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Capítulo 22: Icezum Alhambra V1.0K

Juan Gonzalez-Gomez edited this page Jul 29, 2016 · 32 revisions

VideoBlog 22

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  • Fecha: 2016/Julio/29

Descripción

La placa Icezum Alahmbra V1.0K está lista. Tiene la misma funcioalidad que la V1.0 pero se ha creado desde cero utilizando sólo herramientas libres, de nuestro patrimonio tecnológico. Esto garantiza que cualquier persona pueda acceder a todo el conocimiento de la placa para estudiarla, modificarla o reproducirla, usando las mismas herramientas con las que se ha diseñado

  • Kicad 4.0.2: Esquemático y PCB
  • Freecad 0.16: Modelos 3D de los componentes
  • Inkscape 0.91: Diagrama del Pinout
  • LibreOffice 5.1.4.2: Listado de materiales

Bajando la versión del github

La página oficial de la icezum es la wiki del proyecto en github:

Para bajaros la versión V1.0K, ir a la Code/Releases y pinchad en V1.0K: Technological Heritage Edition:

Bajaros el archivo comprimido del proyecto y descomprimidlo en vuestro directorio de trabajo

Esquemático de la placa

Abrimos el Kicad y pinchamos en icezum.sch

Se nos abrirá la página principal del esquema de la placa. Aunque esto ya lo habíamos hecho en el videoblog 20.

PCB

Ahora vamos a echar un vistazo al PCB. Desde el menú principal pinchamos en el archivo icezum.kicad_pcb y veremos el diseño de la placa de circuito impreso

La Icezum Alhambra tiene 4 capas de cobre. En la parte de la derecha aparece un menú que nos permite seleccionar la capa actual y las que queremos visualizar. No sólo las de cobre, sino todas las demás: serigrafías, máscaras de soldaduras, contorno, etc. Vamos a desactivar todas salvo la superior y la de los bordes (F.cu y Edge.cuts)

Ahora sólo vemos la cara superior, además de los pads, vías y taladros

Para ver mejor las pistas vamos a hacer que no se visualicen las zonas de cobre. En el menú de la derecha, pinchamos en la opción marcada:

Ahora podremos ver claramente las pistas que conectan las patas de los circuitos integrados:

Hacemos zoom y pinchamos con el botón izquierdo del ratón en alguna de las pistas. En la parte inferior de la ventana podemos ver su información: anchura, nombre del nodo, longitud, cara en la que está...

Si activamos la cara inferior, nos aparecerán las pistas en verde. También podemos pinchar en un componente y obtendremos su información: nombre, en qué biblioteca está, cuál es su fichero con el modelo en 3D, etc

Modelos en 3D

Todos los componentes de la Icezum Alhambra están modelados en FreeCAD, y sus fuentes están disponibles para podamos ver cómo están hechos, o para que los podamos modificar

Desde el PCB, le damos a la opción View/3D Viewer y nos aparecerá un renderizado 3D de la placa:

La calidad y las cosas que aparezcan dependerán de lo que tengamos activado en las opciones del visualizador. Para ver las serigrafías pinchamos en Preferences/Show Layers/Show Silkscreen Layers:

Pinchando con el botón izquierdo y arrastrando podemos mover el modelo en 3D. En la parte trasera también veremos las serigrafías:

Modelos en Freecad

Absolutamente todos los componentes 3D de la Icezum tienen sus fuentes en Freecad, por lo que podemos ver cómo están hechos y modificarlos según nuestas necesidades. Para localizar los ficheros fuente, nos vamos a esta tabla índice con los componentes 3D:

Vamos a editar en Freecad el conector micro-USB para ver cómo está hecho. Lo buscamos en la tabla:

Descargamos el archivo USB-micro-B.fcstd y lo abrimos con FreeCAD:

Si desplegamos los menús de la izquierda, podemos ver todas las operaciones realizadas para generar el conector

La icezum completa se ha exportado a FreeCAD usando el script KicadStepup. El modelo 3D se encuentra en la carpeta icezum/3D:

Ficheros de fabricación (Gerbers)

Los ficheros de fabricación de la Icezum Alhambra V1.0K se encuentran en el directorio icezum/Manufacturing-GERBERs/from-kicad. Para verlos desde Kicad arrancamos la herramienta Gerbview desde la pantalla principal de Kicad pinchando en este icono:

Nos vamos a File/Load Gerber File y cargamos por ejemplo la capa superior (Fichero icezum-F.Cu.gbr)

Podemos cargar varias capas para verlas superpuestas

Esquemas, PCB y pinout en SVG

Tanto los esquemas de la icezum, como el PCB se pueden exportar desde Kicad al formato vectorial libre SVG. De esta forma los podemos abrir desde la aplicación libre Inkscape para editarlos e incluirlos en nuestras documentaciones

Los SVGs de los esquemas se encuentra en la carpeta icezum/doc/schematics/SVG. Abrimos con el Inkscape por ejemplo el fichero icezum-Peripherals.svg

Los SVGs del PCB están en la carpeta icezum/doc/PCB/svg. Vamos a abrir la cara inferior: Fichero icezum-B.Cu.svg

La documentación del pinout la ha hecho Alberto Piganti, y la hemos migrado a SVG para disponer de las fuentes y poder editarlo o reutilizar los componentes. Se encuentra en la carpeta icezum/doc/pinout. El fichero es Icezum-alhambra-pinout.svg

Listado de Componentes (BOM)

Todos los componentes necesarios para la fabricación de la Icezum se encuentran en el fichero icezum-bom.ods, en la carpeta icezum/doc/BOM. Se abre con LibreOffice (pero también está la versión PDF):

Se ha obtenido exportando desde Kicad el BOM a formato .CSV, y luego importándolo en LibreOffice para darle formato, añadir información y dejarlo bonito

Conclusiones

La tarjeta Icezum Alhambra V1.0K pertenece al Patrimonio tecnológico de la Humanidad. Pero no sólo eso, sino que todos los programas necesarios para estudiarla y modificarla son libres y también pertenecen al Patrimonio tecnológico. Descárgate todas estas herramientas libres. Estudia la Icezum. Aprende. Modifícala. Saca tus propias placas derivadas o usa sus partes en tus propios diseños. La icezum es de todos nosotros

Enlaces

Inicio
(Capítulos 1-11)

VideoBlogs

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  2. Procesador simplez en FPGA
  3. Platformio + FPGA
  4. Icestudio: programación visual de hardware en FPGA
  5. Platformio + Símplez
  6. Tarjeta IceZUM Alhambra. FPGA para todos
  7. Diseño paramétrico de piezas en FreeCAD
  8. Ubuntu Phone y FPGAs
  9. Esquema de la Icezum Alhambra migrado a Kicad
  10. Modelos 3D en Freecad para Kicad
  11. Icezum Alhambra V1.0K
  12. ACC: Apollo CPU Core
  13. Teselación de Penrose (P2)
  14. ACC1: Apollo CPU Core 1
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  30. FPGAs y Memoria (III): Memorias síncronas
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  32. FPGAs y Memoria (V): Aplicación: Volcado de memoria al PC
  33. FPGAs y Memorias (VI): Mapeo de recursos en memoria
  34. FPGAs y Pulsadores (I). Etapas de procesamiento de las entradas
  35. FPGAs y Pulsadores (II). La etapa física: pulsadores y placas
  36. FPGAs y Pulsadores (III). Etapas 1 y 2: Pull-ups y pull-downs
  37. FPGAs y Pulsadores (IV). Etapa 3: Sincronización
  38. FPGAs y Pulsadores (V). Etapa 4: Normalización
  39. FPGAs y Pulsadores (VI). Etapa 5: Antirrebotes
  40. FPGAs y Pulsadores (VII). Ejemplos de uso
  41. (-54). Colección iceK. FPGAs y contantes
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