В отличие от Eagle, где библиотека одного типа содержит как схематическое представление компонента (schematic symbol), так и различные типы корпусов для него (footprint variations), в среде KiCad файлы .lib содержат только символы принципиальной схемы (schematic symbols), и файлы .mod содержат посадочные места (footprints), или по терминологии KiCAD "модули". Отдельная программа Cvpcb используется для привязки посадочных мест и символов.

Оба типа библиотек (.lib, .mod) являются простыми текстовыми файлами, и могут содержать в себе один и большее количество компонентов. Библиотеки компонентов, поставлямые вместе с KiCad, находятся в папке c:\Program Files\KiCad\share\library\. Библиотеки модулей (корпусов деталей), которые также поставляются вместе с KiCad, находятся в папке c:\Program Files\KiCad\share\modules\.

[Создание в KiCAD символа]

Создание компонента в KiCAD начинается с создания схематического рисунка (символа) для принципиальной схемы. Далее описан процесс по шагам.

1. Из оболочки KiCAD откройте программу Eeschema (Schematic editor).

2. Из Eeschema запустите редактор библиотеки через меню Tools -> Library Editor.

3. Нажмите кнопку Create a new component (на ней нарисован полевой транзистор с желтой звездочкой).

Откроется окно ввода свойств компонента - Component Properties.

4. В поле Component name: введите имя будущего компонента. Например, для DC-DC преобразователя TRA 3-0511 можете ввести TRA 3-0511 (пробелы во введенном имени будут автоматически заменены на подчеркивания).

Проверьте, правильно ли установлено поле Default reference designator. Это префикс, который используется для нумерации компонентов принципиальной схемы. По умолчанию там стоит U, что подходит для микросхем. Для резистора поставьте R, для конденсатора C, для других элементов поставьте букву в соответствии с общепринятыми правилами [1].

Если у Вас один элемент в корпусе, то оставьте поле Number of parts per package без изменений, равным 1. Остальные опции - сброшенные галочки Create component ..., ..., Parts in package locked и установленные галочки Show pin number text, Show pin name text, Pin name inside - для простых случаев можно оставить без изменений. Нажмите OK.

5. В редакторе появятся две текстовые надписи, наложенные друг на друга. Для нашего примера это будут метки U? и TRA_3-0511. Растащите эти метки друг от друга. Это делается нетривиальным способом: поместите курсор на метку, и нажмите на кнопку M. Теперь Вы можете перемещать метку. Если курсор находился сразу на двумя метками, то Вам предложат выбрать - какой объект перемещать (Clarify Selection).

6. Добавьте выводы компонента через меню Place -> Pin. Откроется окно ввода свойств вывода Pin Properties. Заполните поля для вывода, введя имя вывода и его номер. Если нужно обозначить логическую инверсию вывода, введите перед именем вывода символ тильды ~. В выпадающем списке Electrical type выберите тип вывода компонента (вход, выход, ...), в Graphic Style выберите стиль отображения вывода. После ввода параметров вывода нажмите OK.

В окне редактора разместите вывод компонента. Перед размещением вывод можно поворачивать, нажимая на клавишу R. Выводы размещайте в узлах координатной сетки. Мне больше всего нравится размещать выводы в том же самом порядке, как они размещены в реальном корпусе компонента. Это дает больше наглядности при разводке печатной платы - по схеме проще ориентироваться, как следует размещать компоненты на плате.

7. File -> Current Library, выберите текущий файл библиотеки, куда будет сохранен новый компонент. Либо сохраните компонент в новую библиотеку, нажав на кнопку Save current component to new library.

8. Для сохранения компонента в библиотеке нажмите Ctrl+S и подтвердите изменения в компоненте и в библиотеке.

Имейте в виду: если Вы редактируете внешний вид символа компонента, то принципиальная схема после сохранения компонента немедленно изменится, поэтому будьте осторожны.

[Создание посадочного места (корпуса) компонента]

Посадочные места (footprints) в KiCAD почему-то называются модулями. Для того, чтобы создать посадочное место, нужно запустить из редактора печатной платы Pcbnew (PCB editor) редактор модулей. Далее описан процесс по шагам.

1. В Pcbnew нажмите кнопку Open module editor (на кнопке нарисована микросхема с карандашиком).

2. В редакторе модуля нажмите кнопку New module. Откроется окошко Module Creation с предложением ввести имя модуля (Module Reference). Введите туда название будущего посадочного места. Например, для DC-DC преобразователя TRA 3-0511 можете ввести SIP4.

3. В центре экрана редактора появятся две метки SIP4 и VAL**, наложенные друг на друга. Растащите их в стороны точно так же, как это было сделано в редакторе символа (наведите курсор на метку и нажмите клавишу M).

4. Настройте свойства будущих ножек посадочного места, для чего нажмите на панели инструментов кнопку Pad settings (кнопка с зеленым кружком и шестеренкой). Откроется окно редактирования свойств вывода.

Здесь нужно обратить внимание на Shape (форма контактной площадки), на Size (размер контактной площадки, если это круг, то соответствует диаметру), на Drill -> Shape (для обычных отверстий должно быть Circular), на Drill -> Size (здесь задается диаметр отверстия).

5. Разместите все выводы в соответствии с чертежом из даташита компонента. При размещении выводов обращайте внимание на строку статуса, где отображаются координаты (по умолчанию в миллиметрах). Координатную сетку желательно настроить на шаг 1.27 мм, или 50 mil (эта настройка по умолчанию), что упрощает точное размещение выводов модуля. Шаг координатной сетки можно поменять из контекстного меню - щелкните правой кнопкой мыши и выберите Grid Select.

6. Инструментом Add graphic line or polygon нарисуйте контур корпуса компонента.

7. Через меню File -> Current Library выберите текущую библиотеку, куда будет сохранен компонент, или выберите File -> Save Module into a New Library. Сохраните компонент через меню File -> Save Module in Active Library (Ctrl+S).

[Какие файлы требуются для того, чтобы загрузить и редактировать проект]

Для того, чтобы открыть и редактировать схему (файл *.sch), необходимо иметь все *.lib файлы, в которых содержаться используемые в схеме символы, и эти библиотечные файлы должны быть загружены через установки редактора Eeschema. С другой стороны, для того чтобы открыть и редактировать печатную плату (файл *.brd), необязательно иметь в наличии файлы посадочных мест (*.mod), потому что модули (посадочные места, footprints), могут быть сохранены внутри файла *.brd. Вы можете послать кому-нибудь только файл платы *.brd и ничего больше, и этот кто-то будет в состоянии открыть и редактировать Ваш файл платы. Однако, если Вы хотите загрузить компоненты из списка цепей (netlist), то файлы модулей (*.mod) должны присутствовать, и должны быть загружены редактором плат Pcbnew (библиотеки *.mod должны быть настроены в его свойствах) - точно так же как и в случае редактора схем. Кроме того, нужно настроить загрузку *.mod файлов в свойствах Pcbnew, чтобы эти модули были видны в программе Cvpcb (программа для привязки символов к посадочным местам).

Если кто-то пришлет Вам файл платы .brd вместе со встроенными модулями, и Вы захотите использовать эти модули в другом проекте (для разработки другой платы), то Вы можете открыть редактор модулей (module editor), загрузить модуль из текущей платы, и сохранить или экспортировать его в другую библиотеку модулей. Вы также можете экспортировать все модули в файле .brd одной операцией в программе Pcbnew через меню File -> Archive Footprints -> Create footprint archive, эта операция создаст новый файл .mod, который будет содержать все модули (посадочные места) платы.

[Ссылки]

1. RefDes, reference designator - общепринятые префиксы для нумерации элементов принципиальной схемы.
2. KiCAD Electronic CAD libraries site:smisioto.no-ip.org.
3. KiCAD libraries site:kicadlib.org.
4. KiCAD: бесплатная система проектирования печатных плат.