Сегодня я расскажу о своем переходе с мощного и широко распространенного Altium Designer на open source-инструмент KiCad. Причин перехода с Altium Designer три. Во-первых, хочется использовать официальное ПО, проекты из которого я смогу спокойно выкладывать в открытый доступ. Вторая причина: я теперь не изготавливаю печатные платы и могу пользоваться любой интересной мне программой. А третья причина — желание попробовать что-то новое, открытое и независимое.

Первой моей мыслью было перейти на EasyEDA. Я в ней когда-то работал, по интерфейсу похоже на Altium Designer, но меня оттолкнула привязка к интернету (сегодня они есть в стране, завтра их нет), а также закрытость ПО. Начав поиски нового варианта, я почти сразу вышел на KiCad. По описанию выходило, что это функциональное и открытое ПО, в котором можно разрабатывать достаточно сложные платы. Решил, что буду осваивать его.

Первые две недели заходить в новую программу было непривычно — интуитивно интерфейс непонятен. Даже думал бросить эту затею, настолько интерфейс был неудобен после Altium. Но, сделав маленькую библиотеку и собрав первый проект, я втянулся. Оказалось, что логика работы такая же, функционал во многом схож, а где-то даже и лучше. Да, многие вещи работают по-другому, кнопки располагаются в других местах, порой необходимо гуглить, чтобы найти нужный функционал, но ведь и Altium Designer тоже не за один день осваивался.

В этой статье я решил не делать отдельную таблицу с плюсами и минусами, а постарался рассказать их так, как они проявлялись в процессе освоения. Единственное, я разбил их по отдельным блокам программы.

Плюсы open source

Открытость ПО дает определенные плюсы. Первое, что приходит на ум, — это работа в условиях санкций. Altium Designer ушел с рынка, но это не мешает находить его на прилавках «зеленого магазина». Сейчас все пользуются им так, но, если в будущем Altium станет облачным и строго привязанным к аккаунту, будет неприятно. По этой же причине я не рассматривал EasyEDA: не нравится, что он привязан к интернету и закрыт, хоть и бесплатен. Open source в этом плане проще и доступнее, да еще и мультиплатформенный.

Другой неочевидный плюс — открытость файлов проекта. Их можно читать и править как текст, а это удобно для поиска, массовой замены и работы через Git. Когда добавляешь изменения в репозиторий, видно, что именно ты поменял в моделях, а не просто факт изменения файла. Это действительно приятное преимущество.

Последний плюс — возможность разобраться во внутреннем устройстве ПО и самому поучаствовать в его доработке. Хорошо, когда можно порыться под капотом и посмотреть, как все устроено.

Импорт из Altium в KiCad

Вначале стал вопрос: как перенести свои библиотеки в KiCad? Или придется заново отрисовывать все УГО и компоненты? Оказывается, нет, у KiCad есть система импорта из других CAD, и список поддерживаемых программ довольно большой:

Импорт, конечно, не без нюансов. В Altium у каждого элемента может быть свой шрифт, и при переносе это теряется, так как в KiCad везде устанавливается системный шрифт. Для меня это скорее плюс, так как обычно ничего, кроме GOST type B, мне не нужно.

С переносом отдельных элементов все просто, но вот с базой данных на основе Excel штатными средствами уже не разобраться. KiCad в целом следует немного иной идеологии работы с компонентами, и перенос таблиц не предусмотрен. Есть пользовательские проекты типа KiCad Database Library, которые могут помочь в этом вопросе, но я не проверял, насколько там хорошо реализован этот функционал.

Теперь самое интересное — импорт проекта. Выбираем Файл — Импорт проекта из другой САПР — щелкаем интересующий *.PrjPcb, соотносим слои (я выбирал вариант «Определить автоматически») и наслаждаемся.

Я попробовал перенести несколько разных проектов — работает приемлемо, но не идеально. Заметил некоторые ошибки. Несколько надписей на рамке чертежа сместились. Надписи на плате, содержащие пробелы и переносы строк, отображаются иначе. Один раз не был замкнут контур платы. А вот импорт проекта с вариациями исполнений прошел плохо: появились пустые листы и изменилась вся нумерация компонентов. Единственный проект с названием на русском языке не захотел импортироваться вообще.

Еще один нюанс переноса проекта целиком: правила трассировки не импортируются вместе с платами, и их нужно прописывать отдельно. На импортированный проект KiCad может ругаться, например, если указаны разные требования к зазорам.

Изначально я вообще не думал об импорте библиотек и проектов: новые платы делаю сразу в KiCad, а библиотека в Altium давно требовала переосмысления. Поэтому подробно в импорт я не погружался, только переношу отдельные компоненты из старых библиотек. Забавно, что если загуглить переход из Altium в KiCad, то первым в выдаче будет сайт Altium с информацией о переходе с KiCad на него. А второй сайт — уже про переход с Altium на KiCad. Переезды из CAD в CAD налажены.

Разбираемся с новым инструментом

Когда я только начал работать в KiCad, мне тяжело было привыкнуть к общему интерфейсу программы. Здесь есть одно общее окно с выбором подпрограмм — схемотехника, редакторы библиотек, редактор печатной платы, каждая из которых открывается в отдельном окне. В Altium, напомню, все открывается в одном окошке и выглядит как отдельные вкладки.

После базового знакомства я начал выставлять удобные мне настройки, и тут меня тоже ждал сюрприз. Кажется, что сетки в KiCad исторически ориентированы на mil, из-за чего при работе в миллиметрах иногда встречаются значения с небольшим хвостиком — например, не 2 мм, а 2,0066 мм. Не то чтобы такие хвосты влияли на точность производства, да и на чертеже такое не увидишь, но все равно неприятно.

Закончив выставлять настройки, я принялся изучать базы компонентов. Встроенная база элементов обширна, но УГО по ГОСТ, увы, тут нет. Для себя я выбрал вариант построения новой элементной базы с импортированными компонентами из Altium. Шаблон Э3 (форматки по ГОСТ) нашелся в папке программы (KiCad\share\KiCad\template). Чтобы установить его, необходимо нажать «Файл – Настройки листа», а затем выбрать нужный формат и размер. Местные посадочные места меня устроили. Из особенностей: у smd-компонентов есть два варианта footprints — обычный и побольше, для ручной пайки, с припиской HandSolder.

Отмечу приятную мелочь: при выборе footprint для элемента можно измерить расстояние между выводами сразу же в этом окошке.

При трассировке печатной платы, когда тянешь элемент с дорожкой, KiCad автоматически не тянет дорожку за элементом. Необходимо нажать D, перед тем как потянуть элемент, и дорожка пойдет следом.

Первое время очень удивляло, что просмотр 3D-платы или компонента происходит в отдельном окне. Поработав некоторое время, я понял, что это удобно: поставил 3D-модель в соседний монитор и видишь, как меняется твоя плата, без переключений между режимами отображения.

Для создания выходной документации я опробовал стандартные gerber-файлы, step-модель и список компонентов — необходимый минимум для ручной сборки, все довольно стандартно. Из минусов: нельзя настроить перечень компонентов (BOM), нажал на кнопку — получил простой список. Как-то раз требовалось создать список элементов по сторонам платы, чтобы монтажнику было удобно паять. В Altium сделать это было несложно, а тут такое можно сделать только через скрипты или плагины, так что придется поискать.

KiCad также позволяет моделировать схемы внутри себя, но нюанс в том, что к каждому элементу необходимо добавить spice-модель, а в библиотеке есть только самые базовые компоненты. Мне кажется, что схему проще моделировать где-то еще, но если здесь расширят встроенную библиотеку — первым побегу тестировать. На первый взгляд, встроенная библиотека соответствует таковой у Altium Designer.

Выводы

Сейчас многие вещи, которые раздражали в начале пути, сгладились и стали незаметны. Часть замечаний для статьи даже пришлось усиленно вспоминать. KiCad стал уже стандартным инструментом в моем арсенале. Конечно, не хватает удобной сгенерированной базы элементов на основе excel-таблицы. Сейчас параметры каждого элемента на схеме приходится прописывать вручную.

KiCad мне нравится, и я остался работать в нем. Собираю обновленную библиотеку, делаю платы для пет-проектов и мечтаю выделить время на изучение доступных плагинов. Если оценивать софт с ракурса новичка, мне кажется, что KiCad будет несколько проще для освоения, чем Altium, поскольку здесь меньше кнопок. С другой стороны, вакансий по KiCad очень мало, и Altium Designer является дефолтным выбором электронщика.

Если сравнивать Altium Designer и KiCad в лоб, то в первом мне нравится интерфейс и его популярность на рынке, а во втором — его открытость. Не могу с уверенностью заявить, что «KiCad — это убийца Altium, все бегом в open source», но это действительно неплохой аналог.

Что хочется выделить по итогам моей миграции на KiCad:

• Переход оказался безболезненным для меня, глобальной разницы я не ощутил.

• Перенос проектов и библиотек есть, но хвосты остаются. Без полной перепроверки и доработки не обойтись.

• Интерфейс поначалу кажется непонятным, но привыкаешь быстро.

• KiCad не кажется сильно урезанным по возможностям. Выглядит достойно.

• KiCad подходит для обучения.

За рамками статьи остались моделирование электрических схем и плагины.

Ресурсы для обучения

Во время перехода мне хватило этих материалов:

• Официальная документация по началу работы в KiCad.

• Видеогайд. Эти же видео дают представление о программе и некоторых фишках, про которые я не рассказывал, так как не использовал пока сам.

• Нейросети. Самый частый вопрос во время работы: «Вот в Altium это делалось так, а как это сделать в KiCad?» Как правило, ИИ знает правильный ответ.

• Статья про моделирование схем.