KiCad-V8.0.8 制作收音机中周(中频变压器)封装

前置条件

  • macOS Sequoia (15.2) 
  • MacBook Pro 2023-Apple M2 Pro (4能效核、8性能核、32GB内存、2TB磁盘)
  • OpenSCAD 2024.12.13 (或更高版本)
  • FreeCAD 1.0.0 (或更高版本)
  • KiCad 8.0.8 (或更高版本)

由于 KiCad 缺少国产零件的封装,所以部分封装库我们需要自己创建。

创建中周封装库

以 ZX920 为例:

1. 打开封装编辑器:

2. 新建封装,如下图:

3. 下一步选择工程级封装库,并且命名为 ZX920 ,如下图:

4. 下一步确认封装库存储位置,如下图:

5. 右击刚刚创建的 ZX920 封装库,在弹出的菜单中选择 “新建封装”,如下图:

6. 封装类型选择 “通孔”,如下图:

7. ZX920 的尺寸与 TTF-2-1 的外观尺寸相同,如下图:

8. 添加焊盘,添加方式如下图:

最终的焊盘如下图:

选中需要编辑的焊盘,双击或者按下键盘上的字符 “E”,可以打开焊盘属性窗口,在“通用”一栏输入焊盘相应的信息。

根据焊盘编号,各个焊盘参数如下图:

焊盘编号 1 参数,如下图:

焊盘编号 2 参数,如下图:

焊盘编号 3 参数,如下图:

焊盘编号 4 参数,如下图:

焊盘编号 6 参数,如下图:

焊盘编号 5 参数,如下图:

焊盘编号 7 参数,如下图:

创建中周3D装库

使用 OpenSCAD 2024.12.13 创建 3D 封装,如下图:

完整的代码如下:

由于当前的 OpenSCAD 版本不支持直接导出 KiCad 需要的 SolidWorks 文件格式(.step/.stp),我们需要借助 FreeCAD 实现这个功能。

导出中周3D封装库

1. 打开 FreeCAD 的 "首选项",如下图:

2. 在 "工作台" 中找到 "OpenSCAD",如下图:

勾选之后,会自动查找已经安装的 "OpenSCAD" 路径,完成配置。如果提示配置失败,需要在最下面的 "OpenSCAD" 下手工配置路径。

3. 确保 "面板" 中可以显示 "结构树浏览器"(Tree View),后续我们需要在 "结构树浏览器" (Tree View)中进行后续操作。如下图:

4. 点击打开文件,打开我们的 "OpenSCAD" 项目文件。如下图:

项目正确打开后的样式,如下图:

5. 在项目 "结构树浏览器" 中选择按住 Shift 按键,选择全部的子项,如下图:

6. 在项目 "文件" 菜单中选择 "导出",如下图:

7. 在项目 "导出文件" 中选择 "STEP with colors(*.step *.stp)",如下图:

点击 "Save" 后下一步选择,务必一定要勾选 "导出不可见对象",否则导出的模型会由于缺少中心坐标,导致模型在线路板上的坐标定位错误,如下图:

注意: 如果在不关闭当前 FreeCAD 项目的情况下,直接打开刚刚导出的 STEP 文件可能会出现如下图的模型布局错误:

原因是导入的模型中的零件编号可能与现在零件的编号冲突,导致程序可能会找两个编号相同但是布局不同的零件进行渲染,造成渲染异常。

解决方法就是关闭 FreeCAD ,然后再打开 STEP 文件即可。

另外需要注意,如果在 FreeCAD 发生渲染错误的情况下,不关闭刚刚的 FreeCAD 然后使用 KiCad 加载同一个 STEP 文件,也可能会出现相同的渲染错误。原因是两者使用了同一个后台渲染进程,发生了干扰导致的。解决方法是不要让 FreeCADKiCad 同时运行即可。

如果 Windows 系统下导入文件的时候出现如下报错:

一般是由于安装的是 OpenSCAD 2021.01 版本导致的,要求安装的版本必须是 OpenSCAD 2024.12.13 以上的版本才可以。

如果是 ubuntu 24.04 系统,通过 snap 安装的 FreeCAD 1.0.0 ,则打开文件的时候,可能出现如下报错:

这个报错的原因是 snap 安装的应用由于沙箱的原因,导致共享文件存在问题。除了不使用 snap 安装应用,改为全部从官网下载 AppImage 格式的应用之外,暂时没有好的解决方法。

在使用 NopSCADlib 绘制自定义电阻的时候:

可能会发生如下报错:

如下图:

这个问题的原因是因为 FreeCAD 对于 OpenSCADoffset 命令支持上存在问题导致的。

目前尝试的比较好的解决方法如下:

  1. 通过 OpenSCAD 导出 OFF 格式的 3D 模型(目的是保留颜色信息);
  2. 通过 MeshLab 转换成 OBJ 格式的 3D 模型,同样是为了保留颜色信息;
  3. 通过 Wings 3D 转换 OBJ 格式的 3D 模型为 WRL 格式;
  4. 使用 KiCAD 加载 WRL 格式的模型。

关于此问题的完整分析过程,参考 解决OpenSCAD导出的WRL格式文件不正确的问题

配置中周3D封装库

关联我们刚刚导出的 3D封装,如下图:

在属性页面配置 3D封装,如下图:

创建中周符号(原理图)

1. 打开符号编辑器:

2. 新建符号库,如下图:

3. 下一步选择工程级封装库,并且命名为 ZX920 ,如下图:

4. 新建符号,如下图:

5. 从搜索自带的 “TRANSF4” 符号,然后鼠标全选后,右击后选择 “复制”,如下图:

6. 移除刚刚的过滤条件,双击左侧的 ZX920, 返回到我们刚刚创建的符号,然后鼠标右键 “粘贴”,如下图:

7. 简单调整后的效果,如下图:

8. 最终效果,如下图:

其他中周

参考链接


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