Préface de l'auteur 5
Introduction 12

Présentation de KiCad 15

1.1 Qu'est-ce que KiCad ? 17
1.2 Principales caractéristiques et utilisations de KiCad 18
1.3 Installation et configuration de base 20
1.4 Comprendre l'interface de KiCad 29
1.4.1 Gestionnaire de projet Windows 29
1.4.2 Éditeur de schémas 30
1.4.3 Éditeur de PCB 34
1.4.4 Visionneuse 3D 37

Principes fondamentaux des circuits électroniques 39

2.1 Principes de base des circuits électroniques 41
2.1.1 Loi d'Ohm 41
2.1.2 Lois de Kirchhoff 42
2.1.3 Courant continu (CC) et courant alternatif (CA) 44
2.1.4 Classification des circuits électroniques 44
2.1.5 Unités utilisées dans les circuits électroniques 45
2.2 Introduction aux composants électroniques de base 46
2.2.1 Résistance 46
2.2.2 Condensateur 48
2.2.3 Diode 50
2.2.4 Transistor 50
2.2.5 Inducteur 51
2.2.6 Commutateur 51
2.3 Comprendre les schémas de circuits 52
2.3.1 Conducteur, Puissance 53
2.4 Principes fondamentaux des circuits électroniques : théorie et pratique 55
2.4.1 Conception de circuits en série 55
2.4.2 Conception de circuits parallèles 56
2.4.3 Conception de circuit LED de base 57
2.4.4 Conception du circuit du capteur 59

Éditeur de schémas KiCad 65

3.1 Introduction à l'éditeur de schémas et à son interface de base 67
3.1.1 Éditeur de symboles 68
3.1.2 Navigateur de bibliothèque de symboles 70
3.1.3 Éditeur d'empreintes 70
3.1.4 Annoter le schéma 71
3.1.5 Vérificateur de règles électriques 72
3.1.6 Simulateur (Spice Simulator) 72
3.1.7 Attribuer les empreintes 73
3.1.8 Modifier les champs de symboles 73
3.1.9 Générer la nomenclature des matériaux 74
3.1.10 Passer à l'éditeur de PCB 74
3.1.11 Console de script 74
3.2 Dessin d'un schéma de circuit (placement des composants, connexion, étiquetage) 75
3.2.1 Processus de dessin de circuit 75
3.3 Exercice de dessin de schémas de circuits 81
3.3.1 Circuit LED de base 81

Principes fondamentaux de la conception de circuits imprimés 93

4.1 Qu'est-ce qu'un circuit imprimé ? 95
4.1.1 Caractéristiques principales du circuit imprimé 95
4.1.2 Classification des PCB 96
4.1.3 Processus de fabrication des circuits imprimés 96
4.2 Composants et structure des circuits imprimés : notions de base
4.3 Principes fondamentaux de la conception de circuits imprimés 102
4.3.1 Principes de placement des composants 102
4.3.2 Principes de câblage (agencement) 103
4.3.3 Conception de l'alimentation et de la mise à la terre 103
4.3.4 Conception de compatibilité électromagnétique (CEM) 104
4.3.5 Gestion thermique 104
4.3.6 Considérations relatives à la conception en vue de la fabrication (DFM) 105
4.4 Problèmes courants et solutions dans la conception de circuits imprimés 105

KiCad PCB Editor 109

5.1 Introduction à l'éditeur de circuits imprimés et à l'interface de base 111
5.1.1 Mise à jour du circuit imprimé à partir du schéma 112
5.1.2 Navigateur de bibliothèque d'empreintes 113
5.1.3 Vérificateur de règles de conception 114
5.1.4 Visionneuse 3D 114
5.2 Conception du circuit imprimé basée sur le schéma de circuit 116
5.2.1 Processus de conception du circuit imprimé 116
5.3 Exercices de conception de circuits imprimés 145
5.3.1 Circuit LED de base 145

Projet de conception d'horloge numérique 169

6.1 Aperçu du projet 171
6.2 Conception de circuits 172
6.2.1 Composants utilisés dans la conception 172
6.2.2 Préparation des symboles 173
6.2.3 Création d'une empreinte LED 175
6.2.4 Création d'une empreinte pour le commutateur (ITS-1105) 176
6.2.5 Création d'une empreinte pour un afficheur 7 segments (S-5462ASR2/C) 177
6.2.6 Circuit de carte d'extension Arduino 179
6.2.7 Circuit LED 180
6.2.8 CIRCUIT DE BUZZER ET D'INTERRUPTEUR 181
6.2.9 74HC595 Circuit de registre à décalage 181
6.2.10 Circuit matriciel à points 182
6.2.11 Circuit à sept segments 183
6.2.12 Schéma de circuit final terminé 184
6.2.13 Configuration de l'empreinte et ERC 185
Génération PDF 6.2.14 185
6.3 Conception et fabrication de circuits imprimés 186
6.3.1 Disposition du circuit imprimé 186
6.4 Commande de pièces 201
6.5 Assemblage de circuits imprimés 202

Programmation d'horloge numérique 205

7.1 Configuration de l'environnement de développement Arduino 207
7.2 Structure du programme Arduino 208
7.3 Fonctions fréquemment utilisées dans Arduino 209
7.4 Programmation orientée objet avec Arduino 211
7.5 Blink 214 en style orienté objet
7.5.1 Définition de classe 214
7.5.2 Création et utilisation d'objets 215
7.6 Horloge Classe 216
7.6.1 Définition de classe 216
7.6.2 Création et utilisation d'objets 219
7.7 Buzzer Classe 220
7.7.1 Définition de classe 220
7.7.2 Création et utilisation d'objets 221
7.8 Bouton Classe 221
7.8.1 Définition de classe 222
7.8.2 Création et utilisation d'objets 223
7.9 DynamicDisplay Classe 223
7.9.1 Définition de classe 224
7.9.2 Création et utilisation d'objets 227
7.10 Écriture du programme complet 228

Recherche 231

La conception électronique est un domaine de l'ingénierie qui requiert à la fois une pensée créative et logique.
Ce livre est conçu pour apporter une aide pratique à tous ceux qui souhaitent construire leurs propres appareils électroniques.
Nous souhaitions notamment présenter les différents avantages de cet outil aux nouveaux utilisateurs de KiCad, un logiciel gratuit mais puissant, par opposition aux logiciels de conception électronique payants dont l'accès est difficile.
Bien que KiCad soit gratuit, ses performances rivalisent avec celles des logiciels commerciaux, et sa communauté d'utilisateurs active, caractéristique des logiciels libres, permet une plus grande variété de conceptions.

En écrivant ce livre, mon principal souci était que les lecteurs apprennent la théorie par le biais de projets pratiques.
Chaque chapitre est donc structuré autour de la pratique et comprend des exemples que les lecteurs peuvent reproduire.
Nous espérons que vous comprendrez ainsi que la conception de circuits électroniques n'est pas qu'une théorie, mais une compétence utile qui peut être directement appliquée dans la vie réelle.

En conclusion de ce livre, j'aimerais formuler deux demandes.

Tout d'abord, faites de nombreuses erreurs pendant votre apprentissage. La conception de circuits imprimés est une tâche précise, mais il est normal pour les débutants de procéder par essais et erreurs.
L'important est d'apprendre de ses erreurs et de progresser vers de meilleures conceptions.

Deuxièmement, adoptez une attitude de questionnement et d'introspection.
La conception électronique et la programmation sont des domaines aux possibilités infinies.
Vous en apprendrez davantage en vous attaquant à de nouveaux problèmes et en explorant des solutions créatives.