtenir facilement en vous inscrivant à l’aide du formulaire ici à droite.

Montage Bread board.

Il est clair que si vous désirez faire uniquement votre montage sur bread board, le travail dans Kicad se termine au schéma de principe. Il restera à placer correctement vos différents composants sur cette plaquette et de les relier entre eux conformément à schéma précédemment élaboré.

Exemple de composants traversants.

Exemple de composants SMD ou CMS.

C’est la technologie « composants traversants » qui va nous intéresser dans cet article. C’est un avis purement personnel, mais je trouve qu’il est hasardeux de se lancer dans une fabrication de type « SMD ou CMS » sans être passé par une technologie plus traditionnelle au moins une fois.

C’est parti.

Pour chaque type de composants que vous avez utilisés dans votre schéma de principe, vous devez connaître la forme et les dimensions de chaque futur élément placé sur le PCB.

Dans les débuts, c’est une phase fastidieuse, tellement aujourd’hui, la technologie est très large, il existe une multitude de composants différents sur le marché. C’est au fil des projets que vous allez acquérir de l’expérience.

Dans cet article, je vais sélectionner pour vous les différents composants, mais on pourrait faire toute une formation sur le choix des différentes technologies.

Tout comme les symboles, je vous conseille de construire votre propre librairie d’empreintes, de « package ».

Je vous avoue que c’est un choix personnel que de créer ma propre librairie et ainsi de la faire évoluer au fil du temps. Je trouve qu’il n’est pas toujours facile de retrouver certains symboles parmi la multitude des empreintes, et donc une fois trouvé, je préfère retrouver tous ces éléments à un seul endroit.

Vous n’êtes pas obligé de le faire, vous pouvez simplement utiliser le nom des empreintes que je vous propose pour poursuivre le travail.

Le principe est exactement le même que pour les symboles.

Création de sa librairie.

Ouvrir l’éditeur d’empreintes.

Ici c’est un peu différent, dans le cas des symboles, ils sont tous contenus dans un seul fichier, dans les cas des empreintes, il y a un seul fichier par empreinte avec l’extension « .mod », le tout contenu dans un répertoire avec l’extension « .pretty »

Commençons par le connecteur 40 broches.

Le type le plus adapté pour connecter facilement le Raspberry est le connecteur de type IDC avec son câble plat.

Kicad possédé justement une librairie pour cette technologie.

Attention, il y a différents modèles, je vous propose de prendre le 2×20 pins vertical.

Le principe du « Copier-Coller » reste bien sûr le même.

Effectuer un clic droit sur le nom du composant que vous voulez copier, idem pour le coller dans votre librairie.

Les borniers deux bornes pour toutes les « entrées-sorties ».

Vous allez les retrouver dans la librairie « Terminal Block Phoenix » Phoenix contact est un grand fabricant de connecteurs en tout genre.

Aujourd’hui, de nombreux fabricants proposent ce type de connecteurs.

Attention, je vous invite à bien sélectionner celui au pad de 5.08mm, c’est le format le plus standard. Vous allez me dire, 0.08 mm c’est négligeable, c’est vrai, mais comme vous pouvez les assembler pour obtenir une longue réglette, cette différence s’additionne et pourrait parfois être ennuyante.

Les résistances classiques de type ¼ de watt.

Ce sont les résistances de type traversantes qui sont le plus utilisées.

Elles se trouvent dans la librairie « Resistor_THT ».

La diode 1N4148.

Le format normalisé de ce type de diode est le type « DO-35 »

Vous retrouvez cette empreinte dans librairie « Diode_THT »

L’optocoupleur « 4N25 ».

Le format normalisé pour ce genre de composant traversant est le « DIP »

Le nom de la librairie est : « Package_DIP »

Pour ce composant vous avez la possibilité entre deux empreintes différentes, la classique et la « LongPads ». Si vous êtes débutants, je vous conseille vivement celle sélectionnée la « LongPads », il est beaucoup plus facile de souder sur des pastilles avec une plus grande surface de cuivre.

Si vous utilisez des PCB’s sans trous métallisés (gravure CNC ou ancienne technique avec le perchlorure), je dirais même, vous n’avez pas le choix, utilisez les « LongPads » !!

Le driver ULN2803.

Pour ce type de composant, c’est la même technologie, c’est un format DIP 18.

Comme vous pouvez le voir sur la photo, ce composant est inséré dans un « socket », mais cela ne change rien pour le choix de l’empreinte.

Le transistor BC547.

Le format normalisé pour ce genre de composant traversant est le « TO-92 »

Pour les mêmes raisons que pour le composant « DIP », utilisez les longues pastilles « HandSolder », ce sera plus facile pour la soudure.

Je dois tout de même attirer votre attention sur un autre point, c’est la numérotation des pines de la figure ci-dessus.

Si je reviens brièvement sur le schéma de principe, vous pouvez voir qu’il y a un chiffre pour chaque borne. Lorsque KICAD fera l’association entre le symbole et le composant, il va faire correspondre ces chiffres entre le symbole et l’empreinte.

Vous comprendrez que cela doit être en parfaite corrélation avec la datasheet.

La représentation de l’empreinte dans Kicad est une vue du dessus ! La correspondance des pins est bien correcte. Croyez-moi, ce genre d’erreur est hyper fréquente dans les débuts.

Le réflexe à avoir, c’est de prendre la datasheet du composant que vous achetez et de vérifier tout cela.

La dernière chose, les pattes d’un boitier TO-92 peuvent être alignées (comme sur la photo de la datasheet) ou placées sous forme d’un triangle (comme pour le composant choisi dans Kicad), peu importe le format que vous aurez au moment de souder vos composants, vous parviendrez sans problème à utiliser les deux modèles.

Le réseau de résistance.

L’empreinte se trouve dans la librairie « Resistor_THT »

Malheureusement, Kicad ne propose pas le composant avec les pad’s ovals comme pour le format DIP vu précédemment.

On pourrait faire l’exercice suivant, vous utilisez cette empreinte, et vous faites votre propre expérience sur le choix des longues ou courtes pastilles quant à la facilité de soudage.

Mais je peux aussi vous montrer comment changer tout cela dans Kidad.

Sélectionner le composant à modifier et le sauver sous un autre nom

Double cliquer sur le pad numéro 2 par exemple, et modifier ensuite les propriétés comme sur la figure ci-dessous.

Veillez bien à ce que la forme du perçage soit toujours « Cercle »!

Il suffit alors de dupliquer ces propriétés aux autres pad’s.

Maintenir le pad 2 sélectionné et d’un clic droit, copier les propriétés.

Il suffira alors.

Pour la pin numéro « 1 » une technique qui est souvent utilisée consiste à donner une forme carrée pour la différentier des autres, il est ainsi facile de reconnaitre la pin 1 du composant sur votre PCB.

Pour les débutants en soudure, je vous propose également de faire une modification au niveau du connecteur 40 pins

Attention, il faudra ici décentrer la pastille pour garder un espace correct entre les deux colonnes.

Pour modifier tous les pad’s d’une colonne en une seule fois, maintenez la touche « shift » et sélectionnez les différents pad’s avant de coller la propriété du pad.

Cette opération peut ne pas être faite, mais je trouve que cela facilite grandement les travaux de soudure.

Si vous vous sentez à l’aise avec la soudure, vous pouvez ne rien changer à l’empreinte de base.

Il reste le fusible.

Voilà, je pense avoir terminé la liste de toutes empreintes nécessaires.

Maintenant que nous avons toutes nos empreintes, il faut associer toutes ces empreintes aux différents symboles que vous avez utilisés dans votre schéma de principe.

Association des empreintes.

Rouvrir votre schéma et cliquer sur l’icône suivante.

La partie centrale montre la liste de tous les symboles de votre schéma

La partie de gauche montre toutes les librairies disponibles

La partie de droite montre les empreintes disponibles pour une bibliothèque sélectionnée.

Attention pour que la fenêtre de droite montre uniquement les empreintes d’une librairie, il faut que le bouton ci-dessous soit actif.

Vous pouvez constater que certains éléments ont déjà leur association, le nom de l’empreinte figure déjà dans les propriétés de certains composants, cela correspond à l’encadré en rouge ci-dessous.