Capítulo 21: Modelos 3D en Freecad para Kicad - Obijuan/videoblog GitHub Wiki

VideoBlog 21

VER VIDEO:

Descripción

Los modelos 3D hechos con FreeCAD los podemos importar desde Kicad para generar la representación 3D de nuestros circuitos. Tanto FreeCAD como KiCAD son herramientas libres, que pertenecen al patrimonio tecnológico de la humanidad

Importando un componente "hola mundo"

Partiremos de un proyecto "hola mundo" hecho con Kicad. Es una placa muy sencilla que sólo tiene un led, una resistencia y un conector. Esta placa nos podría servir para conectarse a una Tarjeta Icezum Alhambra y encender un led externo desde nuestros circuitos en la FPGA

Abriendo el proyecto en Kicad

Nos clonamos o bajamos el repo de este vídeoblog
Arrancamos el Kicad
Abrimos el proyecto test-led.pro situado en el directorio: Video-21-Freecad-Kicad/test-led. Usamos la opción "File/Open Project"

Abrimos el esquemático, para curiosear un rato :-) Pinchamos en el fichero test-led.sch. Hacemos zoom para ver el circuito a pantalla completa

Es un circuito con sólo 3 componentes: el conector, el led y la resistencia

Abrimos el PCB, pinchando en el fichero test-led.kicad_pcb desde la pantalla principal de Kicad. Hacemos zoom sobre la placa

Pichamos en la opción View/3D viewer para ver una representación en 3D de la placa actual:

Están las pistas y las serigrafías, pero NO los componentes

Modelando el led en FreeCAD

Modelaremos el borrador del led, para luego colocarlo en la placa en Kicad. El componente lo vamos a modelar de forma rápida, sin entrar en detalles, mediante un cubo estirado con bordes redondeados

Arrancamos FreeCAD
Creamos un sketch con un rectángulo centrado en el origen, de dimensiones 1.65mm x 0.725mm:

Lo extruimos una altura de 0.65mm:

Asignamos material metalizado y un color azulado:

Ya tenemos nuestro boceto del led modelado.

Seleccionamos el componente y lo exportamos a VRLM 2.0. Usamos como nombre del fichero myled.wrl. Lo guardamos en la carpeta packages3d dentro del proyecto de kicad

Importando el modelo en Kicad

Volvemos al PCB del Kicad
Nos situamos encima del componente D1 (el led) y pulsamos el botón derecho del ratón. Seleccionamos el Footprint D1 y la opción Edit Parameters. Nos aparecerá esta ventana:

Pinchamos en "ADD 3D shape" y seleccionamos el archivo que exportamos de Freecad: myled.wrl
Para que el proyecto de kicad sea multiplataforma y se encuentre el modelo 3D correctamente desde cualquier Sistema operativo, conviene editar el nombre pinchando en la opción: "Edit Filename" y cambiar el nombre por: ${KIPRJMOD}/packages3d/myled.wrl

En la versión actual de Kicad (4.0.2), los ficheros .wrl se interpretan en décimas de pulgadas (1), mientras que con el Freecad lo hemos expresado en milímetros. Por ello tenemos que aplicar un factor de escala de 1/2.54 = 0.3937 en los 3 ejes: x, y ,z. Colocamos este valor en las coordenadas donde pone "Shape scale"

En futuras versiones de Kicad se permitirá interpretar este fichero en mm, así como importar fichero .step, pero de momento hay que hacerlo así

Por último, volvermos a visualizar la placa en 3D, desde Kicad y nos aparecerá el componentes que acabamos de modelar:

Biblioteca de componentes de Freecad

Muchos de los componentes 3D ya están modelados en Freecad. Se encuentra en la biblioteca de piezas de Freecad. Podemos tomar cualquier de ellos, aprender cómo están hechos, modificarlos, cambiarles el color, etc... Luego simplemente lo exportamos a VRML 2.0, lo importamos en Kicad, lo escalamos y listo!