KiCAD 8 verfügbar

[Tam H. (Firma: Tamoggemon Holding k.s.) (tamhanna)]

Nach einjähriger Entwicklungsphase steht eine neue Version des quelloffenen PCB-Layoutprogramms zur Verfügung. Dieser Artikel versucht einen Überblick der diversen Neuerungen zu geben.

Zu Allererst sei angemerkt, dass das KiCAD-Team die im Rahmen der Ankündigung von KiCAD 7 vermeldete Beschleunigung der Update-Kadenz auch in Zukunft durchzuhalten gedenkt. Im Rahmen der Ankündigung findet sich folgende Meldung, die - unter anderem - auf die sofortige Abkündigung von Updates für die Vorgängerversion 7.0 hinweist:

In accordance with the KiCad stable release policy, KiCad 7.x will no longer be actively maintained, and we will release bug fix versions of KiCad 8.x over the next year as we develop new features for KiCad 9. Read on to see some of the highlights of the new version!
--- via https://www.kicad.org/blog/2024/02/Version-8.0.0-Released/

Hervorzuheben ist außerdem, dass KiCAD-Releases prinzipiell „Breaking“ sind. Das bedeutet, dass KiCAD 8 zwar zum Laden von KiCAD 7-Dateien befähigt ist. Mit KiCAD 8 gespeicherte Dateien lassen sich in KiCAD 7 allerdings nicht mehr laden. Dies muss unbedingt beachtet werden, bevor „praktische Experimente“ mit dem Produkt erfolgen.

Erweiterte Import-Funktionalität

Die Notwendigkeit, „vorhandene“ Designs entweder wegzuwerfen oder einem kompletten Redesign zu unterziehen, erweist sich in der Praxis oft als schärfste Hürde beim Umstieg auf ein anderes PCB-Layoutsystem. Die KiCAD-Entwicklerschaft ist sich dieses Problems durchaus bewusst; Version 8.0 erweitert das quelloffenes System um Unterstützung für die folgenden Dateiformate:

EasyEDA (JLCEDA) Standard and Pro editions (Alex Shvartzkop)
CADSTAR symbol and footprint libraries (Roberto Fernandez Bautista)
Solidworks PCB board files (Jon Evans)
Altium Designer symbol and integrated libraries (Alex Shvartzkop)
EAGLE symbol libraries (Alex Shvartzkop)
LTSpice schematics (Chetan Shinde, Jeff Young, Alex Shvartzkop).

Integration in fremde Workflows.

Obwohl das KiCAD-Entwicklerteam seit längerer Zeit daran arbeitet, die Bruchlinie zwischen Schaltungserfassung und PCB-Editor zu minimieren, gilt nach wie vor, dass es sich dabei im Grunde genommen um „zwei unterschiedliche“ Programme handelt. Mit Version 8.0 ergreift das Entwicklerteam diese Gelegenheit am Schopf. So ist es fortan erlaubt, die in KiCAD erfassten Schaltpläne im Cadence Allegro-Format auszugeben. In der Ankündigung dieses Features empfehlen die Entwickler sogar offiziell die „Kombination“ aus KiCAD für die Schaltungs-Erfassung und Allegro für das eigentliche Layout kritischer Printplatten:

, the schematic editor now supports exporting netlists in Cadence Allegro format (Youbao Zhang, David Schneider), supporting Allegro users who want to use KiCad as a schematic capture tool.

Eine weitere Erweiterung, die als Ecosystem-Play zu verstehen ist, ist die CLI. Seit KiCAD 7.0 ist das EDA-Werkzeug zur Entgegennahme von Befehlen auf Kommandozeilenebene befähigt - die achte Version erweitert das CLI-Tool um die folgenden Funktionen:

DRC and ERC can be run from the CLI, and reports can be generated in a machine-readable format (JSON) for use in CI pipelines and other similar applications
    • Bills of Material (BOMs) can be exported from the CLI
    • glTF and VRML 3D models can be exported from the CLI
    • The order of layers can be controlled in multi-layer board plots
    • The drawing sheet can be overridden when plotting from the command line
    • Text variables can be overridden in the command line (for example, to customize the value of a text variable as part of a CI pipeline)
    • A number of existing options gained new control flags and several bugs were fixed

Verbesserte grafisch Darstellung

In Zeiten der TikTok-Generation gilt, dass auch Schaltbilder „attraktiv“ aussehen müssen. Gegen KiCad sprach in der Vergangenheit unter anderem die Art der „Anzeige“ des ersten Pins im Komponenten-Footprint. Das Entwicklerteam orientierte sich dabei am (missratenen) Industriestandard IPC-7351C, der sich außerhalb des universitären Elfenbeinturms niemals wirklich durchsetzen konnte. In der neuen Version setzt man stattdessen, wie in der Abbildung gezeigt, auf ein hauseigenes Design.

Bildquelle: https://www.kicad.org/blog/2024/02/Version-8.0.0-Released/

Neu ist außerdem die Möglichkeit, in Schaltbildern in den Formaten DXF und SVD vorliegende Vektor-Grafiken einzubinden. Auf diese Art und Weise lassen sich Schaltbilder, wie in der Abbildung gezeigt, reichhaltiger illustrieren.

Bildquelle: https://www.kicad.org/blog/2024/02/Version-8.0.0-Released/

Apropos Pin eins: Das „Vorfinden“ schlüsselfertiger bzw. einsatzbereiter Bauteilgootprints in der Datenbank ist eine der angenehmsten Erfahrungen in der Welt der EDA-Software. KiCAD kann in diesem Bereich auf „beeindruckende“ Milestones zurückblicken: Erstens haben einige Unternehmen wie Würth angekündigt, dass quelloffene Produkt fortan in ihren „offiziellen“ Bauteil-Releases bei der Generierung der Footprints zu berücksichtigen. Außerdem gab es im Bereich der Bibliothek-Maintainer, wie folgendermaßen verlautbart, ebenfalls Zuwachs:

2023 was a big year for the KiCad library team. With the help of 8 new librarians joining the effort, the library gained over 1500 new symbols and 760 footprints, and had thousands of updates to fix or improve existing parts. The team processed over 1700 merge requests, about 25% of which were done in the last month alone!

Steigerung der Bequemlichkeit.

Die Zeit als EDA-Aufgaben unter Nutzung „komplexer“ Systeme wie dem in der Abbildung gezeigten Aesthedes erfolgten, ist lange vorbei: Heute erwartet der P. T. Nutzer auch eine bequeme Benutzerführung.

Bildquelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Aesthedes#/media/File:Aesthedes_2_at_the_HomeComputerMuseum.jpg

Die erste Verbesserung betrifft die Möglichkeit, bereits platzierte „Footprints“ samt den mit ihnen verbundenen Leitungen am Bildschirm zu verschieben. Bisher war dies nur mit einzelnen Pins möglich - nun bewegt KiCAD auf Zuruf gleich eine ganze Gruppe. Außerdem gibt es für HF-Designer wichtige Erweiterungen. Erstens lassen sich die verschiedenen Mäander nun auch nach der erstmaligen Platzierung modifizieren, zweitens ist es möglich, beliebige Bitmaps direkt als Kupfer-Track umzusetzen. Diese Funktion ist beispielsweise dann hilfreich, wenn - wie in der Abbildung gezeigt - ein mit einem anderen Modellierungs-Programm erzeugtes Stück Geometrie auf der Platine erforderlich ist.

Bildquelle: KiCAD-Ankündigung.

Eine weitere - eher kleine - Erweiterung betrifft das Grid-System: Fortan ist es wie in der Abbildung gezeigt erlaubt, mehrere Grids gleichzeitig aktiv zu halten. Designer können auf diese Art und Weise unterschiedliche Elemente mit den jeweils best-geeigneten Grid auf die Planare bringen.

Bildquelle: KiCAD-Ankündigung.

Außerdem gibt es Verbesserungen im Hintergrund: Der für das Exportieren einer Bill of Materials jetzt verantwortliche Assistent nimmt nun beispielsweise „Schemata“ auf, was das Festlegen eines „hauseigenen“ Exportformat im KiCAD-Benutzerinterface erleichtert.

Neue Funktionen in der Simulationsengine.

KiCAD bietet seit längerer Zeit ein auf Basis des ngspice-Projekts (siehe https://ngspice.sourceforge.io/) aufgebautes Simulations-Werkzeug an. Neu ist, dass das Produkt nun auch die folgenden vier Simulationstypen unterstützt:

The changes are not just to the user interface, though: there are four new simulation types that can be configured (pole-zero, noise, S-parameter, and FFT). Custom signals can be defined, meaning plots can be added for expressions such as V(/in) - V(/out), making it possible to visualize many more outputs of a simulation from within KiCad

Insbesondere für mit Analogelektronik nur wenig erfahrene Personen ist auch das in der Abbildung gezeigte Feature interessant: Auf Zuruf zeigt KiCAD nun die Arbeitspunkte der in der Schaltung befindlichen Bauelemente.

Bildquelle: KiCAD-Ankündigung.

Mehr erfahren.

KiCAD-Anwender, die einen „detaillierten“ Überblick der Neuerungen begehen, sollten das unter https://www.youtube.com/watch?v=SnEL6TOusoQ bereitstehende Video ansehen. Detailinformationen zu den Modifikationen finden sich derweil in der unter https://gitlab.com/groups/kicad/-/milestones/19#tab-issues bereitstehenden GitLab-Issueverwaltung.

[Patrick B. (pbeck)]

Danke wie immer für einen schönen Überblick :)

Grüße Patrick

[Markus W. (naggusm)]

Danke dir!

Ich beobachte KiCad schon länger. Vielleicht sollte ich mir doch langsam 
mal die Mühe machen, meine erste PCB in KiCad zu designen.

[Florian S. (sevenacids)]

> ...dass das KiCAD-Team die im Rahmen der Ankündigung von KiCAD 7 vermeldete
> Beschleunigung der Update-Kadenz auch in Zukunft durchzuhalten gedenkt.

Solange das nicht zur Lasten der Qualität geht, gerne.

> Gegen KiCad sprach in der Vergangenheit unter anderem die Art der
> „Anzeige“ des ersten Pins im Komponenten-Footprint.

Ernsthaft? Die Anzeige eines Footprints ist ein Ausschlusskriterium für 
eine EDA-Software? Da setzt man sich hin und passt es einmal an, oder 
erstellt sich gleich seine eigene Bibliothek, oder nicht? Das Problem 
mit dem IPC-Standard sehe ich - als Amateur-Entwickler wohlgemerkt - 
darin, dass ihn anscheinend nie jemand wirklich befolgen wollte und 
lieber sein eigenes Süppchen kocht. Am Ende gibt es dann zig Varianten 
von beispielsweise demselben QFP-Footprint, am Besten gleich mehrere pro 
Hersteller, die sich alle in Nuancen unterscheiden. So wie es dutzende 
an unterschiedlichen USB-Buchsenvarianten gibt, von denen am Ende 
vielleicht zwei, maximal drei aufgrund unterschiedlicher mechanischer 
Eigenschaften wirklich notwendig wären. Nein, am IPC (wie auch ISO, DIN 
und Co.) würde ich eher kritisieren, dass all diese Standards nicht frei 
und offen zugänglich sind und in der Regel absurde Preise dafür 
aufgerufen werden.

[Rick (rick)]

Bei Aesthedes liegen die Buttons auf dem Desktop. Und mehrere 
Bildschirme hat der ernsthafte Leiterplattenentwickler auch. Der 
Unterschied zu heute ist doch gar nicht so groß...

Tam H. schrieb:
> Heute erwartet der P. T. Nutzer
BTW (by the way): Wer oder was ist denn ein 'P. T. Nutzer'?

[Carsten W. (eagle38106)]

Traue keinem Footprint über den Weg, den Du nicht selbst erstellt oder 
sehr,  sehr sorgfältig geprüft hast. (Wobei man die eigenen 
Kreationen natürlich auch prüfen muss.:-) Fertige Bibliotheken einfach 
so einzusetzen ist ein sicherer Weg in die Ausschussproduktion.

[Vincent H. (vinci)]

Carsten W. schrieb:
> Traue keinem Footprint über den Weg, den Du nicht selbst erstellt oder
> sehr,  sehr sorgfältig geprüft hast. (Wobei man die eigenen
> Kreationen natürlich auch prüfen muss.:-) Fertige Bibliotheken einfach
> so einzusetzen ist ein sicherer Weg in die Ausschussproduktion.

Das mag für irgendwelche Libs aus dem Netz gelten, aber sicher nicht für 
die offiziellen KiCad Libraries.

[Felix P. (Firma: AISLER B.V.) (aisler)]

Falls sich jemand für die Entwicklung von KiCad in Hinsicht auf die 
Verbreitung interessiert, im Anhang ist eine Auswertung der Verwendung 
auf unserer Seite. Das Ganze hat natürlich auch eine gewisse Abweichung, 
die Entwicklung sollte aber durchaus repräsentativ sein.
In blauer Farbe ist EAGLE in Form von "klassischem" EAGLE, Fusion 360 
und ODB++ aus einer dieser Anwendungen. In roter Farbe KiCad. Das ganze 
bezieht sich auf den "nativen" Import, d.h. wenn Gerber verwendet wird, 
ist dies nicht in der Statistik enthalten.
Anfang 2021 ist EAGLE noch leicht führend mit 54,10%, im Februar 2024 
ist es nur noch bei 21,74%.

[Harald K. (kirnbichler)]

Felix P. schrieb:
> In blauer Farbe ist EAGLE in Form von "klassischem" EAGLE, Fusion 360
> und ODB++ aus einer dieser Anwendungen. In roter Farbe KiCad.

Dein Diagramm ist genau andersherum beschriftet. Rot-Blau-Verwechsler?

[Carsten W. (eagle38106)]

Vincent H. schrieb:
> Das mag für irgendwelche Libs aus dem Netz gelten, aber sicher nicht für
> die offiziellen KiCad Libraries.

Auch offiziellen Libs traue nie über den Weg! Machst Du es doch, wirst 
Du es leider auf die harte Tour lernen müssen, wenn ein aufwendiges 
PCB-Design mal für die Tonne ist.

[Luky S. (luky)]

Auch Gehäuse mit nominell derselben Überbezeichnung z.B. QFN-20, können, 
je nach Hersteller, durchaus unterschiedliche Abmessungen und Toleranzen 
haben, wenn man es wirklich ernst meint muss man das erstens in der 
Bibliothek berücksichtigen und zweitens auch hin und wieder überprüfen 
und korrigieren. Im professionellen Bereich ist es nicht unüblich, dass 
nach der ersten Serie die Footprints oder zumindest die Pastenmaske 
überarbeitet wird. Unter dem Mikroskop erkennt man recht schnell, wo zu 
wenig und wo zu viel Zinn war und falls es Lötbrücken gab kann man da 
auch gegensteuern. Professionelle CAD-Tools kommen übrigens sehr oft 
ohne oder nur mit einer sehr kleinen Bauteilbibliothek, eben weil die 
Footprints zumindest in größeren Unternehmen von eigenen Bibliothekaren 
("Librarian") nach Firmenrichtlinien erstellt und gepflegt werden.
Mitgelieferte, von irgendwem erstellte Footprints sind bei uns höchstens 
ein Startpunkt, das wird dann immer angepasst.

[Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)]

Luky S. schrieb:
> Überbezeichnung z.B. QFN-20, können,
> je nach Hersteller, durchaus unterschiedliche Abmessungen und Toleranzen
> haben
Daher hat Kicad auch unterschiedliche FP dafür.
Wenn der passende nicht dabei ist, zeichnet man selbst, wenn man den 
falschen nimmt hat man eben auch selbst schuld.
Eagle z.B. hat sein Anbegin der Zeit IDC Stiftleisten mit zu kleinen 
Bohrungen. Da passen dann nur die AMP für das dreifache Geld.
Ein Schelm wer böses dabei denkt.

Luky S. schrieb:
> Professionelle CAD-Tools kommen übrigens sehr oft
> ohne oder nur mit einer sehr kleinen Bauteilbibliothek

Was möchtest Du uns sagen?
Ich verwende Kicad seit längerem für professionelle Designs und das 
größte Problem bisher war die völlig verkackte Markierung von Pin 1, was 
immer wieder zu Fehlbestückung geführt hat.
Das ist ja nun endlich gefixed.
Ansonsten habe ich keine Problem mit zu viel oder zu wenig Lot oder 
Brücken gehabt. Die Libs sind durchweg von hoher Qualität. Aufpassen 
muss man bei allem was man als Netzfund hinzufügt, z.B. von Samacsys.

Wenn das Tool durch weniger Libs besser wird, benutz die Kicad Libs 
einfach nicht.
Es ist das tägliche Brot des Entwicklers sich Bauteile neu zu erstellen.
Was hat das damit zu tun das ein Tool bereits enorm viel bereitstellt?

[A. D. (egsler)]

Tam, der letzte Screenshot passt irgendwie nicht, ist der nicht aus dem 
Microchip-Tool?

[Jens K. (jensky)]

Interessant!

Ich hab zwar mit CAD nix am Hut, aber von meiner alten Firma habe ich 
jede Menge Eagle-Files mitgenommen, die ich wohl auch in KiCAD öffnen 
kann.

Was aber nicht geht, ist das als Eagle wieder speichern. Was ist da los?

[A. D. (egsler)]

Jens K. schrieb:
> aber von meiner alten Firma habe ich
> jede Menge Eagle-Files mitgenommen
...legal?

Eagle ist ja tot, Autodesk hat das aufgekauft und lässt es jetzt 
auslaufen. Ich vermute mal es besteht keinerlei Interesse mehr, noch 
irgendwelche Projekte nach Eagle zu exportieren.

[Veit D. (devil-elec)]

A. D. schrieb:
> Tam, der letzte Screenshot passt irgendwie nicht, ist der nicht aus dem
> Microchip-Tool?

Steht unterm Bild wo das her ist. Tam hat mit den Beispielen 
rumgespielt.
https://www.microchip.com/en-us/products/microcontrollers-and-microprocessors/8-bit-mcus/core-independent-and-analog-peripherals/system-flexibility/configurable-logic-block
Klickt man auf den linken Button "Use the CLB Tool" kommt man dorthin.
"Find Code Examples" sind dann Codes zu den Themen.

[Harald K. (kirnbichler)]

Jens K. schrieb:
> Was aber nicht geht, ist das als Eagle wieder speichern. Was ist da los?

Erwartungshaltung?

Ginge das, müsste KiCad einen Eagle-Export bieten. Magst Du Dir 
vorstellen, was das für ein Aufriss ist?

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Harald K. schrieb:
> Magst Du Dir vorstellen, was das für ein Aufriss ist?

Der muss nicht so groß sein, schließlich ist auch das Eagle-XML-Format 
zumindest mit einem DTD beschrieben.

Allerdings braucht es natürlich jemanden, der Motivation und Zeit für 
sowas hat, und gerade für ersteres wäre die Frage, wofür das jemand aus 
dem Kicad-Team haben sollte? Wenn, wäre es ja am ehesten noch Eagle, die 
ein Interesse daran haben könnten, eine Importfunktion für Fremdformate 
anzubieten.

[Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)]

Jens K. schrieb:
> Was aber nicht geht, ist das als Eagle wieder speichern. Was ist da los?

Warum sollte Kicad irgendwas im Eagle Format speichern?
Kann Eagle denn im Kicad Format speichern?

Man kann Eagle Krams übernehmen.
Reicht!

[Jens K. (jensky)]

A. D. schrieb:
> Jens K. schrieb:
>> aber von meiner alten Firma habe ich
>> jede Menge Eagle-Files mitgenommen
> ...legal?

Keine Ahnung! Verboten hat man es mir jedenfalls nicht als ich sie mir 
auf die USB-Platte kopiert habe

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Jens K. schrieb:
> Keine Ahnung! Verboten hat man es mir jedenfalls nicht als ich sie mir
> auf die USB-Platte kopiert habe

Vermutlich stand aber auch schon in dem alten Arbeitsvertrag oder der 
zugehörigen Vertraulichkeitsvereinbarung, dass sämtliche geschäftlichen 
Unterlagen dem Unternehmen gehören und nach Beendigung des 
Arbeitsverhältnisses zurückgegeben bzw. vernichtet werden müssen. Neben 
den arbeitsrechtlichen Ansprüchen kommen insbesondere auch noch die 
urheberrechtlichen Ansprüche hinzu, die bei dem Ersteller der 
Bibliotheken und ebenfalls beim Arbeitgeber liegen. Und wenn somit keine 
ausdrückliche(!!!) Genehmigung vorlag, dürfte es sich 
höchstwahrscheinlich um kriminelles Verhalten gehandelt haben.

[Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)]

Andreas S. schrieb:
> kriminelles Verhalten

Ferft den Purschen zu Poden!

Also zumindest gleich nachdem wir geklärt haben welches geheime 
Herrschaftswissen der Fa. entrissen wurde, durch das abschöpfen von nach 
öffentlichem DB nachgepinselten Footprints in einem antiken CAD System.

30J Knast und Barfuss ins Bett, ohne Nachtisch.
Mindestens!

Arbeitsrechtlich kann das unangenehm werden, aber kriminelles Verhalten 
ist vielleicht ein wenig Dick aufgetragen.

[Sinus T. (micha_micha)]

Michael schrieb:
> aber kriminelles Verhalten ist vielleicht ein wenig Dick aufgetragen.

Und hat vor allen Dingen mit dem Thema des Thraeds überhaupt nichts zu 
tun

[Thomas P. (pointhi)]

Erste Bugfix release ist draußen: 
https://www.kicad.org/blog/2024/03/KiCad-8.0.1-Release/