秋月電子の「ATTINY1616 DIP化キット」を今後頻度高く利用することになりそうなので、KiCadの練習がてら、より使いやすくするためのプリント基板を作ってみることにしました。
やりたいことはすごくシンプルで、
- VDDとGNDを配線できる穴を増やしたい
- ブレッドボード上で試作したATtiny1616をそのまま最後もってきたい
というところです。あと、せっかくなので、I2C通信用のプルアップ抵抗を接続しやすいようにもしておこうかなと思います。
以下、Kicad完全初心者の備忘録的なものなので、手慣れた方々からすると変なことをしている可能性は多分にあると思いますが、ご了承ください。
とりあえずKiCadをダウンロード＆インストール。私がインストールしたのはバージョン10.0.3でした。
インストールが完了したら、早速起動。
新規プロジェクトを作成。
テンプレートはデフォルトで。
プロジェクト名を設定して適当なところに保存。
回路図エディター用のファイル(.kicad_sch)とPCBエディター用のファイルが作成されました。
続いて、.kicad_schの方のファイルを開くと、回路図エディターが起動します。
右端の「シンボルを追加」アイコン（オペアンプのマーク）を押して、”Conn_02x10″で検索。今回のDIPに一番形の近い”Conn_02x10_Counter_Clockwise”を選択。
こんな感じ。
続いて、プルアップ用の抵抗を、同様に”R”で検索して配置。SCL用とSDL用で２個置きます。
こんな感じ。あとは、穴（スルーホール）を置く必要があります。とりあえず20個。”Conn_01x01_Pin”で検索。
1個設置したあとはコピペで。
超見辛いので、ちょっと整理します。各シンポルをダブルクリックすると、
プロパティが開くので、「リファレンス」は「表示」のチェックを外して、「値」の方に名前を入れます。
各シンボルの表示を整理しつつさらにピン(穴)を追加して、この状態。
○部分をクリックして配線していきます。
こんな感じ。これで回路図としてはできたので、続いて実際のプリント基板の形にしていくためにフットプリントを割り当てていきます。
その前に、元々のATtiny1616と区別するために、DIP20に変換したものを使用することを明示するように値を変更。それからプリント基板に表示させたい文字列以外も一応非表示にしましたが、結局あとでPCBエディター側で再度表示調整をすることにはなります。
回路図エディターの右上のアイコンから、フットプリントの割り当て画面を表示します。
シンボル1を選択して、”DIP-20″でフィルタリング。
今回使用するDIP化キットではピン幅が7.62mm（＝ブレッドボードの穴4つ分）なので、”Package_DIP:DIP-20_W7.62mm”をダブルクリックで割り当て。
ホールの各シンボルについては、”Connector_PinHeader_2.54mm”から、”1x01_P2.54mm_Vertical”を同様に割り当て。
抵抗については、”Resistor_THT_:R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P7.62mm_Horizontal”を割り当て（長い。。。）。
全てのシンボルについての設定が済んだら「OK」。これで回路図エディターでの作業は終了なので、PCBエディターに切り替えます。
「回路図から基板を更新」。
とりあえずそのまま「基板を更新」。
画面中央らへんでクリックすると、こんな感じになりました。
あまりに見にくいので、ちょっとずらしました。ここから表示を調整していきます。
とりあえずリファレンスは非表示にして、値を横にずらした状態。見やすくはなりました。
よく見たらホール周り（パッド）が四角になっているので、丸に変えます。
「パッド形状」が「四角」になっているので、これを「丸」に変えればOK。
で、穴を丸に変えつつ並べ替えを進めていたら、どうにも穴の位置がDIP20の方の穴と綺麗に揃いません。調べてみると、グリッドの設定がよろしくないようなので、エディター上で右クリックしてグリッドを”1.2700 mm”に設定。
これで揃うようになりました。
とりあえず通常ピンに対応するホールは整列完了。右側の「単線を配線」アイコンから配線します。
こんな感じ。残りの部分も同様に配置していきます。
で、こんな感じになりました。ちょっと配線を整えていきます。
配線をダブルクリックすると配線の太さを変えられるので、VDDとGNDの線は0.6mm、その他の線は0.3mmにしておきます。
最後に、基板外形を設定します。右側のレイヤーで”Edge.Cuts”を選んで、「矩形を描画」を選択。全体を囲むようにします。
こうなりました。なんとなくそれっぽくなった？という気がしますので、一回3Dモデルで確認してみます。
上部のアイコンから3Dビューアーを起動。
なるほどこうなる。基板がよく見えないので、右側の「スルーホールモデル」の可視化表示を外します。
…あれ、文字が一個もないですね。”VDD”とか”GND”とか。
どうやら、”Value”のレイヤーがデフォルトの”F.Fab”になっているのがよろしくなさそうです。ということで、ここを全部”F.Silkscreen”に変えてから、再度3Dモデルを表示。
ちゃんと文字が表示されるようになりました。ただ、いらない線がたくさんあるのが気になります。
消し方は色々調べてみたのですが、残念ながらよくわからず。ただ、フットプリントのプロパティ画面で、右下の「フットプリントを編集」を選ぶと、
こんな画面になるので、ここで一個一個いらない線を選択してdeleteしていった後に保存すれば、一応消すことができます。ただ、結構めんどく、もっと簡単なやり方がありそうな気はします。
そして頑張って一個一個全部消していったのがこちら。なんか上手くいってはいそうなので、3Dモデルを表示してみます。
おお、ようやくイメージどおりになりました。
あとはこれをプリント基板業者に発注できるようにデータを出力すれば良いのですが。。。ここまでやってみて、
- もうちょっとスマートなやり方がありそう
- 思ったより基板が大きくなったので、印字を削ってもう少しコンパクトにしたい
等々思うようになりましたので、再度作り直してみることにします。
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