(Bahasa) Nggambar Kibor


OK, saya denger abang mau menggambar pcb keyboard yang bisa diprogram menggunakan QMK.

Sebelum membahas beberapa hal yang akan menjadi dasar pertimbangan dalam menggambar pcb, Kibor QMK sendiri harus dipaparkan secara umum.

Komponen utama kibor mekanik dengan QMK:

     0   1   2   3   4   5   6   7   8   9
     |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
 a - q - w - e - r - t - y - u - i - o - p
   - |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
 b - a - s - d - f - g - h - j - k - l - ;
   - |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
 c - z - x - c - v - b - n - m - , - . - /

Mencari Tujuan

Misalkan abang pengen nggambar pcb kibor 40% dengan beberapa kriteria seperti "semakin ceper semakin bagus" atau "kibor belah 3 atau 2", tentu harus menyesuaikan dengan, setidaknya, 3 komponen utama di atas. Tentu ada kriteria lain yang bisa jadi abang prioritaskan seperti cocok tidaknya dengan set helm S̶u̶b̶m̶a̶r̶i̶n̶e̶r̶ GMK atau hal hal lain. Namun, untuk keperluan contoh kali ini, saya akan membuat beberapa kriteria kriteria yang umum seperti:

Berdasarkan ketiga bagian utama di atas dan kriteria yang telah saya tuliskan, pertimbangan untuk aktivitas nggambar kali ini adalah sebagai berikut:

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan di atas, keputusan yang saya ambil menyoal desain adalah:

Nggambar Lokasi

Mari kita ke situs layout editor, bang. Setelah itu, kita cari tulisan 'preset' dan pilih 'blank layout'. Abang akan melihat tampilan sebagai berikut:

Kosong

Setelah itu, pencet panah bawah pada tombol 'add key' dan pilih 'add 10 keys', dilanjutkan dengan pencet 'add key' tiga kali. Untuk mengatur lebar dan tinggi dari sebuah pencetan secara manual, abang harus mencet gambar pencetan di layar, lalu pada bagian 'properties' ubah 'width' atau 'height' untuk mengubah dimensi dari pencetan tersebut. Sedangkan untuk mengatur lokasi, abang bisa ubah nilai 'x' dan 'y'.

Untuk contoh hasil akhir dari tempel tempelan pencetan di atas, silakan abang ikuti tautan ke keyboard-layout-editor berikut.

Gambar akhir untuk contoh, kurang lebih seperti ini.

Seperti ini

Menentukan Matriks Pencetan

Setelah abang menentukan gimana layoutnya, sekarang waktunya untuk menentukan matriks pencetan. Sebelumnya, abang copy data yang ada pada tab 'Raw Data', lalu silakan abang buka kbfirmware dan pastekan data tadi ke bagian 'Paste layout here...'

Tunggu sebentar, lalu abang akan mendapatkan tampilan semacam ini.

Seperti ini

Seperti yang abang lihat, pembuatan matriks tidak terlalu optimum. Sebagai contoh, hasil generasi dari situs tersebut menentukan bahwa kibor tersebut memiliki 14 kolom dan 4 baris. Sedangkan pada baris paling bawah, hanya ada 10an pencetan saja. Selain itu, ada beberapa kolom yang hanya memiliki 1 atau 2 tombol saja pada kolom tersebut.

Selain hal semacam itu boros, juga menambah tingkat kerumitan saat nggambar pcb. Walaupun cuma menambah sedikit kerumitan, tetap saja saya tidak seneng dengan kibor yang lebih rumit dari seharusnya.

Ok, lanjut dengan yang ada di depan mata. Untuk menanggulangi hal semacam ini, pilih salah satu pencetan yang terlihat tidak 'lurus'. Misalkan pencetan 'z' yang ikut kolom '2' di situs tadi. Abang pilih itu, lalu pada bagian 'change the position of the selected key in the matrix' ubah nilai 'column' dari '2' menjadi '1'. Pun halnya untuk tombol 'kanan' yang memiliki nilai 'column' '13', silakan ganti menjadi '11'. Lakukan hal tersebut semacam itu hingga matriks menjadi seperti gambar dibawah.

Gambar matriks ok

Pasang KiCad dan Pustaka Pendukung

Bagian ini gimana, ya. Sebenernya tinggal ke kicad-pcb.org dan pencet 'DOWNLOAD'. Setelah terdownload, tinggal klik 2 kali, next next next, finish bila di Windows. Untuk pengguna Linux, tinggal pacman -Syu kicad --noconfirm atau perintah semacamnya. Pengguna apel? Nggak tau.

Saya anggap abang sudah ada kicad terpasang di komputer abang. Saatnya cari pustaka pendukung seperti footprint pencetan dan promicro. Pertama, abang buka lumbung keeb.io di github. Selanjutnya, cari pencetan 'clone or download' di layar dan pilih 'download zip.' Oh, juga unduh pustaka tmk, dan PromicroKicad bang. Setelah selesai, tinggal dulu aja.

Kita lanjutkeun dengan membuka kicad dan klik File -> New Project, masukkan nama, klik enter. Hasilnya kurang lebih seperti ini.

Gambar project

Sekarang saatnya mengatur pustaka footprint untuk kibor. Pustaka dari keebio sudah antum unduh, kan? Silakan dibuka, dan seluruh isinya dimasukkan ke direktory project yang barusan ntum buat.

Gambar isi direktori

Gambar diatas merupakan isi dari direktori yang berisi project tadi. Harap situ perhatikan bahwa Keebio-Parts.pretty-master merupakan isi dari berkas zip yang telah diunduh dari laman github sebelumnya.

Dilanjutkan dengan Silakan antum klik Preference -> Manage Footprint Library, dan pilih tab Project Specific Libraries.

Gambar project specific libraries

Kosong, bukan? Nah, silakan antum pencet lambang direktori di sekitaran lambang plus, minus, keranjang sampah, dan semacamnya. Situ akan menyaksikan gambar seperti berikut:

Gambar project specific libraries

Nggambar Skematik

Ok, bang. Selanjutnya abang pencet Nama-Project.sch di layar kicad abang. Dilanjutkan dengan dengan menambah Project Specific Libraries. Caranya sama dengan langkah sebelumnya.

  1. Ekstrak berkas kicad_lib_tmk-master.zip dan ProMicroKicad-Master.zip ke sebuah direktori di direktori project.
  2. Klik Preferences -> Manage Symbol Libraries.
  3. Klik tab Project Specific Libaries.
  4. Klik ikon direktori.
  5. Klik direktori pada nomor langkah 1.
  6. Klik keyboard_parts.lib.
  7. Klik 'OK'.

Ok, hu. Sekarang suhu sudah siap untuk ekse beberapa symbol. Silakan suhu pencet Place -> Symbol lalu arahkan tikus suhu ke sebuah tempat yang berada di dalam segi empat. Mana aja boleh sih, hu. Setelah itu, tinggal klik kiri, dan suhu akan ditampilkan sebuah jendela yang berisi daftar simbol simbol yang ada. Silakan suhu arahkan kursor ke penyaring, dan ketikkan 'P̶K̶,̶ ̶T̶H̶R̶E̶A̶D̶ ̶C̶L̶O̶S̶E̶ KEYSW'. Nah, ada sebiji TO tuh kan, hu. Suhu pencet itu hasil, lalu klik OK, dan dilanjutkan dengan klik kiri tikus untuk meletakkan simbol tadi.

Gambar pilih simbol

Dilanjutkan dengan menempel simbol dioda. Langkah yang harus dilakukan sama, namun silakan mencari simbol dengan nama 'D'. Setelah diletakkan dekat dengan kaki nomor 2, abang harus memutar dioda tersebut dengan cara mengeklik simbol dioda, lalu tekan pencetan E di kibor abang, lalu ubah orientasi menjadi 180.

Gambar muter dioda

Langkah selanjutnya adalah menempelkan kabel dari kaki KEYSW nomor 2 ke kaki D nomor 2. Hal tersebut dapat abang cabai dengan cara:

  1. Memencet Place -> Wire.
  2. Mengarahkan kursor tikus pada kaki KEYSW nomor 2.
  3. Mengeklik kaki.
  4. Menggeser kursor ke arah kaki D nomor 2.

Gambar dioda dan switch

Karena kibor yang saya gambar memiliki 46 pencetan, maka daripada mengulang kedua langkah diatas sebanyak 46 kali, jauh lebih baik bila kita menggunakan kearifan lokal yaitu copy-paste.

Caranya sederhana, abang tinggal klik kiri tikus di sekitaran pasangan pencetan dan dioda tadi, lalu drag sampai semua terpilih. Setelah terpilih, jangan geser tikus abang. Tapi cukup tekan Ctrl-C lalu Ctrl-V, dan letakkan sesuai selera. Walau kalau bisa, jangan terlalu jauh.

Nah, setelah kopi-paste 6 kali, jadilah semacam ini.

Gambar dioda dan switch sejumlah 48

Berhubung yang kita butuhkan cuma 46 saja, maka ada dua yang harus dihapus. Antara lain, pencetan+dioda kolom 5 dan 7, baris ke empat. Caranya juga kurang lebih sama, select pasangan tadi, lalu tekan delete di kibor.

Langkah selanjutnya adalah menempel kabel untuk menyambung semua dioda bagian kaki nomor 2 pada tiap baris. Cara gampang sih, bang. Klik Place -> Wire, lalu arahkan kursor tikus ke kaki dioda nomor 2, lalu klik, geser sampai mendekati kaki dioda nomor 2 di samping kanan (kiri, terserah), dan saat sudah dekat klik kiri aja tikus abang.

Hasil akhirnya kurang lebih gini, bang.

Gambar kabel tiap baris

Sekarang gantian, nempelin kabel untuk menyambung semua pencetan bagian kaki nomor 1 pada tiap kolom. Caranya sama, bang.

Hasilnya kayak gini, bang.

Gambar kabel tiap kolom

Pada bagian paling atas artikel ini, tiap baris dan kolom kan menyambung ke pin i/o mikrokontroler kan, bang. Ada baiknya abang tempel beberapa label global agar gampang. Caranya juga gampang, bang. Abang pencet Place -> Global Label, lalu arahkan kursor tikus ke sekitar kolom / baris yang abang ingin tempeli, lalu isi nama dan nomor, lalu tekan enter, dan diakhiri dengan meletakkan label tersebut dan disambungkan ke kolom / baris target.

Gambar global label

Ok, secara umum matriks sudah selesai. Saatnya menempelkan mikrokontroler ke skematik, bang. Caranya masih sama, Place -> Symbol, cari 'Promicro', lalu letakkan.

Setelah itu, kita juga butuh untuk menemepel dan menyambungkan label global untuk menandakan bahwa baris/kolom tertentu terhubung dengan pin

Gambar Promicro dan label

Oh, iya bang. Silakan abang ubah nama tiap pencetan dengan mengeklik tiap simbol, lalu tekan e di kibor, dan ubah nilai Reference dengan yang unik. Sebagai contoh, untuk pencentan menggunakan skema K-Baris-Kolom dan D-Baris-Kolom.

Dengan demikian, skematik dari kibor ini bisa dianggap sudah selesai. Namun, untuk melanjutkan nggambar pcb, saya mau memberikan gambaran gimana kicad menentukan seperti apa bentuk lubang yang ada di pcb. Kasarnya, kicad memilki fitur untuk menentukan bentuk lubang yang tercetak di pcb menyesuaikan dengan keinginan pengguna dengan mencocokkan nilai reference dengan pustaka lubang footprint yang ada.

Untuk mencontohkan, ikuti langkah berikut:

  1. Klik Tools -> Assign Footprints.
  2. Akan muncul jendela yang terdiri dari 3 kolom.
    1. Paling kiri merupakan daftar pustaka bentuk luba.
    2. Tengah merupakan daftar simbol yang ada di skematik abang.
    3. Paling kanan merupakan daftar lubang yang ada pada kolom paling kiri.
  3. Klik salah satu simbol di kolom tengah.
  4. Klik salah satu pustaka di kolom kiri.
  5. Klik dua kali pada salah satu footprint lubang di bagian kanan.
    • untuk dioda, gunakan Keebio-Parts:Diode.
    • untuk pencetan, gunakan Keebio-Parts:MX-PCB-xxxH dimana XXX sesuai dengan ukuran helm pencetan pada baris dan kolom yang bersangkutan.
  6. Ulangi sampai habis.
  7. Pencet 'OK'.

Gambar assigning footprint

Nggambar PCB

Sekarang beneran waktunya untuk nggambar pcb, bang. Saat window kicad aktif, abang pencet logo ini.

Gambar kicad pcbnew

Saat ditanya beneran mau buat project.kicad_pcb atau nggak, jawab aja KASIH DAAAAAH!!!

Setelah window pcbnew muncul, abang lakukan langkah dibawah ini:

  1. Klik Tools -> Update PCB from Schematic...
  2. Bila semua aman terkendali, akan muncul gambar berikut. Gambar pcb terupdate
  3. Pencet Update PCB.
  4. Muncullah gambar semacam ini. Gambar pcb ruwet

Yang harus abang lakukan sekarang adalah menata semua footprint. Caranya sih gampang, di bagian yang kosong, abang pencet aja T dan ketik nama simbol. Sebagai contoh, saya mau cari pencetan paling kiri atas. Langkah yang saya lakukan adalah:

  1. Pencet esc beberapa kali agar nggak aneh.
  2. Pencet t.
  3. Ketik referensi footprint komponen. Misalkan K-0-0 untuk pencetan pojok kiri atas dan D-0-0 untuk dioda pojok kiri atas.
  4. Geser tikus ke tempat kosong.
  5. Klik kiri tikus. Sampai disini, abang sudah menentukan lokasi dari sebuah footprint komponens. Bisa dilanjutkan dengan merapikan pencetan tersebut secara manual seperti langkah berikut.
  6. Pencet e.
  7. Ubah nilai x dan y agar mudah diingat (untuk ditambah 19).

Hasil penataan mengikuti gambar pada keyboard-layout-editor diatas, bang. Semacam ini:

Gambar kibor tertata

Selanjutnya, abang harus meletakkan promicro pada pojok kanan atas semacam ini. Kurang lebih semacam ini, bang.

Gambar promicro terletakkan

Oh, jangan lupa untuk menempel Edge.Cuts, bang. Biar sesuai dengan potongan yang diinginkan.

Caranya:

  1. Klik Place -> Line.
  2. Pada dropdown yang biasanya berisi F.Cu (PgUp), diganti menjadi Edge.Cuts.
  3. Klik pada salah satu titik.
  4. Pindah ke titik lainnya.
  5. Sampai habis. owkowkokwokowk

Bila sudah selesai, hasil render dari langkah sebelumnya semacam ini.

Gambar render 3d

Sekarang waktuny routing, bang. Abang bisa menggunakann auto-router atau routing secara manual. Saya sendiri lebih seneng routing secara manual dengan beberapa beberapa garis panduan:

Lalu, untuk teknis routing sendiri, abang bisa pencet Route -> Single Track, lalu klik kaki dioda / pencetan, dan tarik sampai ke kaki dioda / pencetan tujuan. Sedangkan untuk via, pencet Place -> Via dan letakkan di atas jaring.

Untuk contoh hasil routing, silakan lihat gambar di bawah:

Gambar routing

Setelah abang yakin bahwa semua tersambung, silakan abang pencet Inspect -> Design Rules Checker dan tekan Run DRC. Bila semua baik baik saja, tidak akan muncul apa apa. Kalau ada masalah, ya abang selesaikan, entah karena ada yang belum tersambung atau semacamnya.

Hasil akhir dari render PCB adalah seperti berikut, bang.

Gambar render pcb

Cetak PCB

Untuk cetak PCB, biasanya saya pakai jlcpcb, bang. Mereka mau menerima berkas gerber (.zip) dan waktu yang dibutuhkan berkisar dari 1 hari sampai 3 hari.

Nah, untuk membuat file gerber, silakan antum buka pcbnew dan buka project.kicad_pcb. Setelah itu, File -> Plot dan akan muncul window semacam ini.

Gambar window plot

Silakan isi file yang saya lingkari merah dengan nama direktori yang ingin abang buat. Dan daripada pusing soal Included Layers, silakan abang centang semua. owkowkowk. Selanjutnya, tekan Generate Drill Files.. yang akan direspon oleh kicad dengan hasil semacam ini.

Gambar window drill

Biarkan saja secara default dan pencet Generate Drill File dan Generate Map File. Setelah itu, pencet Close. Abang akan kembali ke window Plot, tinggal klik Plot dilanjutkan dengan Close.

Akhirnya, abang buka file manager sistem operasi abang, dan buka direktori project tadi. Buat zip file dari direktori yang abang buat (lingkaran merah).

Bila sudah selesai, silakan abang buka jlcpcb.com dan klik Quote Now. Saat muncul Add your gerber file, drag and drop aja, bang. Nanti akan ketauan harganya.

Gambar JLCPCB

Untuk firmware, silakan abang klik tautan berikut



This material is shared under the CC-BY License.