和 Dr Peter 一起学 KiCad 4.3：轮廓与约束 (Edge cut板框)

“ 在本节中，您将学会如何绘制 PCB 的板框。 ”

4.3.  2-轮廓与约束 (Edge cut板框) 在本章中，我们将完成在本书第三部分第二章中学到的 PCB 工作流程的第二步。在这一步中，我将根据简单的几何约束条件绘制威廉希尔官方网站 板的大致轮廓。为了确定这些约束条件，我会提出以下问题： 1. 我希望我的 LED 手电筒有多大？(这决定了威廉希尔官方网站 板的整体尺寸和成本）。

2. 如何打开和关闭 LED？(这决定了按钮或开关的位置）。

3. 威廉希尔官方网站 板上最大的部件是什么？(这决定了威廉希尔官方网站 板的形状，以便容纳最大的元件）。

4. 如何将威廉希尔官方网站 板安装到外壳上？(这决定了威廉希尔官方网站 板的特性，以帮助完成最终设备）。

这些问题将帮助我确定威廉希尔官方网站 板的物理尺寸和形状。由于每块威廉希尔官方网站 板都不尽相同，因此几何限制也会有所不同。在版图设计工作流程的开始阶段，你应该经常思考要提出的问题及其答案。以下是我对所提约束问题的回答：

1. LED 手电筒应该足够大，可以单手握住并轻松放进口袋。长度约 65 毫米，高度约 25 毫米就足够了。

2. 我将使用一个小型瞬时按钮。我可以用拇指按下按钮。当我按下按钮时，LED 会亮起。

3. 威廉希尔官方网站 板上最大的部件是纽扣电池座。

4. 我将设计一个 3D 打印的外壳。我将用螺丝、安装孔或滑轨把 LED手电筒板固定在外壳上。威廉希尔官方网站 板本身应包括一个螺丝安装孔。

有了这些限制条件，我就可以在板框层（Edge cut）中创建威廉希尔官方网站 板的大致轮廓。之所以说这个轮廓是 "粗略" 的，是因为我希望在其中放置封装后再对其进行细化。我将从"图层" 选项卡中选择 User.1 图层（在 "外观" 面板的"1"处，见图 4.3.1）。用户层允许我添加制造商忽略的文本和图形。我计划按照 PCB 板的大致尺寸创建一个方框，然后确认封装（尤其是电池座）是否适合该空间。进行必要调整后，再切换到 Edge.Cuts 层，并绘制威廉希尔官方网站 板轮廓。我使用 0.25 毫米（9.84 mil）的网格尺寸进行粗略绘制。接下来，我将点击右侧工具栏上的图形工具按钮（"2"），选择图形框工具。

图 4.3.1: 绘制 PCB 板大致的轮廓

选择矩形工具后，单击开始绘制矩形（"3"），然后拖动鼠标直到所需的尺寸（"4"）。在上例中，我绘制了一个长 66.25 毫米、高 26.50 毫米的矩形。再次点击完成绘制。

现在我有了一个轮廓。它能与部件匹配吗？让我们来测试一下。从最大的封装开始，将其拖入轮廓中（图 4.3.2）。您可以选择一个或多个对象，然后使用右键菜单中的对齐工具将它们精确定位到您想要的位置。在下面的示例中，我选中了所有封装，左键单击以显示右键菜单，然后在 "对齐/分布" 下选择 "对齐到垂直中心"，将它们沿水平面中心对齐。

图 4.3.2: 没问题！外框可以容纳所有的封装

如上图所示，这个轮廓可以容纳大量的封装。我可以减小宽度，以减小 PCB 的整体尺寸和成本。在改变轮廓宽度之前，我将添加本章开头列表中的安装孔，即约束 4。我将使用图形圆工具，在 LED 封装旁边画一个圆。我将 R1 暂时移开（图 4.3.3）

图 4.3.3: 该圆代表了一个安装孔

现在我要改变轮廓的宽度，使板子变窄。点击白色轮廓，显示每条线的四角和中间的手柄（图 4.3.4）:

图 4.3.4: 使用手柄改变轮廓的尺寸

使用顶线中间的手柄向下拖动线条。使用底线中间的手柄向上拖动直线。结果如下（图 4.3.5）:

图 4.3.5: 板框减小了宽度

现在轮廓更加简洁。电池座封装的黄色顶层丝印层完全处于在威廉希尔官方网站 板轮廓内。紫色线是顶层阻焊层，白色线是用户层，位于威廉希尔官方网站 板轮廓之外，暂时可以忽略这一点。当我稍后完善轮廓时，我将使用圆形线段将电池座封装完全包围在 PCB 的轮廓内。

现在我已经知道了威廉希尔官方网站 板的大致轮廓，我将在板框层（Edge Cuts）中绘制它。关于图 4.3.6，单击 "图层" 选项卡中的 Edge.Cuts（"1"）以切换活动图层（注意我将 "板框层"设为黄色，以便在图纸中容易看到）。从右侧工具栏中选择线条工具（"2"）。您可以使用矩形工具来代替直线工具，就像上一步所做的那样。不过，我打算稍后对绘图进行改进，用圆角代替边角，使我们的手电筒看起来更美观。如果板框轮廓由线条而不是单一的矩形组成，这种修改会更容易。

从方框右下角（"3"）开始绘制第一条线，直至右上角（"4"）。单击开始绘制，再次单击添加板边线条，双击完成绘制。根据需要使用鼠标中键平移和滚轮放大缩小.

图 4.3.6: 绘制板框层(Edge Cuts)

下图是我如何在板框层中描画轮廓线条，直到画出整个威廉希尔官方网站 板的外框。记得使用图形绘制工具绘制半径为 2.136 毫米的螺丝孔（图 4.3.7）

图 4.3.7: 5步完成板框层绘制

完成板框层的轮廓绘制后，就可以使用3D查看器在三维空间中查看 PCB 板及元器件：

图 4.3.8:  3D 查看器中查看PCB 板及器件

当前版本的 PCB 板并不特别吸引人，但对于下一步工作流程来说已经足够好了。下一章节我将在 PCB 中继续调整封装，并完善威廉希尔官方网站 板。

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