KiCad - software gratuito para projeto de placas de circuito impresso

Ao criar um projeto, é comum nos depararmos com a necessidade de projetar uma placa de circuito impresso, seja como hobista ou profissional. Felizmente, existem diversos programas disponíveis para essa tarefa. No entanto, muitos deles são pagos e alguns podem ser bastante caros. Mas há também opções gratuitas, e uma das melhores é o KiCad.

O KiCad é um software open source e totalmente gratuito que permite desenhar diagramas de circuitos eletrônicos e projetar placas de circuito impresso. É uma das ferramentas mais populares, utilizada por engenheiros, estudantes e hobistas.

Neste blog, iremos explorar o KiCad com mais detalhes, incluindo onde baixá-lo, como instalá-lo e utilizá-lo.

1. Baixando o KiCad

Para baixar o KiCad, acesse o site oficial do projeto e procure a opção de download. Ela pode estar localizada na página inicial ou em uma seção específica do site. Depois de encontrar a opção de download, clique nela para iniciar o processo de download, como mostrado na figura a seguir:

Depois de clicar em "Download", você será redirecionado para uma página onde poderá escolher a plataforma na qual deseja instalar o KiCad. Ele está disponível para Windows, Linux e Mac OS, como mostrado na figura a seguir:

Na página de download, você pode escolher o servidor que deseja utilizar para baixar o KiCad. Um servidor comum é o GitHub, que é usado para distribuir as versões mais recentes do software. Selecione o servidor desejado, como mostrado na figura a seguir:

Agora é só esperar o download do KiCad finalizar.

2. Como Instalar o KiCad

Para instalar o KICAD o primeiro passo é abrir o instalador que acabamos de baixar.

Irá abrir a janela de instalação do KiCad, basta clicar em “next”.

Clique em "next" novamente.

Na próxima janela, clique em "Install", a menos que deseje alterar o local onde o KiCad será instalado. Se você deseja instalar no local padrão, basta clicar em "Install".

Espere o processo de instalação do KiCad finalizar.

Na próxima janela devemos clicar em “Finish”.

Agora que o KiCad está instalado, um atalho para ele foi criado na área de trabalho. Ao executá-lo pela primeira vez, a seguinte janela será exibida, pode deixar a configuração padrão e clicar em “OK”.

Na próxima opção é indiferente qual opção escolher, o KiCad irá funcionar perfeitamente de qualquer forma. Aqui escolhemos a opção mostrada na imagem a seguir:

Na próxima janela escolha sim, para manter os plugins do KiCad sempre atualizados.

Agora o KiCad está instalado e pronto para utilização.

3. Como utilizar o KiCad

Para aprender a usar o KiCad, vamos fazer um exemplo simples. Vamos projetar uma placa para um circuito básico, como mostrado na figura a seguir. Embora seja um circuito simples, é suficiente para demonstrar o uso do programa.

Primeiro vamos criar um projeto para isso, vá em arquivo depois em novo projeto, como demonstrado na figura a seguir.

Ao criar o projeto a seguinte mensagem poderá aparecer, não é necessário alterar nada, portanto, só clique em OK.

Com o projeto criado, na tela inicial do KiCad abra o esquemático dele, destacado na figura a seguir:

A interface do editor de esquemáticos do KiCad pode ser vista na figura a seguir. O primeiro passo é adicionar os componentes, para isso utilize a ferramenta “adicione um símbolo”, destacada na figura a seguir:

A seguinte mensagem poderá aparecer, novamente não é necessário fazer nenhuma alteração, somente clique em OK.

Agora vamos pesquisar os componentes, começando pelo resistor. O primeiro resultado da pesquisa está mostrado na figura a seguir, devemos navegar pelos componentes até encontrar o resistor que desejamos.

Na figura a seguir podemos ver o componente que será utilizado, R_Small. Por enquanto não precisamos nos preocupar com o formato do componente, o package dele. Para adicionar ao esquemático clique em OK.

Posicione o componente no esquemático, como mostrado na figura a seguir:

Agora vamos adicionar os demais componentes. Mostrados nas figuras a seguir:

Agora com os componentes no esquemático podemos começar a montar o circuito. Para isso, posicionamos os componentes e utilizamos a ferramenta “adicione um fio” e faça as ligações.

Para isso clique no terminal de um componente e depois no terminal do outro.

Esse será o resultado:

Agora vamos adicionar os símbolos de alimentação, para isso utilizamos a ferramenta “adicione um símbolo de alimentação”, mostrado na figura a seguir:

Pesquisamos e adicionamos o 12V e o GND, mostrados nas figuras a seguir:

Adicionando-os ao circuito esse será o resultado:

Agora precisamos adicionar um terminal para a entrada, terminal do resistor que está ligado na base. E também para alimentar o circuito. Para isso vamos utilizar uma barra com 3 pinos, mostrado na figura a seguir.

Esse será o resultado.

Para adicionar o valor do resistor devemos dar dois cliques no símbolo do componente, vamos alterar a propriedade “valor”. Como mostrado na figura a seguir:

Ou podemos dar dois cliques direto no “nome” em destaque na figura a seguir.

Assim também podemos editar diretamente a propriedade de forma mais rápida.

Veja na figura a seguir o resultado do esquemático desenhado no KiCad.

Agora o próximo passo é definir o package que desejamos utilizar em cada componente. Alguns deles podem já estar atribuídos, porém, precisamos sempre conferir se está de acordo com o projeto. Para fazer isso vá em “executa a ferramenta de atribuição de footprint”, destacado na figura a seguir.

Na figura a seguir podemos ver que está destacado os componentes que não possuem um package atribuído. Para definir devemos escolher primeiro a biblioteca, no menu à esquerda e depois no package no da direita.

Começando pelo LED, selecionamos a biblioteca LED_THT e depois selecionamos o LED de 5 mm no menu da direita. Para auxiliar podemos ativar visualizador de footprint, utilizando o botão em destaque na figura a seguir.

Desta forma podemos visualizar o formato do package, facilitando a escolha. No KiCad Também é possível visualizar o seu modelo 3D utilizando o botão em destaque.

Dessa forma temos uma visualização quase que completa do package que estamos atribuindo ao componente.

Após atribuir o package de todos os componentes, é interessante verificar se o que já estava selecionado atende as nossas necessidades.

Na figura a seguir podemos ver o package que já estava atribuído ao transistor, para esse exemplo iremos utilizá-lo assim mesmo. Porém, se necessário ele poderia ser alterado facilmente.

Agora com tudo definido de maneira correta, basta clicar em OK.

Desenhando o layout da placa

Agora podemos começar a desenhar o layout da placa. Para isso clicamos em “abra a PCI no editor de placa”, destacado na figura a seguir.

Para adicionar os componentes devemos clicar em “atualize a PCI com as alterações feitas no esquema”. No KiCad devemos fazer isso sempre que qualquer modificação for feita no esquemático.