キッズ向けワークショップとして、PCBを作成するコンテンツを検討中です。LEDが光るガジェットを設計し、はんだづけして作成します。
この記事は、前半の記事です。
後半はこちら
「キッズがPCB作成にチャレンジ！ 2日目 〜はんだづけして完成、考察〜」
https://qiita.com/nanbuwks/items/8921c83ca4b800906118
以下はテスト的に KiCad の標準的な手法を使ってチャレンジした記録です。
今後更にうまくできるやりかたを工夫して、テキストを作成しようと思います。
つくるもの
光るバッジ（ストラップやバッジ、キーホルダーなど）
- 自分で紙にデザインしたものをシルク印刷でPCB化します。
- LEDを光らせます
スケジュール
- 1日目 (前半) 約2時間
- デザイン
- GIMPで画像処理
- KiCadで回路図作成
- KiCadでパターン作成
- 工場発注
- 2日目(後半) 約1時間
- はんだづけ
- 完成！
工場発注してから日本に届くまで、しばらくかかるので前半と後半は1週間ぐらい間を空けます。
1日目 2020年1月13日
デザイン
A4の紙に、マジックでデザインを描いていきます。
実物は数センチですが、拡大していっぱいに描きます。。
作成できたら写真を撮って、パソコンに保存します。
デザインその1. 炭治郎のイヤリングぽいもの。
デザインその2. 刀。
GIMPで編集
GIMPで取り込みました。
画面に収めるために、「表示」-「表示倍率」-「ウィンドウ内に全体を表示」としておきます。
次に、GIMPの操作を簡単にするために、「ウィンドウ」-「シングルウィンドウモード」にしておきます。
ツールバーが出現しない時は、「ウィンドウ」-「新しいツールボックス」にし、ツールボックの幅を4列〜5列に増やしておきます。
画像の回転
最初に、画像を正位置に回転します。
「画像」-「変形」-で回転を選びます。
90°回転ではなく、自由角度で回転する場合は
「ツール」-「変形ツール」-「回転」
で自由な角度に回転します。
トリミング
四角ツールで選択します。
余分なところを切り落とします。画面端の描ききれていないところも除けておきます。
「画像」-「キャンバスを選択範囲に合わせる」
二値化
「色」-「しきい値」できれいな画像にします
バッジのサイズに合わせる
「画像」-「画像の拡大・縮小」
ここで、作成するバッジの大きさを決めましょう。
この大きさを、わかりやすく100px/cmという解像度にして画像のサイズを決めます。
1cmのバッジを作る場合は100
5cmのバッジを作る場合は500
例えば、3cm x 5cm のバッジを作りたければ、長辺を500に合わせます。
png で保存
ファイル- 名前を付けてエクスポート
badge.pngという名前で保存します。
KiCad
KiCadを起動します。
「File」-「New」-「Project」で「badge」と入力して新しいプロジェクトを作ります
Compornent への変換
Aのマーク（Bitmap to Compornent Converter）を起動します
Load Bitmapを押して先程のbadge.pngを読み込みます。
DPIを250に、Board Layer for OutlineをFront silk screenにして、Export。
badgeという名前を付けて保存します。
Footprint Libraryへ登録
Footprint Editor 起動
「File」-「Import Footprint from KiCad File...」
File-New footprint Library で「 badge.pritty」と出ているのでそのまま保存
Projectを選んで保存します
回路図を作る
Schematcs Layout Editorを起動します
部品の配置
BATと入力してBattery_Cellを選びます
同じようにして
LED,SW_Push,Rを置きます
部品を配置します。白い矢印を押して部品の上でMを押すと移動、Rで回ります。
このような配置にします。
配線
緑の線を押して、配線していきます
パーツの割当
Assign PCB footprint to schematics symbols を押します
Annotateを押してこのように割り当てしていきます。
割当が終わったらApplyして閉じ、「Tools」-「Generate Netlist File...」で作成します。
無事終了したら画面を閉じます。
パターン作成
PCB Layout Editorを起動します。
「Plase」-「footprint」で「Badge」を選び、「Badge」を呼び出す
netファイルを読み込む
部品を配置し、配線をしていきます。
ストラップホールをつけます。
外形線をEdge.Cutsレイヤで描いていきます。
「Plase」-「footprint」で「MountingHole」を呼び出して3mm程度のものをつける
データの完成です。
工場製造ファイルの出力
File-Plotで、Badgeと入力し「Plot」および「Generate Drille Files...」-「Generate Drill File」とします。
画面を閉じます。
工場への注文
出力したファイルをZIPファイルに圧縮し、注文します。
2日目
「キッズがPCB作成にチャレンジ！ 2日目 〜はんだづけして完成、考察〜」
https://qiita.com/nanbuwks/items/8921c83ca4b800906118
に続きます。