AVR KIT -piirilevyn suunnittelu KiCad-ohjelmalla

Abstract

Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin AVR KIT -piirilevyt lisenssivapaalla KiCad suunnitte-luohjelmalla.

Ennen varsinaista suunnittelutyötä esitellään piirilevyn suunnittelun historiaa, alan perusteita sekä suunnittelutyön eri vaiheita. Piirilevyn suunnittelu jaettiin kolmeen eri osioon, piirikaavion piirtämiseen, liitostiedoston luontiin ja varsinaiseen piirilevyn suunnitteluun. Lisäksi tehtiin katsaus myös elektromagneettisten häiriöiden ehkäisemiseen ja simulaatio-ohjelmien käyttöön.

Työn tutkimusaineistona käytettiin elektroniikan oppikirjallisuutta, piirilevyn suunnitteluopasta sekä sähköalan Internet-aineistoa.

Opinnäytetyössä esiteltiin käytettävän suunnitteluohjelman rakennetta sekä tutustuttiin koko piirilevyteollisuuteen, joka nykypäivänä on maailmanlaajuista liiketoimintaa.

Suunnittelutyössä pääpaino pidettiin pääkortissa ja sen toiminnassa. Ensimmäiseksi suunniteltiin pääkortin piirikaavio ja kuvailtiin siihen tulevien komponenttien toimintatarkoitusta. Pääkortin liitostiedostossa komponenteille valittiin käytettävät kotelotyypit. Komponentit jaettiin tuotantotapojen mukaan pintaliitos- ja läpivientikomponentteihin. Tämän jälkeen suunniteltiin itse pääkortti. Viimeiseksi suunniteltiin pääkortille tulevien lisäkorttien piirikaaviot ja liitostiedostot sekä niiden piirikortit.

Avainsanat piirilevy piirilevyn suunnittelu, KiCad, AVR KIT, 3DWings

This thesis discussed designing the AVR KIT circuit boards with a license free circuit de-signing program called KiCad.

The theoretical part discussed the history of the circuit designing industry, the basics and the different steps of designing. The circuit designing process can be divided into three different parts. The first part is drawing the circuit diagram, the second is creating a joint data file and the third part is creating a complete circuit board. The theoretical part also discussed what EMC (electromagnetic compatibility) is and how the designer can benefit from using a simulation program.

The research material of this thesis was based on literature about electronics, the manual of circuit board designing and the Internet sources on the electrical industry.

This thesis discussed the structure of the used design program and introduced the whole circuit board manufacturing industry which is nowadays a global field of business.

The main emphasis in the designing part was on designing the main board and how it functions. Designing circuit diagram of the main board and describing the functional meanings of the components on it started the designing part of this thesis. After that packages was chosen for the components joint data file of the main board. According to their manufacturing features the components were divided into SMD (surface-mount devices) and through hole components. This was followed by designing the main board itself. The process ended with designing the accessory boards of the main board.

Key words circuit board, designing of the circuit board, KiCad, AVR KIT, 3DWings