3、原理图设计工具入门:立创EDA/KiCad界面介绍、创建工程、放置元件、绘制导线与网络标签

好,咱们进入正题。做万用表,第一步不是焊板子,而是画原理图。你想想看,连图纸都没有,后面怎么走线、怎么打板?

我个人习惯用立创EDA和KiCad。这两款工具,一个国产、一个开源,都够用。今天我就带你走一遍最核心的操作流程:界面认识、建工程、放元件、画导线、加网络标签。别怕,上手很快。

3.1 工具选择:立创EDA vs KiCad

先说说我为什么推荐这两款。商业软件像Altium Designer、PADS当然强大,但价格摆在那。对于咱们做嵌入式万用表这种项目,立创EDA和KiCad完全够用。

特性 立创EDA KiCad
安装方式 在线/客户端 本地安装
元件库 云端库,非常丰富 本地库,需手动添加
上手难度 简单,中文友好 中等,英文界面为主
与嘉立创打板 一键下单 需导出Gerber
适合场景 快速原型、学生项目 专业项目、开源硬件

我个人建议:如果你是第一次画原理图,从立创EDA开始。它的云端元件库太方便了,搜个“STM32F103”直接拖出来用,省去自己画封装的麻烦。KiCad呢,更适合你后面想做开源项目、或者不想被平台绑定的时候用。

3.2 界面介绍:别被工具栏吓到

打开立创EDA,你会看到几个主要区域。嗯,这里要注意,别一上来就盯着密密麻麻的图标看,先记住三个核心区域就行。

  • 左侧面板:工程文件树、元件库、封装库。你的所有图纸、元件都在这管理。
  • 中间画布:画原理图的地方。鼠标滚轮缩放,按住右键拖动。
  • 顶部工具栏:放置元件、画导线、加网络标签、加电源符号。常用的就这几个。

KiCad的界面稍微复杂一点,因为它分成了几个独立窗口:原理图编辑器(Eeschema)、PCB编辑器(Pcbnew)、元件库编辑器。但核心逻辑一样,别怕。

小技巧: 立创EDA按 Ctrl + 鼠标滚轮 可以快速缩放。KiCad里按 F11 全屏画布,画起来更爽。

3.3 创建工程:从零开始

打开立创EDA,点击「新建工程」。给工程起个名字,比如“DMM_Project”。系统会自动生成一个原理图文件和一个PCB文件。

KiCad里操作类似:打开KiCad主窗口,点击「文件」→「新建工程」,选个文件夹,起名。它会生成一个.pro文件,双击打开,然后点「原理图编辑器」图标进入画图界面。

这里有个坑,我曾经踩过:工程路径不要有中文和空格。KiCad对中文路径支持不太好,有时候会报奇怪的错误。立创EDA虽然好一点,但养成好习惯总没错。

3.4 放置元件:搜、拖、放

画原理图的核心就是放元件。立创EDA里,点击顶部工具栏的「元件」图标,或者按快捷键 Shift + F,右侧会弹出元件库搜索框。

比如我们要放一个LM358运放。输入“LM358”,搜索结果里选一个带封装的,双击,元件就粘在鼠标上了。移动到合适位置,左键放下。

KiCad里操作稍微不同:按 A 键,弹出元件选择窗口。KiCad的元件库是按类别分的,比如“Opamps”下面找“LM358”。选中后点OK,元件就出来了。

重点: 放置元件时,记得先按 R 键旋转到合适方向。我见过很多新手画完才发现元件方向反了,后面连线绕来绕去,看着就头疼。

放完元件后,双击元件可以修改它的属性。比如把R1改成R_Shunt,把Value改成0.1Ω。这些信息后面会同步到PCB和BOM表里。

3.5 绘制导线:把元件连起来

元件放好了,接下来就是连线。立创EDA里,点击工具栏的「导线」图标,或者按 W 键。鼠标变成十字光标,点击一个元件的引脚端点,然后拖动到另一个引脚,再点一下,导线就画好了。

KiCad里按 W 键也是画导线。操作逻辑一样。

画导线时,我有个习惯:尽量走直线,少拐弯。拐弯太多,原理图看起来乱,后面检查也费劲。如果两个元件离得远,别硬拉一根长线过去,用网络标签代替。

注意: 导线一定要连到引脚端点上,不能只连到线上。立创EDA里,连对了会显示一个小圆点。KiCad里也是。如果没出现圆点,说明没连上,后面DRC检查会报错。

3.6 网络标签:让图纸更清爽

网络标签是啥?说白了,就是给一根导线起个名字。比如VCC、GND、ADC_IN。这样,不同地方的同名网络标签,电气上是连在一起的,不用真的画一根长线过去。

立创EDA里,点击工具栏的「网络标签」图标,或者按 N 键。鼠标上出现一个标签框,放到导线上,左键放下。然后双击标签,输入名字,比如“ADC_IN”。

KiCad里按 L 键放置网络标签。操作一样。

举个例子:我们的万用表里,ADC芯片的输入引脚和分压电阻网络之间,用网络标签“ADC_IN”连接。这样,原理图上不用画一根横跨整个图纸的线,清爽多了。

经验之谈: 网络标签命名要有意义。别用“NET1”、“NET2”这种。我见过一个项目,全是NET1到NET50,后面查错查到崩溃。用“VREF_2V5”、“I_SENSE_H”这种,一看就懂。

3.7 电源与地:别忘了它们

每个芯片都要供电。立创EDA里,点击工具栏的「电源」图标,可以选VCC、GND、VDD等。KiCad里按 P 键放置电源符号。

注意:GND符号在原理图里通常用倒三角表示。VCC用正T形。别搞混了。

我曾经犯过一个低级错误:把GND画成了VCC,结果板子焊好一上电,芯片直接冒烟。嗯,从那以后,我每次画完原理图都会专门检查一遍电源和地的连接。

3.8 保存与检查:别等崩溃才后悔

画几根线就按一下 Ctrl + S。立创EDA在线版会自动保存,但本地版不会。KiCad也不会。我见过有人画了一下午,软件崩溃,全没了。那种感觉,比失恋还难受。

画完后,做一次电气规则检查(ERC)。立创EDA在「工具」→「设计规则检查」。KiCad在「检查」→「电气规则检查」。它会帮你找出悬空引脚、短路、未连接的网络等问题。

总结一下今天的核心操作:

  • 新建工程 → 起名、选路径
  • 放置元件 → 搜索、拖放、旋转
  • 绘制导线 → W键、连到端点
  • 网络标签 → N键、起有意义的名字
  • 电源和地 → 别搞反
  • 保存 + ERC检查 → 养成习惯

好了,这一章就到这里。你打开软件,跟着操作一遍,比看十遍都管用。下一章我们开始画万用表的电源电路,到时候会用到今天学的所有操作。