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Los modelos 3D hechos con FreeCAD los podemos importar desde Kicad para generar la representación 3D de nuestros circuitos. Tanto FreeCAD como KiCAD son herramientas libres, que pertenecen al patrimonio tecnológico de la humanidad

Partiremos de un proyecto "hola mundo" hecho con Kicad. Es una placa muy sencilla que sólo tiene un led, una resistencia y un conector. Esta placa nos podría servir para conectarse a una Tarjeta Icezum Alhambra y encender un led externo desde nuestros circuitos en la FPGA

• Nos clonamos o bajamos el repo de este vídeoblog
• Arrancamos el Kicad
• Abrimos el proyecto test-led.pro situado en el directorio: Video-21-Freecad-Kicad/test-led. Usamos la opción "File/Open Project"

• Abrimos el esquemático, para curiosear un rato :-) Pinchamos en el fichero test-led.sch. Hacemos zoom para ver el circuito a pantalla completa

Es un circuito con sólo 3 componentes: el conector, el led y la resistencia

• Abrimos el PCB, pinchando en el fichero test-led.kicad_pcb desde la pantalla principal de Kicad. Hacemos zoom sobre la placa

• Pichamos en la opción View/3D viewer para ver una representación en 3D de la placa actual:

Están las pistas y las serigrafías, pero NO los componentes

Modelaremos el borrador del led, para luego colocarlo en la placa en Kicad. El componente lo vamos a modelar de forma rápida, sin entrar en detalles, mediante un cubo estirado con bordes redondeados

• Arrancamos FreeCAD
• Creamos un sketch con un rectángulo centrado en el origen, de dimensiones 1.65mm x 0.725mm:

• Lo extruimos una altura de 0.65mm:

• Asignamos material metalizado y un color azulado:

Ya tenemos nuestro boceto del led modelado.

• Seleccionamos el componente y lo exportamos a VRLM 2.0. Usamos como nombre del fichero myled.wrl. Lo guardamos en la carpeta packages3d dentro del proyecto de kicad

• Volvemos al PCB del Kicad
• Nos situamos encima del componente D1 (el led) y pulsamos el botón derecho del ratón. Seleccionamos el Footprint D1 y la opción Edit Parameters. Nos aparecerá esta ventana:

• Pinchamos en "ADD 3D shape" y seleccionamos el archivo que exportamos de Freecad: myled.wrl
• Para que el proyecto de kicad sea multiplataforma y se encuentre el modelo 3D correctamente desde cualquier Sistema operativo, conviene editar el nombre pinchando en la opción: "Edit Filename" y cambiar el nombre por: ${KIPRJMOD}/packages3d/myled.wrl

• En la versión actual de Kicad (4.0.2), los ficheros .wrl se interpretan en décimas de pulgadas (1), mientras que con el Freecad lo hemos expresado en milímetros. Por ello tenemos que aplicar un factor de escala de 1/2.54 = 0.3937 en los 3 ejes: x, y ,z. Colocamos este valor en las coordenadas donde pone "Shape scale"

En futuras versiones de Kicad se permitirá interpretar este fichero en mm, así como importar fichero .step, pero de momento hay que hacerlo así

• Por último, volvermos a visualizar la placa en 3D, desde Kicad y nos aparecerá el componentes que acabamos de modelar:

Muchos de los componentes 3D ya están modelados en Freecad. Se encuentra en la biblioteca de piezas de Freecad. Podemos tomar cualquier de ellos, aprender cómo están hechos, modificarlos, cambiarles el color, etc... Luego simplemente lo exportamos a VRML 2.0, lo importamos en Kicad, lo escalamos y listo!

• Referencia (1)
• Kicad
• FreeCAD
• Biblioteca de piezas de freecad
• Tarjeta Icezum Alhambra