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FPGAやCPLDの話題やFPGA用のツールの話題などです。 マニアックです。 日記も書きます。

FPGAの部屋

FPGAの部屋の有用と思われるコンテンツのまとめサイトを作りました。Xilinx ISEの初心者の方には、FPGAリテラシーおよびチュートリアルのページをお勧めいたします。

KiCad-4.0.2 で既存のコンポーネントを修正して、新しいコンポーネント・ライブラリを作る方法

今日は、KiCad の回路図のシンボルにHD74LVC541A がないので、74LS541 をコピーして新しいコンポーネント・ライブラリを作成した。

最初にKiCad の初期画面からコンポーネント ライブラリ エディタを選択する。
MT9D111_inf_19_160627.png

最初に”作業ライブラリの選択”ボタンをクリックする。
MT9D111_inf_20_160627.png

ライブラリの選択ダイアログで、74xx を選択する。
MT9D111_inf_21_160627.png

コンポーネント ライブラリ エディタで、”現在のライブラリから、エディタへコンポーネントを読み込む”ボタンをクリックする。
MT9D111_inf_22_160627.png

74LS541 を選択する。
MT9D111_inf_23_160627.png

74LS541 を右クリックして、フィールドを編集を選択する。
MT9D111_inf_24_160627.png

コンポーネント名を HD74LVC541A に変更する。
MT9D111_inf_25_160627.png

コンポーネント名を HD74LVC541A に変更された。
”新しいライブラリへ現在のコンポーネントを保存”ボタンをクリックする。
MT9D111_inf_26_160627.png

ファイル名を 74xx_Ono.lib という名前でコンポーネント ライブラリを保存する。
MT9D111_inf_27_160627.png

回路図エディタを設定する。
設定メニューからコンポーネント ライブラリを選択する。
MT9D111_inf_28_160627.png

コンポーネント ライブラリのダイアログで、追加ボタンをクリックする。
MT9D111_inf_29_160627.png

先ほど作った 74xx_Ono.lib を指定する。
MT9D111_inf_30_160627.png

74xx_Ono.lib が追加された。
MT9D111_inf_31_160627.png

回路図エディタで”コンポーネントの配置”ボタンを選択すると、HD74LVC541A が見えた。
MT9D111_inf_32_160627.png
  1. 2016年06月29日 04:40 |
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KiCad-4.0.2 のフットプリント作成方法

最近KiCadの勉強会をしている。最後の課題で自分で好きなものを作ってくるという課題を自分で出した。私は、Zybot に付けるステレオカメラ用に延長コードで延長できるようにバッファのついてMT9D111 拡張ボードを作ることにした。その際に、フットプリントを作成したのだが、その作成方法を覚書として書いておこう。

フットプリントの作り方は、トランジスタ技術の「KiCadの回路記号&フットプリントを作る方法」を参考にしている。

作成するフットプリントは、秋月電子の「8回路3ステートバッファHD74LVC541A(10個入)」だ。これは、TSSOP パッケージだ。
フットプリントは、HD74LVC541Aのデータシートを見ながら作成した。

最初にKiCad の初期画面からフットプリント エディタを選択する。
MT9D111_inf_1_160627.png

”新規フットプリント”ボタンをクリックし、TSSOP_20_Pin と名前を付けた。
MT9D111_inf_2_160627.png

TSSOP_20_Pin の新規フットプリントが生成された。
”新規ライブラリを生成して現在のフットプリントを保存”ボタンをクリックした。
MT9D111_inf_3_160627.png

”フットプリント ライブラリのフォルダを指定”ダイアログが表示された。パスのベースとライブラリ フォルダを入力した。
MT9D111_inf_4_160627.png

設定メニューからフットプリント ライブラリ ウィザードを選択した。
MT9D111_inf_5_160627.png

”フットプリントライブラリの追加ウィザード”ダイアログが表示された。”このコンピュータにあるファイル”のラジオボタンが選択されていた。そのまま”Next >”ボタンをクリックした。
MT9D111_inf_6_160627.png

追加するライブラリフォルダを選択した。SMD_Packages_Ono.pretty
Next >ボタンをクリックした。
MT9D111_inf_7_160627.png

SMD_Packages_Ono ライブラリが選択された。Next >ボタンをクリックした。
MT9D111_inf_8_160627.png

新しいライブラリの追加方法を選択する。グローバル ライブラリとして設定するか?現在のプロジェクトのみとするか?
今回は現在のプロジェクトのみとした。
MT9D111_inf_9_160627.png

次に、”アクティブなライブラリを選択してください”ボタンをクリックして、SMD_Packages_Ono ライブラリを選択した。
MT9D111_inf_10_160627.png

アクティブなライブラリがSMD_Packages_Ono ライブラリになった。
”新しいフットプリントにフットプリント ウィザードを使用”ボタンをクリックした。
MT9D111_inf_11_160627.png

フットプリント ウィザードが立ち上がった。フットプリント作成ツールのダイアログで、SOIC を選択した。
MT9D111_inf_12_160627.png

SOIC ウィザードの起動画面。パラメータの定数を指定していくことで、フットプリントを作成するようだ。
MT9D111_inf_13_160627.png

HD74LVC541Aのパッケージの情報を示す。、HD74LVC541Aのデータシートから引用する。
MT9D111_inf_14_160627.png

値を指定することでフットプリントを作成する。なおこの値を決定するについては、”パナソニックの参考ランド寸法”を参考にさせていただいた。
ピン数は20ピンで、pad pitch は 0.65 mm 、Pad width は 0.3 mm とした。これは、0.3 mm 以上パッドのギャップがないとハンダがブリッジしやすいとのことだ。
パッド長は内側に 0.3 mm + IC のピン長 0.5 mm + 誤差 0.1 mm + 手付けパッド長 0.8 mm = 1.7 mm とした。
row spacing は、チップの横幅 + パッド長だった。
row spacing は、チップの横幅 4.4 mm + チップのピンの長さ 1 mm - パッドに接触するピン長 0.5 mm + 誤差 0.1 mm - パッドのパッドに接触するピン長から内側の部分 0.3 mm + パッド長 1.7 mm = 6.3 mm を設定した。
MT9D111_inf_15_160627.png

Body は outline x margin は 0.7 mm、outline y margin は 0.6 mm に設定した。
MT9D111_inf_16_160627.png

フットプリントの名称を”TSSOPIC-20”に変更した。
”アクティブなライブラリへフットプリントを保存”ボタンをクリックして、フットプリントを保存する。
MT9D111_inf_17_160627.png

”TSSOPIC-20”という名前で保存した。
MT9D111_inf_18_160627.png

いつの間にか、KiCad のフットプリント エディタのウィザードでフットプリントを生成できるようになっていた。。。
  1. 2016年06月28日 05:51 |
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KiCad-4.0.2 と FreeRouter インストール覚書

KiCad-4.0.2 と FreeRouter をインストールした時の覚書です。

KiCadのホームページ
ダウンロード
ドキュメント、綺麗な日本語のドキュメントがあります。読みやすいです。翻訳して頂いた方に感謝します。

私はWindows版の最新安定版 KiCad 4.0.2 をインストールしました。

FreeRouter は付いていなかったので、freerouting/freerouting から「Download ZIP」ボタンをクリックして、”freerouting-master.zip”をダウンロードします。

freerouting-master.zip の中の freerouting-master フォルダを適当なフォルダに解凍します。

freerouting-master\binaries フォルダの下の”FreeRouting.exe”を起動するとFreeRouter が起動します。(スタートメニューに入れてあります)
KiCad402_1_160510.png

KiCadとの連帯です。

KiCad の「ツール」メニューの「FreeRouter」 を選択すると「Freerouter のエクスポートとインポート」ダイアログが出ます。

FreeRouter にパッド、配線データを渡すには、「現在のボードを”Specctra DSN“ファイルへエクスポート」ボタンをクリックして、”.dsn”ファイルにセーブします。
KiCad402_2_160510.png

FreeRouter で「Open Your Own Design」ボタンをクリックして、先ほどセーブした”.dsn”ファイルを指定してロードします。

FreeRouter にパッド、配線データがロードされました。
KiCad402_3_160510.png

FreeRouter で Autorouter ボタンをクリックするとオートルートが始まり、しばらくすると終了します。
KiCad402_4_160510.png

FreeRouter で 「File」メニューから、「Export Specctra Session File」を選んで、”.ses”ファイルをエクスポートします。

KiCad の「Freerouter のエクスポートとインポート」ダイアログから、「スペクトラ セッション ファイル(*.ses)のパックインポート」ボタンをクリックして、”.ses”ファイルを KiCad にインポートします。

すると、Freerouter で配線した配線データが読み込まれます。
KiCad402_5_160510.png

なお、基板の図はKiCad のサンプルの test_xil_95108 を使用させて頂いています。
  1. 2016年05月10日 14:42 |
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FreeCADでDIP ICの3Dモデルを作る2

FreeCADでDIP ICの3Dモデルを作る1“の続き。

前回でDIP IC の形ができたので、今回は左端のマークと、1番ピンマークを付けて、色を付けてみよう。

最初に左端のマークを作る。
XY平面にスケッチを作製して、下図の様に円を書いて、拘束を行う。その際に、DIP ICの上面よりもスケッチを浮かすために Z 軸上で 1.95 mm のオフセットを設定した。
FreeCAD_DIP_IC_11_160120.png

FreeCAD_DIP_IC_12_160120.png

スケッチをClose して、長さ 0.5 mm で逆方向に押し出す。
FreeCAD_DIP_IC_13_160120.png

次に1番ピンマークを作る。
同様にXY平面にスケッチを作製して、下図の様に円を書いて、拘束を行う。やはり、DIP ICの上面よりもスケッチを浮かすために Z 軸上で 1.95 mm のオフセットを設定した。
FreeCAD_DIP_IC_14_160120.png

スケッチをClose して、長さ 0.5 mm で逆方向に押し出す。
FreeCAD_DIP_IC_15_160120.png

Part に切り替えて、左端のマークのPad003 と”FreeCADでDIP ICの3Dモデルを作る1“でFusion したDIP IC モデルを2つとも選択して、「2つの図形から減算結果を作成」を選択すると左端のマークがカットされてCut が出来た。

Cut と1番ピンマークのPad004 を選択して、、「2つの図形から減算結果を作成」を選択する。
FreeCAD_DIP_IC_16_160120.png

1番ピンマークがカットされてCut001 が出来た。
FreeCAD_DIP_IC_17_160120.png

これで、形状としては出来上がった。
FreeCAD_DIP_IC_18_160120.png

これでファイルをセーブした。

次に色を付けてみよう。
Cutしたままだと色がつかなかったので、Cut と Cut001 を削除した。

まずは、DIP IC の胴体のみを選択して、プロパティビューのShape Color をクリックする。
FreeCAD_DIP_IC_19_160122.png

Basic colors のうちの黒をクリックして、OKボタンをクリックする。
FreeCAD_DIP_IC_20_160122.png

次にピンのみを選択して、プロパティビューのShape Color をクリックする。
FreeCAD_DIP_IC_21_160122.png

Val を変更して、明るい灰色にしてみた。
FreeCAD_DIP_IC_22_160122.png

DIP IC の本体とピンに色がついた。
FreeCAD_DIP_IC_23_160122.png

もう一度、Cut と Cut001 を作成した。
FreeCAD_DIP_IC_24_160122.png
  1. 2016年01月26日 10:32 |
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FreeCADでDIP ICの3Dモデルを作る1

FreeCADでDIP ICの3Dモデルを作ってみようと思います。作った3DモデルはPCB Cad のKiCad で3Dモデルとして使えるそうです。(FreeCAD tutorial: creating 3D model for KiCAD、YouTubeです)

最初にFreeCADを立ちあげて、Part Design で XZ 平面に DIP IC の足を書きます。足が曲がっているところの Bend があるので、0.5 mm 短めにしました。
FreeCAD_DIP_IC_1_160120.png

0.29 mm で押し出します。
FreeCAD_DIP_IC_2_160120.png

Steel Metal に変更します。Steel Metal はFreeCAD に標準で入っていないので、登録します。
ベンド(Bend)を作成します”を参考に、IC の足に Bend を作製します。
angle = 90 度、length = 1 mm、radius = 0.2 mm、reliefd = 0.5 mm、relifw = 0.5 mmm
FreeCAD_DIP_IC_3_160120.png

Draft に変更して、Bend を選択して、Array をクリックします。
Interval X = 2.54 mm、Number X = 10 にします。
FreeCAD_DIP_IC_4_160120.png

Array を選択して、右クリックメニューからコピーを指定して、モデル画面の空いているところで右クリックメニューからペーストを選択します。
Arrayp001 ができるので、プロパティビューのプロパティのAngle を 180度、Positon の x を 24.38 mm、y を -7.87 mm に変更します。
FreeCAD_DIP_IC_5_160120.png

IC パッケージを書きましょう。
YZ 平面にスケッチを作製します。下図のパラメータです。
FreeCAD_DIP_IC_6_160120.png

両側の足を表示するとこうなります。
FreeCAD_DIP_IC_7_160120.png

スケッチを押し出すので、パッケージのはじめの部分にスケッチを移動します。
プロパティの Position を x = -0.9425 mm に設定しましょう。
FreeCAD_DIP_IC_8_160120.png

スケッチを閉じて、26.24 mm 押し出します。
FreeCAD_DIP_IC_9_160120.png

これでDIP の外形は完成ですが、全てを一体のソリッドにするために、DIP の足2つ(Array, Array001)とPad 002 をFusion します。
Part に変更して、”複数の形状の和集合を作製”ボタンをクリックするとFusion されます。
FreeCAD_DIP_IC_10_160120.png
  1. 2016年01月20日 11:45 |
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FreeCADを使っています

最近、仕事で3Dプリンタがある工作室のお世話をしている関係上から、フリーの3D CADのFreeCADの勉強会をしています。

以前、SoldWorks の講習会を受けたことがあるのですが、FreeCADもSoldWorksと同じように3Dモデルを書くことができると思います。

勉強するためのリソースを紹介します。
FreeCADの日本語マニュアル
FreeCAD使い方メモ
  FreeCADの勉強会に使ってるFreeCAD - 初心者向けチュートリアル
FreeCAD_1_151202.png

FreeCAD_2_151202.png

FreeCADを使用する
  FreeCADのチュートリアル(ネジの作り方もあります)
  FreeCADに、Assembly2ワークベンチを組み込む[FreeCAD](SoldWorksのアセンブリ機能と同様な機能がFreeCADに追加できます。つまり部品を作って組み合わせる機能です)
FreeCAD_3_151202.png

   Assembly2ワークベンチを使ったアセンブリの例(TH13A:FreeCADチュートリアル[FreeCAD]
  1. 2015年12月02日 13:46 |
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KiCad 2013-05-31 BZR 4019 でFusionPCBに基板を注文

お祭の神輿用LED配線基板の作製”で作った基板の左下が余っているので、LEDを追加しました。
KiCad_8_130614.png

KiCad_9_130614.png

これで完成したので、FusionPCBに発注するためにガーバーファイルとドリルファイルをKiCadから出力します。その出力の仕方を書いておきます。FusionPCBの基板発注ページです。

・KiCadのPcbnew のファイルメニューからプロットを選択します。
KiCad_10_130614.png

・プロットダイアログが開きます。左のレイヤーで、F.Cu、B.Cu、F.SilkS、B.SilkS、F.Mask、B.Mask、Edge.Cutsにチェックを付けます。

・基板外形図を添付するようになって、F.Cu、B.Cu、F.SilkS、B.SilkS、F.Mask、B.Maskレイヤーに基板外形が必要かどうかわからないのですが、一応、”すべての他のレイヤーから基板外形レイヤーのデータを除外します”のチェックを外します。

・出力ディレクトリを指定して、プロットボタンをクリックします。
KiCad_11_130614.png

・次にドリルファイルの生成ボタンをクリックして、ドリルファイルを生成します。
KiCad_12_130614.png

・ドリルファイル生成ダイアログが開きます。ドリルユニットを mm にしてからDrill File ボタンをクリックします。ドリルファイルが生成されるので、ダイアログを閉じます。
KiCad_13_130614.png

・プロットダイアログも閉じます。

・そうすると、元のファイル名にレイヤー名が追加されたファイル名とそれぞれの拡張子が付きます。
KiCad_15_130615.png

FusionPCBでは以下のファイルが必要となります。引用します。

3. Gerber file requirements:
The following layers are needed:
Top Layer: pcbname.GTL
Bottom Layer: pcbname.GBL
Solder Mask Top: pcbname.GTS
Solder Mask Bottom: pcbname.GBS
Silk Top: pcbname.GTO
Silk Bottom: pcbname.GBO
Drill Drawing: pcbname.TXT
Board Outline:pcbname.GML/GKO
Note:
The Gerber file must be RS-274x format.


・私はファイル名を一意にするために、英字+番号のファイル名(基板ファイル名)を付けています。Top LayerからSilk BottomまでのファイルはKiCadの出力するファイル名の拡張子とFusionPCBで要求されるファイルの拡張子は同じです。よって、基板ファイル名に入れ替えます。

・ドリルファイルは、ファイル名 + .drl という名前でしたが、基板ファイル名.txt に拡張子も変更します。

・基板の外形図は、ファイル名 + -Edge_Cuts.gbr という名前でしたが、基板ファイル名.gml に変更します。
KiCad_14_130614.png

・これで終了なので、ZIPファイルに固めて、FusionPCBのサイトからファイルを選択します。

これで、FusionPCBに発注すれば良いと思います。今のところパスしているようです。

06/14/2013 PCB Processing PCB File:D84539_15681_MSC_006.zip passed file examination.

  1. 2013年06月15日 04:43 |
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