Края эллиптической доски в KiCAD или CircuitPro?

Я пытаюсь использовать KiCAD для разработки печатной платы, которая должна вписаться в существующий корпус. Одна сторона печатной платы должна иметь форму определенного сегмента эллиптической дуги. Я могу выяснить параметры желаемого эллипса, но я не вижу, как на самом деле нарисовать такой Edge Cut в KiCAD.

Возможно ли это в KiCAD или я использую не то программное обеспечение для этого? Доска будет сделана на LPKF ProtoMat, поэтому я буду использовать программу CircuitPro для создания окончательных инструкций для плоттера (пока не знаю, как это работает).

Поэтому у меня вопрос: должен ли я думать о дизайне формы платы в KiCAD или оставить это до более позднего этапа?

Спасибо.

Я думаю, что пример стоит миллион слов, поэтому я хотел сделать учебник по этому вопросу.

Вот коробка, для которой я собираюсь создать схему:

Вот пример чертежа печатной платы из таблицы данных блока:

После открытия Pcbnew выберите слой для краев. В текущей версии KiCad (BZR4008) он называется «Edge.Cuts». Сначала я собираюсь нарисовать верхний и нижний края, которые составляют 62 мм. Тогда левый и правый края, которые составляют 32 мм. Я использую инструмент ниже, который имеет подсказку «Добавить графическую линию или многоугольник».

Теперь, когда все в порядке, я могу нарисовать другие формы:

Вот инструмент, который мы будем использовать для этого:

Этот инструмент в основном неполный круг. Чтобы использовать его, нажмите на точку, которая будет центром вашего круга, затем с помощью мыши вы установите радиус с помощью визуальной помощи KiCad. Очень полезно изменить курсор так, чтобы он отображал полные координаты, с помощью кнопки, показанной ниже:

Просто для примера, давайте сделаем край, обращенный наружу:

К сожалению, вы не можете делать правильные эллипсы этим методом. Для этого нужно использовать графическое вложение или методы аппроксимации, которые упоминал Ник Алексеев.

Изюминкой KiCad, на мой взгляд, является то, что создаваемые им файлы удобочитаемы, а формат файлов достаточно хорошо документирован. Координаты X и Y указываются в десятитысячных долях дюйма с указанием (0,0) в левом верхнем углу. Контур платы может быть представлен отрезками и полукруглыми дугами.

Управлять файлами .brd в Kicad просто, используя выбранный вами язык сценариев (например, Python). Если бы я был вами, я бы написал сценарий, который вычисляет кусочные отрезки, чтобы приблизить ваш эллиптический контур, и записать отрезки в ваш .brd файл.

Мне потребовалось несколько дней, чтобы переварить всю эту информацию, но я закончил с двумя решениями этой проблемы. Я опишу оба решения здесь.

Я хотел бы поблагодарить Лоренцо и Роба Гиллиома с форума пользователей kicad, которые предоставили мне все идеи и информацию, в которых я нуждался, чтобы собрать решения ниже ( http://tech.groups.yahoo.com/ group / kicad-users / message / 15220 ).

= Вариант 1 =

Если вы хотите импортировать один эллиптический сегмент и спроектировать остальную часть платы в KiCAD, тогда этот скрипт на Ruby, вероятно, самый простой способ:

#
# Generates an ellipse for Kicad. You have to copy the 
# generated lines into an existing template inside a .kicad_pcb file
#

Xo = 200.0
Yo = 150.0
MAJOR = 60.0
MINOR = 40.0
N = 256 # Number of points on the ellipse

TEMPLATE = "(gr_line (start %.2f %.2f) (end %.2f %.2f) (layer Edge.Cuts) (width 0.15))\n"

step = Math::PI * 2 / N
points = Array.new

# Calculate coordinates for all N points
(0..N).each {|s|
  x = Xo + MAJOR * Math::cos(step * s)
  y = Yo - MINOR * Math::sin(step * s)
  points << [x, y]
}

# For each pair of points, print a gr_line
points.each_cons(2) { |line| 
  printf(TEMPLATE, line[0][0], line[0][1], line[1][0], line[1][1])
}

Чтобы использовать этот сценарий, просто сохраните пустой .kicad_pcbфайл в Kicad, а затем вставьте строки, сгенерированные этим сценарием, после последнего раздела перед закрывающей скобкой.

Откройте новый файл доски в KiCAD и наслаждайтесь вашим эллипсом, интерполированным отрезками :). Использование 256 точек делает эллипс настолько гладким, что вы не можете сказать, что он состоит из линий в KiCAD.

Если вам нужна только часть эллипса (например, один край вашей печатной платы), добавить триггерную рамку к приведенному выше сценарию и отбросить все точки, находящиеся за пределами рамки, тривиально.

Другой подход заключается в том, чтобы полностью спроектировать вашу доску в Inkscape (или во всем, что может экспортировать векторную графику), и найти способ импортировать ее в KiCAD.

Лоренцо предоставил решение, которое может перейти от Inkscape к Герберу здесь: http://tech.groups.yahoo.com/group/kicad-users/message/15229

Затем я смог использовать решение Лоренцо для создания сценария Ruby, который обходит стадию Gerber и генерирует строки файла платы KiCAD напрямую.

Процесс идет так:

1. Создай свою доску в Inkscape
2. Экспорт в HPGL
3. Конвертировать HPGL в GnuPlot Ascii: hp2xx -t -m gpt file.hpgl
4. Создайте строки файла доски: gpt2pcbnew file.hpgl.gpt

Вот источник для gpt2pcbnewскрипта:

#
# Convert a GPT file created by hp2xx to Pcbnew gr_lines
#

# That's the line we'll write into the board file
TEMPLATE = "(gr_line (start %.5f %.5f) (end %.5f %.5f) (layer Edge.Cuts) (width 0.15))\n"


gpt_file = ARGV.shift

segments = Array.new

File.open(gpt_file, "r") do |file|
  # Start a new segment
  segment = Array.new 

  while (line = file.gets)
    unless ( line.strip! =~ /^#/ ) # Skip comments
      if ( line =~ /([0-9.]+) *([0-9.]+)/ )
        # Found coordinates. Save this point in the current segment
        #
        segment << line.split
      else
        # No numbers on a line means that we are done drawing the segment,
        # so we need to "lift up the pen" and move to the next segment
        #

        # Add current segment to the list of segments
        segments << segment unless segment.empty?

        # Start a new segment
        segment = Array.new
      end
    end
  end

  # Add the last segment we read
  segments << segment unless segment.empty?
end


# Print out gr_lines for all the segments
segments.each { |segment|  
  # For each pair of points print a line
  segment.each_cons(2) { |line| 
    printf(TEMPLATE, line[0][0], "-#{line[0][1]}", line[1][0], "-#{line[1][1]}")
  }  
}

Как и в варианте 1, сгенерированные строки помещаются в пустой файл доски, сохраненный в KiCAD.

В этом решении используется тот факт, что формат HPGL очень похож по своей структуре на файлы Gerber, в том смысле, что он представляет собой серию координат с «пером вверх» или «пером вниз», что соответствует кодам D01 и D02 в Gerber.

Таким образом, в этом случае Inkscape выполняет всю сложную работу по преобразованию из более простых сплайнов в отрезки.

= Вариант 2 Ограничения =

У этого подхода есть пара ограничений:

1. Похоже, что Inkscape не может экспортировать прямоугольники в HPGL. Очевидно, вы можете обойти это, создав собственные прямоугольники.
2. В настоящее время я не могу правильно определить размеры экспортируемых объектов. Объекты заканчиваются примерно в два раза больше в KiCAD. Я буду работать над решением этой проблемы в ближайшее время.

У меня была похожая проблема с Kicad некоторое время назад, она когда-либо имела ограниченную поддержку нестандартных форм или просто плохо документирована. В итоге я нарисовал свою форму (в моем случае нестандартный пэд) с помощью Gimp и преобразовал ее в модуль, используя встроенный инструмент. Затем я открыл этот файл модуля и изменил слой на медные слои. Откройте его обратно в Kicad, и у вас есть нестандартные формы на ваш слой на любом слое. Не идеально, но это работает.

шаги:

1. Создать рисунок в Gimp
2. Используйте bitmap2component, включенный в Kicad, чтобы преобразовать его в компонент
3. Откройте модуль в gedit / notepad и отредактируйте информацию о слое в соответствии со следующим документом (раздел 3.4):

https://bazaar.launchpad.net/~kicad-developers/kicad/doc/view/head:/doc/help/file_formats/file_formats.pdf

4. Сохраните изменения и откройте модуль в Pcbnew.

Результаты (не мог придумать какой-либо другой способ сделать круговую кромку, не покрытую паяльной маской, на самом деле это SMD-панель с компонентами внутри):

Я работал с OrCAD, Eagle, Altium. Не работал с KiCAD. Итак, следующее обоснованное предположение.

Как правило, программы разметки имеют функции для рисования дуг окружности, но не имеют встроенной функции для рисования эллипсов. Вы можете аппроксимировать эллипс круглыми дугами ( подробнее здесь ). Вы также можете нарисовать эллипс с программой для рисования и попытаться импортировать DXF в программу макета (не знаю, насколько хорошо KiCAD может это поддерживать).

В конце концов, фабрика PCB, вероятно, в любом случае будет приближаться к кривым с полигонами.