熟悉我頻道的朋友應該都知道,我開源的硬件項目都是用KiCad這款EDA軟件來繪制的。很多朋友私信問過我為什么要用這款不太主流的EDA軟件,而不是用Altium Designer、OrCAD、PADS這些主流EDA軟件。今天就和大家講講原因。
我與AD
其實我并非一入行就用的KiCad。我是2011年上的大學,大學軍訓后立刻進入了學校的實驗室,開始了我的電子之路。最開始接觸PCB繪制時當然是用的最經典的protel99se,當時用它繪制了第一款PCB我記得是一款51單片機開發板。當時其實protel的Altium Designer已經很成熟了,但是無奈剛入行孤陋寡聞還不了解。在幾個月后才由同實驗室的師兄推薦并幫忙安裝了我的第一款Altium Designer,我記得當時的版本是09冬季版。從此整個大學期間基本都是用的AD了,期間也接觸其他的,但是沒有KiCad。
比較幸運的是學校實驗室當時有一臺德國進口的樂普科(LPKF)PCB制板機,這讓我們這些實驗室里的同學為之興奮不已。這是一臺半自動機器,需要手動來切換正反面,同時還需要手動進行過孔鍍銅。因為機器工作會產生噪聲,怕惹實驗室老師不高興,每次做板子都是晚上直接在實驗室包一整宿。整個過程比較繁瑣,耗時也長,所以每次做板子之前都是反復檢查以防出錯,這也讓我養成了做板保證一次成功的好習慣。
樂普科(LPKF)PCB制板機
大學的時光是美好而短暫的,我在2014年秋季也就是大四的上學期拿到了北京一家公司的offer,春節以后沒有回學校直接前往參加實習工作。這是一家中型公司,以軟件和服務為主營業務,規模大概幾百人,我在里面任職硬件工程師負責公司硬件產品電路板的設計調試和繪制。因為硬件并非主業,只占一小部分,所以人員配置不是很多,部門一共十來個人,和我一起做硬件的還有兩個人,一個是我們部門領導,一個是工作幾年的同事。其他的負責嵌入式軟件。
緣起
2015年7月畢業以后就直接到了公司正式開始工作。工作不久就發生了一件事情,這件事情就決定了我未來將使用KiCad作為主用EDA軟件。一個烈日炎炎的午后,部門領導接到了一個電話,行政部門打來的,說是老板收到了一份來自Altium Designer的律師函。老板并非技術出身,可以想象一定是一臉懵逼,應該是經過仔細詢問以后才確定是我們部門使用的盜版軟件,人家找上門來。
搞技術的對于知識產權這個東西一向是尊重的,我的領導也好我和同事也好都很快達成共識,那就是買兩套,畢竟公司這點錢還是拿的出來的,詢問價格大概是在十萬左右一套,詳細價格我不了解。買兩套我用一套我的同事用一套,因為我的領導在我入職以后基本就不再畫板子了,更多精力放到了嵌入式軟件和公司上層云平臺對接上面。
與AD公司溝通后意外發生了,AD方說遠程檢測到我公司一共有六臺電腦在使用他們軟件,要買的話需要買六套軟件。與他們溝通解釋我公司負責硬件設計的一共也就兩人,能不能只買兩套,對方堅定不同意。面對這個局面,60多萬的價格公司不愿接受,被迫我們只好想其他辦法。
主角登場
在2014、15年那會有一個名詞在電子圈和軟件圈很火,那就是“開源”,開源顧名思義就是開放源代碼的意思。這個時候我還接觸到一個網站,那就是Github,這真是創客的天堂,來自全世界的開源項目。在里面我發現了一個很牛掰的項目—HackRF One,一個軟件無線電開源項目,硬件部分就是用同是開源的KiCad軟件繪制的。
為了更深入的了解學習這個項目,我第一次下載了KiCad軟件,我記得當時版本是第三版(現在已經是第五版了),軟件包大概才400M左右,安裝速度也很快,整體感覺就是小巧精致。當時3D部分好像是與Wings3D合作的,現在是FreeCAD。
經過了幾天使用我基本就可以來畫完整的板子了,從原理圖到PCB。需要注意的是當時沒有任何中文使用教程,軟件也還沒有中文選項。就這樣用了幾天就可以完整的畫板子足可見這款軟件的優勢了,那就是簡單易用。對了,還有免費。
我于是將這個軟件推薦給我領導和同事,他們也非專職的工程師業余也是創客,大家竟然都了解這款軟件,只是沒有上手體驗過。于是大家都安裝了KiCad,從此我們就開啟了KiCad之旅。最后大家都得出一個結論,那就是:不比AD差。
KiCad還有一個比較令人感動的事情,就是他的更新頻率,從我們開始使用KiCad以來它一直保持一定的節奏在更新,這讓我們十分的開心。而且比較有意思的是,我們在使用過程中發現一些不太人性化的地方,它竟然十分巧合的在下一版中給優化了,比如3D部分之前是不支持在PCB中直接修改的,后來在新版本中就可以了,這就十分方便了。雖然在今年的幾個版本中穩定性有一點問題,比如閃退現象頻繁,但我相信會在未來版本中得以解決。
一場開源之旅
在KiCad作為我們的正式EDA軟件以后,我們把AD軟件都卸載了,圖紙都轉成了PDF,包括封裝庫之類的也進行了壓縮保存處理。老產品基本都穩定了,新產品就全都使用KiCad來繪制。比較奇葩的是幾個月后又收到了AD的律師函,但是我們已經不害怕了,因為我們確實沒有使用,也不怕上門來查。
我們在體驗到KiCad帶來的開源免費福利以后,上了開源的癮,于是我的領導提出了一個有意思的想法,就是我們部門開發工具能不能全部轉為開源軟件。我們統計了一下,主要用的軟件除了EDA軟件以外就是IDE了,那會我們用的Keil,主要是給飛思卡爾和STM32片子進行編程。于是我們找到了一個不錯的方案,那就是eclipse+gcc-arm-none-eabi編譯鏈,一頓折騰后發現真的特別方便,再加上eclipse強大的代碼編輯能力,真的是比Keil、iar等IDE毫不遜色。
后來我離開團隊以后還保持著這樣的開源思想,其他軟件能用開源的都用開源的,比如7-zip、FreeCAD、git等。私下里在做一些商業項目的時候,如果客戶對軟件沒有要求我就會使用KiCad來給他們畫板子。
開源的意義
大家都知道我業余做自媒體主要做的就是開源,將自己玩的一些非商業項目開源與大家分享。其實這么做的意義除了自己獲取認同感和成就感以外,更多是幫助一些剛入門的小伙伴可以在一個基礎上來進行學習,大家可能在我的設計里面得到一絲靈感,同時也可以節省時間。這也算是我對開源事業做的一點點貢獻。
最近我又做了一個完全開源的項目,是一款時鐘。上次的OLED時鐘得到了很多小伙伴的認可,但是確實存在一個問題,那就是OLED屏的成本太高,這次做這個時鐘就是想解決成本這個問題,所以采用矩陣led屏來做顯示。同時也加入了Wi-Fi定時聯網校時功能,可玩性就更高了。目前已經發給PCB加工廠,估計很快就回來了,回來調試OK以后會第一時間與大家分享,這次我也會專門寫一篇文章記錄制作過程,方便大家制作。這里先透露一下3D模型。
顯示板
主控板
最后插一條廣告,我之前做的那款Hi-Fi電子管耳放目前已經發售,定價299,淘寶搜索店鋪“HACK實驗室”即可找到。但是由于我是業余在搞,所以需要預訂,周期大概一周左右。音質絕對Hi-Fi,對得起這個價格。這是我目前為止,唯一一款沒有開源的項目。之所以沒有開源就是想用來銷售,收益用于HACK實驗室開源項目的經費和儀器的采購,這樣可持續的做出更多開源項目與大家分享,希望大家多多支持。如果沒有耳放這方面需求的小伙伴千萬不要買,以免浪費。
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