kicad9.0＋CircuitCam+LPKFのメモ

2026.03.31 Debian trixie

8pinのpic12F629とLED7個でさいころを作ったときのメモ
仕様は、タクトスイッチを押して離すと、7個のさいころの目の形に並んだLEDをランダムに点滅させて、最後に1〜6のどれかの目の形に固定して数秒光らせてから消灯する。1から6までの乱数の発生方法はテーブルとして用意して、タイマー割り込みと、タクトスイッチを押してから離すまでの時間との組わせでテーブルから数値を選ぶ。
ボタンを押した瞬間ではなく、押してから離すというタイムラグが、タイミングをはぐらかされて乱数として発生するように感じられるところが、ポイント。
マイコンはpicの8pinのうち電源の+/-とswで3pin,　残りの5本のポートで7つのLEDを制御しなければならない。しかし、2つの LEDを向きを互い違いに、同じ2つのポート間に接続すると（実際にはLED+抵抗）、アノード側を出力ポート、カソード側を入力ポートという設定にされたLEDだけ点灯させることができる。点灯させる直前に毎回ポートの入出力の設定をしなければならないが、この方法では4つのポートがあれば12個までLEDを点灯制御できる。

1. kicad のインストール

Debian Ver13.0 trixieでは

$ sudo apt install kicad

でインストールできる。

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以下は、Debian Ver12.0 book-wormのときのインストールメモ

kicadのホームページに行ってよく読めばやり方が書いてある

https://www.kicad.org/download/linux/ でDebianのところを探す

そこにBackports経由(via Backports)というリンクがあるのでそれをクリックすると
Backports経由のインストール方法が記述されているページに飛ぶ

以下(Debian Ver12 book-worm の場合)
まず/etc/apt/sources.listに以下の1行を追加する。なおssl(https://〜 )にするとうまくいかない。下記のとおりhttp://〜　で記述する

deb http://deb.debian.org/debian bookworm-backports main

アップデートしてインストールする

sudo apt update
apt install kicad/bookworm-backports
apt-get install kicad/bookworm-backports

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　旧バージョンのkicadの回路図エディタで、シンボルを探して回路に挿入しようとしても、最初から全くなにも出てこなかった。そのときは次のようにした。
　（Ver9.0では解決されている）

　シンボルは/usr/share/kicad/symbols 下にたくさんあるので、設定→シンボル　ライブラリを管理で
　/usr/share/kicad/symbolsのシンボルファイルを片っ端選択して追加して、kicadを再起動すると出てくるようになる。
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2.プロジェクトを起こす

　kicadを起動　ファイル　→新規プロジェクト

3.回路図エディター

（１）　回路図の作成

・グリッドの単位を設定しておく　inはインチ　　mil(ミル）はミリインチ mmはミリメートル
・図形の拡張(expand)は、例えば矩形の角でマウス左ボタンを少々長押ししてからドラッグすると伸びる

右下、Titleなどがある枠内でダブルクリックすると図面タイトル、日付などを入力する表が出てくる

回路図作成でよく使う主なアイコン

シンボルの配置

シンボルを選んで回路図のシート上で rを押すと90度づつ回転させることができる。

シンボルが無いとき
どこからかダウンロードしてくるか。あるいは自作する。作り方はどこかのサイトを参照して
シンボルエディタを使って描く。できたらフットプリントエディタでフットプリントを作成
　シンボルとフットプリンタの関連付け（割当）は、シンボルエディタでツールバーの「シンボルのプロパティ」
を開き、フットプリントファイルを指定する

配線

　通常の1本線は上の細いアイコンで描く。
　まとめて数本のバスを配線するときは、下の太い方のアイコンと、バスエントリーを使って描画すると便利らしい（使ったことがない）
　アイコンは青いが、緑の線で描画される
ジャンクション

　ジャンクションは、自動でできる。あえて接続が必要なときは、これを使う。

ICなどで接続しないピンは、これをつけておかないとERCでエラーになる

シンボルの回転

　

抵抗値などの表記は、シンボルをクリックしてプロパティウィンドウに記述

TIP:　なお、基板のマウント用のネジ穴もシンボルMountHoleを必要個数分置くと良い

(2)アノテーション

回路図上の部品にIDを自動で割り振る作業。kicadで設計する上で必須の作業

(3)ERC(エレクトリカル　ルールチェック）

　エラーを解決しておく。無視できるエラーはERCをクリックしたとのダイアログボックスの中で除外を選択して保存する

(4)フットプリントの割当

もし、フットプリントの候補がでてこなかったらライブラリ管理で　/usr/share/kicad/footprintsのシンボルファイルを片っ端選択して追加して、kicadを再起動すると出てくるようになる。
または、フットプリントエディタで自作する。その時、フットプリント作成のウィンドウのツールバーの「フットプリントのプロパティ」で部品のタイプをSMD（表面実装)かスルーホールか決めておく。　SMDは表面実装、趣味で.54mm(0.1inch)単位の足の間隔の部品をはんだ付けする基板を作るならスルーホールのほうが楽。

TIP
　PIC12F629のフットプリントのピンの穴のサイズは0.8mmだがもしDIPソケットをつけるとすると、穴とパッドを大きくしたものに作り変えなければならない。タクトスイッチの足も0.8mmでは入らない。1mmの穴の大きさが必要

4. PCBエディタ

(1)回路図から基板を更新

PCBエディタの上部、右寄りのところにあるアイコン。似ている図柄で左側にある基板設定のアイコンと間違わないように。（もし、回路図や部品ライブラリを変更したら3.の(2)から(4)を一通り実行して保存してから再度、PCBエディタのツールバー　の　「回路図から更新」のアイコンをクリックすると新しいフットプリントが出てくる

(2)部品の配置

　PCBは、表面から見た形で表示される。各デバイスを配置、向きは選択してrを押すと90度づつ回転して変更できる。

(3)配線

まず最小線幅の設定を、基板の設定アイコンをクリックして行う

ダイアログが出たら左側のデザインルールをクリックして最小線幅を設定することができる。

下の例では最小線幅を1mmにしたところ。
必要に応じて他の部分も設定

基板の裏面(bottom)の配線はレイヤーをB.Cu(PgOn)に切り替えて行う。青い線で描画される。
基板の表面を配線するときはレイヤーをF.Cu(PgUp)に切り替えて行う。赤い線で描画される。
裏目と表面をつなぐスルーホールが必要な場合、ツールバーの　基板の設定　→ ネットクラス　でピアサイズとピア穴を設定できる。

(3')自動配線したい場合

・ファイル　→　エクスポート　→ Specctra DNS　でファイルを〜.dns形式でエクスポート

・freerouting-XXXX-linux-x64.zipをダウンロードしてユーザ権限でunzipコマンドで展開する
・freerouting-XXXX-linux-x64/binの中にある実行ファイルを実行してdns形式のファイルを読ませる
・またはkicadのトップダイアログでプラグインの中から選んでインストールして使う。

(4)gndのベタグランドの設定

「塗りつぶしゾーンを描く」のアイコンをクリックして、基板で再度クリックすると導体ゾーンのプロパティ　のダイアログが表示される。
左側のレイヤーで,裏面ならB.Cuを、表面ならF.Cuを選び、右側のネットはGNDを選択してOKをクリックする
　基板上で、外形に沿って（外形の外側を）矩形で囲み、キーボードのbを押すと塗りつぶされる（またはメニューバー　→　すべてのゾーンを塗りつぶし　を実行する　　

5.　ガーバーデータの作成

PCBエディタで行う

(1)ドリル/ファイルの配置原点の設定

　メニューバー　→　配置　→　ドリル/配置ファイルの原点　を選択し、基板外形の左下の角をマウスで指定する

(2)DRC（デザインルールチェッカー）の実行

DRCを実行してエラーが出たら配線等をなおす。
上の例では警告がでているが、無視しても良い場合は、そのまま進む

(3)ガーバーデータの出力

　プロットのアイコンまたは、メニューバー　→　ファイル　→　製造用出力　→　ガーバー　を選択する

ダイアログ左から
出力フォーマットはGerber
含めるレイヤーは今回bottomだけなので、B.Cuと外形のEdge.Cutsを選択
全般オプションとガーバーオプション等は以下の図を参照

右下の プロット をクリックしてガーバーデータを生成する
次にドリルファイルを生成をクリックする
フォーマットはExcellonを選択
PTHとNPTHを一つのファイルにマージ　とは、直径2mm以下のspiral drillsで開ける穴のデータファイル〜.NTHと直径2mmを超える大きさ穴のデータファイル〜.NPTHを一つのファイルにすることで、チェックをいれておくとよい
右下の生成　をクリックする。ちなみに出力フォルダの ./　は　カレントディレクトリの意味で、このままでよい。

6.確認

以上でsaikoroプロジェクトのフォルダに

saikoro-B_Cu.gbl       bottom面のパターンデータ
saikoro-Edge_Cuts.gml 基板外形データ
saikoro.drl            ドリルデータ
saikoro.kicad_pcb      アパーチャ/ツール
の4つのファイルができる。これらをcircuitcamにインポートして基板加工機LPKFで作成するのだが、

PCBエディタを終了し、kicadのトップウィンドウで　ガーバービュアー　を開く。

ファイル→　ガーバープロットファイルを開く　で　saikoro-B_Cu.gblを読み込む
(パターンが表示される）

ファイル→　ガーバープロットファイルを開く　で　saikoro-B_Edge_Cuts.gmlを読み込む
　（外枠の外形線が表示される）
ファイル→　saikoro.drl を開く
(ドリル穴が、表示される）

7. circuitcamの作業

(1)Windowsを起動してcircuitcamを起動

(2)基板の設定

PCBを加工→ 片面ボトム→ FR4/FR5→完了

(3)インポート

　次の4つのファイルをインポートする

saikoro-B_Cu.gbl (BottomLayerのパターン）

2.アパーチャ/ツール　saikoro.kicad_pcb　

3. ドリルデータ　saikoro-B.drl

4. 基板外形　 saikoro-Edge_Cuts.gm1

5. 3.でインポートしたドリルデータのレイヤーを drillUnplatedに変更

okをクリックしてインポートを終了。CAMビューの様子

(4)ラブアウトとfidicual

これはしない。アイコンだけ貼っておく

(5) 絶縁と加工輪郭パスを生成

1.isolate

2.contour routing

3 Drills

4 fiducials、Pockets,Blindvias

5. 開始をクリック、計算結果

drillplatedやfiducialやPocketはしてないので警告や失敗が出ているが無視

インシュレート
インシュレーションメソッド: ベーシック
レイヤー用に正常に作成されました:
     BottomLayer

注意してください。レイヤーにオブジェクトがありません:
     TextBottom

コントアルーティング
コントアルーティングメソッド: エッジギャップ
レイヤー用に正常に作成されました:
     BoardOutline

穴あけ
レイヤー用に正常に作成されました:
     DrillUnplated
注意してください。レイヤーにオブジェクトがありません:
     DrillPlated

Fiducial
ソースオブジェクトがありません
失敗

ポケット
ポケット変換パラメータを確認: 有効な3Dオブジェクトがありません。
失敗

Blind vias
無効であり、処理されません

必要なツール
     円錐ツール:
     1 x Universal Cutter 0,2 mm ( 1398.6 mm )

     ドリルツール:
     1 x Spiral Drill   2 mm( 5 strokes )
     1 x Spiral Drill   0,8 mm( 10 strokes )
     1 x Spiral Drill   1 mm( 28 strokes )

     外形カッター:
     1 x Contour Router 2 mm ( 175.0 mm )

CAMビューの様子

(6)　加工

素材のタイプの数値をセット、素材の加工領域 P1（左手前）、P2（右奥）を設定

以下、略

片面基板は、曲がりやすいので上の例のように銅箔の厚み(Copper Thickness)が集めの35μmのものがよいと思う 2026.4.2 記