Det är lätt att klassa KiCAD som ett EDA-verktyg för hobbyister och skolor bara för att det är open source och därmed gratis. Men de flesta kort som designas med KiCAD är för kommersiella produkter och kan ha upp till 32 lager med tusentals komponenter.
Det kom ett emailtill Elektroniktidningen:”Jag vill uppmärksamma ETN på att KiCAD har kommit med en ny release. Elektronikcad för professionellt bruk är otroligt bra men också mycket kostsamt. KiCAD, som är freeware och open source är ett otroligt bra alternativ för studenter och mera avancerade hobbyister.” Avsändare var Göran Hasse på konsultbolaget Raditex. Han arbetar framför allt med utveckling på Unix men har på senare år varit med i ett antal IoT-projekt där han designat egna kort. Vi ringde upp honom för att få hans erfarenheter av KiCAD och pratade dessutom med Seth Hillbrand i Long Beach, Kalifornien. Han ingår i kärngruppen av utvecklare och driver dessutom ett konsultbolag som ger support på KiCAD. |
– Målet är att bygga ett verktyg för professionella användare med funktioner som är i paritet med de kommersiella verktygen. Det finns inga begränsningar vad gäller antal anslutningar, antal nät eller tabeller, säger Seth Hillbrand och fortsätter:
– Sen har vi fokus på hastighet, hur snabbt man kan göra en iteration när man arbetar med en komplex design. Ett par hundra ledare kan vara långsamt att skyffla runt i andra verktyg. I KiCAD har vi lagt ner mycket mer tid på att den processen ska vara snabb och effektiv.
Seth Hillbrand är en av tolv utvecklare i den inre gruppen men driver också ett konsultbolag för KiCAD. Mer om det i en separat ruta.
Seth Hillbrand ser inte gratisverktyg som Designspark eller den fria versionen från Altium som konkurrenter, deras begränsningar är allt för många.
– Vi tar inga användare från dem utan bygger en ny klass av konstruktörer som inte fanns tidigare. Vi får fler människor att syssla med sånt här.
Version 6 av KiCAD släpptes så sent som i december.
– Vi lade ner mycket tid på användarupplevelsen. Hur det är att börja använda KiCAD och var användarna fastnar – så vi hoppas att det är mycket mer lättanvänt nu.
På en och en halv månad har programmet laddats ner 135 000 gånger. Totalt finns mellan 250 000 och 300 000 användare.
Att varannan användare fortsatte med den äldre versionen 5.1 beror typiskt på att de inte vill uppgradera under ett pågående projekt.
Även om KiCAD startade i Frankrike finns de flesta användarna idag i USA och Tyskland, som står för 30 procent vardera. Resten av EU utgör runt 20 procent och Kina resterande 20 procent.
Att Kina inte är större kan vara för att KiCAD fick stöd för kinesiska tecken först i den senaste versionen.
– Det var ett stort projekt eftersom man måste rita fonterna. Efter det har vi sett en ökning, säger Seth Hillbrand.
Programmet körs på din egen dator, det finns ingen molnversion, så prestanda hänger ihop med vad du har för hårdvara. Framför allt är grafikkortet avgörande för snabbheten.
En pigg 30-åringDet som idag är KiCAD startade 1992 på universitetet i franska Grenoble där Jean-Pierre Charras behövde ett verktyg för att låta studenterna göra kretskort. Resultatet spreds även utanför universitet men utvecklingen gick sakta och uppdateringarna skickades per epost. Runt 2010 kom Cern in i bilden. Forskningsinstitutet har som princip att stötta open source-projekt och bidrog till utvecklingsarbetet med två deltidstjänster plus infrastruktur i form av servrar. För ungefär fem år sedan började Cern trappa ned sitt engagemang och KiCAD fick stå på egna ben. Idag finns en inre grupp på tolv personer inklusive Jean-Pierre Charras som är engagerade i utvecklingsarbetet och dessutom hjälper till att fixa buggar. De får betalt för att göra avgränsade uppgifter. Pengarna kommer framför allt från den årliga insamlingskampanjen. – Vi får in mellan 70 000 och 100 000 dollar per år vilket är mer än de flesta open sourceprojekt, säger Seth Hillbrand. |
När det gäller operativsystem stöds Windows, iOS och Unix.
Att programmet ligger lokalt betyder också att du aldrig kommer att förlora det. Det finns ingen licens som löper ut och du tvingas aldrig uppdatera om du inte vill.
Att det ligger lokalt är en egenskap som brukar tilltalar användare på myndigheter och inom militären, de undviker molnlösningar för uppgifter som på inga villkor får komma på avvägar.
Även om KiCAD tog ett ordentligt kliv uppåt med version 6.0 är det fortfarande en hel del saker som inte går att göra, men planerna för nästa version är ambitiösa.
– Vi arbetar med att erbjuda routing av bussar (multitrace routing) och att flera användare arbetar med samma projekt.
En annan funktion som är under utveckling är möjligheten att flytta och dra i ledare som är böjda.
– Om användarna vill ha en funktion är det intressant för oss. Det som händer är att KiCAD blir bättre vilket ökar marknaden för alla.
Ytterligare ett projekt inför version sju är att inkludera finita elementmetoden, FEM.
– Vi har en aktiv arbetsgrupp för det och har hjälp av Sparselizard, ett open sourceprojekt för FEM, som används lite här och var, säger Seth Hillbrand.
FEM kan bland annat användas för att modellera värmeutveckling, för att analysera EMC-störningar liksom för elektromagnetiska och magnetiska simuleringar. Exakt vad som kommer att vara klart till nästa version återstår att se men målet är att i varje fall få med rf-simulering för det lägre frekvensområdet, och analys av värmeutveckling.
För den som designar analoga kretsar finns redan nu stöd för Spice-simuleringar.
Räcker långt– De senaste åren har jag fuskat med hårdvara och provat allt möjligt. Jag har tagit in offerter, men man får räkna med 40, 50, 60 eller 80 tusen per år så jag har hängt på KiCAD i stället. Det är tillräckligt bra, säger Göran Hasse på konsultbolaget Raditex.
Ett alternativ till KiCAD kan vara något av gratisverktygen från komponentdistributörena eller EDA-företagen men de har normalt olika begränsningar som hur många komponenter man får använda, antalet lager eller liknande. KiCAD är också ett bra alternativ till alla ”fulkopior” som cirkulerar. – Jag har stött på det i IoT-projekt. När man pratar med dem visar det sig att de kör en hackad version eftersom många verktyg är så kostsamma. Göra Hasse påpekar också att man laddar ned programmet och kör det i sin egen dator vilket ger full kontroll. Man slipper alla licenser och tvingas aldrig att uppgradera till en ny version. – Det är otroligt snabbt på dagens maskiner, säger Göran Hasse. I och med att verktyget har så många användare finns ett hyfsat stort komponentbibliotek. – Det finns också olika projekt på nätet och många tillverkare har symboler och footprint för KiCAD. Den som ändå saknar en komponent kan göra sin egen modell eller betala någon för att få den fixad. En sak som saknas är en bra koppling till mekaniska CAD-program, så det är inte helt lätt att veta om kortet passar i den tänkta lådan. Däremot går det bra att skapa materiallistor (BOM) när man är klar. – Det finns olika att välja på så man kan få den man gillar bäst. Den här typen av tillägg är ofta programmerade i Python och kommunicerar med KiCAD via de API:er som programmet tillhandahåller. När konstruktionen väl är klar behöver man bara sätta vissa parametrar som tjocklekar och bredder på ledarna. – Sen skickar man iväg hela KiCAD-projektet. Det är himla bekvämt, då kan de själva ha kontroll över allt. Har du konstruktionsunderlaget så har du, säger Göran Hasse. |
Finns hjälp att få
De som använder KiCAD i sitt arbete vill snabbt kunna få hjälp. Det gäller oberoende om det är en bugg i verktyget eller att de inte förstår hur man ska göra för att få ett önskat resultat.
– En sak som vi hörde från användare när vi körde konferenser före covid var att de vill ha support med garanterad responstid, säger Seth Hillbrand.
Det har hela tiden funnits forum där man kan ställa frågor och be om hjälp men – som alltid med den typen av lösningar – vet man inte hur lång tid det tar att få ett svar eller vilken kvalitet det har.
– Vi bestämde oss för att starta ett företag som erbjöd det.
Seth Hillbrand driver KiCAD Services tillsammans med Wayne Stambaugh. Förutom support sysslar de även med utbildning och deltar i utvecklingsarbetet.
Ett årskort för en användare kostar 400 dollar och garanterar svar inom ett dygn.
– Det kan spara många timmar som de kan använda till annat.
Om problemet är en bugg som går att åtgärda, genereras en ny version av programmet som kunden kan ladda ner för att komma vidare.
 Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen.Prenumerera kostnadsfritt! |
Tilläggas kan att Seth och Wayne kan ta hjälp av en grupp personer runt om i världen när så behövs. Två av dem finns i Europa och en i Australien.
– Är det ett svårt problem kan vi sätta upp en videokonferens och arbeta oss igenom problemet.