KiCad PCB中原點(diǎn)的設(shè)置與使用

“KiCad可以在PCB編輯器中使用三種類型的原點(diǎn)：頁(yè)面原點(diǎn)、鉆孔/放置文件原點(diǎn)以及網(wǎng)格原點(diǎn)，也可以自定義坐標(biāo)軸的方向。”

簡(jiǎn)介

KiCad是一個(gè)基于2D數(shù)據(jù)的CAD系統(tǒng)，它需要坐標(biāo)來(lái)標(biāo)記對(duì)象的位置。理論上講，完全依靠約束而非坐標(biāo)的CAD系統(tǒng)是可能的，但KiCad不能這樣。必須有一個(gè)內(nèi)部坐標(biāo)系統(tǒng)，所有明確定義的位置必須符合該系統(tǒng)。

PCB編輯器的精度為1納米，這是兩個(gè)位置在X或Y方向上可以有的最小的差異。它有一個(gè)內(nèi)部的（0,0）坐標(biāo)系原點(diǎn)，也就是 "頁(yè)面原點(diǎn)"--當(dāng)你打開Pcbnew時(shí)看到的頁(yè)面區(qū)域的左上角。 在內(nèi)部坐標(biāo)系中，X從左到右增加，這很正常，但Y從上到下增加，這和常用的CAD（比如AD）不一樣。這是歷史原因造成的。相反的Y軸坐標(biāo)對(duì)一些用戶來(lái)說(shuō)是非常討厭的，好在現(xiàn)在可以通過配置進(jìn)行修改。

配置原點(diǎn)和坐標(biāo)方向

從KiCad 6開始，可以同時(shí)配置可見原點(diǎn)及坐標(biāo)軸方向?？梢栽?“偏好設(shè)置 -> PCB 編輯器 -> 原點(diǎn)和軸” 頁(yè)面進(jìn)行設(shè)置。顯示原點(diǎn)有三種選擇：

頁(yè)面原點(diǎn)（默認(rèn)）

鉆孔/放置文件原點(diǎn)

網(wǎng)格原點(diǎn)

雖然邏輯上可以設(shè)置不同的原點(diǎn)和坐標(biāo)軸方向，我們必須知道，這些只改變圖形用戶界面中的可見坐標(biāo)。內(nèi)部坐標(biāo)系統(tǒng)和電路板文件不受影響。另外需要注意的是，鉆孔/位置文件的原點(diǎn)可能會(huì)改變封裝位置文件和鉆孔文件的輸出。

不同的原點(diǎn)

頁(yè)面原點(diǎn)

這與Pcbnew的坐標(biāo)系統(tǒng)的內(nèi)部原點(diǎn)相同。Pcbnew有一個(gè) "頁(yè)面"的概念，盡管頁(yè)面布局的主要目的并不是打印。

默認(rèn)情況下，頁(yè)面原點(diǎn)被用作可見坐標(biāo)原點(diǎn)。內(nèi)部X坐標(biāo)值從左到右增加，Y坐標(biāo)值從上到下增加。頁(yè)面原點(diǎn)不能被改變。

鉆孔/放置文件原點(diǎn)

這也被稱為"輔助原點(diǎn)"。

這是一個(gè)用戶可以設(shè)置的點(diǎn)。早些時(shí)候（在v5及以前），在導(dǎo)出某些文件時(shí)可以把它作為原點(diǎn)，現(xiàn)在也可以把它作為視覺坐標(biāo)的原點(diǎn)。選擇 “放置->鉆孔/放置文件原點(diǎn)”，或者使用右邊的工具欄可以進(jìn)行原點(diǎn)的放置。

網(wǎng)格原點(diǎn)

KiCad使用網(wǎng)格的概念來(lái)解決無(wú)法直接使用的1納米精度的問題。一個(gè)用戶定義的網(wǎng)格在任何時(shí)候都是有效的。當(dāng)對(duì)象被放置或移動(dòng)時(shí)，光標(biāo)通常會(huì)吸附在網(wǎng)格格點(diǎn)上，但不會(huì)超出網(wǎng)格格點(diǎn)。比如，常用的網(wǎng)格精度可以是0.1mm或10mil。

如果用戶一直保持相同的細(xì)間距網(wǎng)格，就不一定需要獨(dú)立網(wǎng)格原點(diǎn)的概念。假設(shè)使用一個(gè)10x10mm的網(wǎng)格，并且在每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)放置一個(gè)對(duì)象。默認(rèn)情況下，網(wǎng)格從內(nèi)部的0,0原點(diǎn)開始，所以有一些網(wǎng)格格點(diǎn)在：比如(100,100), (110,100), (120,100)的等位置。

然而如果從(101,101)開始，但仍然使用所需的10x10mm網(wǎng)格，可移動(dòng)的網(wǎng)格原點(diǎn)就變得有用了。通過打開 “視圖->網(wǎng)格屬性”，可以設(shè)置定義網(wǎng)格的格點(diǎn)。

改變網(wǎng)格原點(diǎn)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)重的問題。從上面的插圖中可以看出，使用舊的網(wǎng)格原點(diǎn)定位的對(duì)象在改變?cè)c(diǎn)后就脫離了網(wǎng)格，反之亦然。如果PCB已經(jīng)設(shè)計(jì)好了某個(gè)網(wǎng)格，然后因?yàn)槟撤N需要改變了原點(diǎn)，就應(yīng)該回到原來(lái)的原點(diǎn)，否則就會(huì)出現(xiàn)問題，因?yàn)楝F(xiàn)在大多數(shù)對(duì)象都不在格點(diǎn)上。

使用 "放置"->"網(wǎng)格原點(diǎn)"，或者使用右手邊的工具欄來(lái)改變網(wǎng)格原點(diǎn)。

用戶原點(diǎn)與坐標(biāo)

KiCad有一個(gè)非常方便的方法來(lái)測(cè)量和查看對(duì)象相對(duì)于某個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的位置，而不需要改變坐標(biāo)系。只要按下鍵盤上的空格鍵，它可以設(shè)置 "本地原點(diǎn)"（有時(shí)稱為 "用戶原點(diǎn)"）。它是一個(gè)臨時(shí)點(diǎn)，意在作為一個(gè)快速的助手，而不是一個(gè)永久的參考點(diǎn)。在測(cè)量距離和放置對(duì)象時(shí)，它非常有用。

這個(gè)方法與 Ctrl+Shift+M 進(jìn)行測(cè)量類似，卻更加便捷。

審核編輯 黃宇