Création du modèle 3D
Prérequis
Je ne m’étendrais pas sur la création du modèle en 3D, vitriol82 est bien plus compétent que moi dans le domaine, je ne me lancerais pas dans un tuto sur la création de pièce 3D.
Il faut savoir qu’il y a assez peu de composants déjà modélisés dans Kicad, mais que pour son utilisation personnelle, on peut récupérer beaucoup de composants modélisés en 3D au format .STEP sur deux sites :
https://www.3dcontentcentral.fr/
et
https://grabcad.com/
Malheureusement si on veut proposer à KiCad des modèles 3D qui correspondent aux empreintes, il faut en être l’auteur, ou bien que l’auteur accepte l’utilisation de son modèle 3D… C’est pas gagné dans l’optique de proposer une librairie 3D made in PG5… mais on pourra se faire sa propre librairie de modèles 3D compatibles avec Kicad pour ses besoins personnels, c’est déjà ça !
Dans notre cas, pas de modèle 3D du module BTDR-1H, ni sur le site constructeur ni sur les sites webs cités précédemment. On a donc créé le modèle en 3D à l’aide d’un logiciel de 3D tel que Solidworks ou FreeCAD.
Nous allons installer un add-on qui s’appelle KicadStepUp, qui va nous permettre d’aligner l’empreinte kicad avec le modèle 3D. Ouvrons FreeCAD et allons dans le Menu Outils -> Add-on Manager, dans l’onglet Workbench, sélectionnez KicadStepUpMod, cliquez sur Close et redémarrez FreeCAD.
Alignement empreinte Kicad et modèle 3D
Afin d’avoir un modèle 3D qui s’aligne parfaitement avec l’empreinte dessinée, il va falloir ouvrir Freecad et le module KiCad StepUp Workbench.
Un barre d’icônes s’ajoute et une fenêtre flottante doit apparaître également :
Elle est très importante, donc si ce n’est pas le cas, il suffit de cliquer sur 
dans la barre d’icônes.
Il y a deux possibilités d’importation du modèle 3D soit on l’a créé directement dans Freecad, ou un autre logiciel 3D, et on l’a enregistré en fichier .STEP, soit on l’importe d’un site web (avec les limitations de droits d’auteurs que l’on connait). Dans les deux cas le fichier doit être au format .STEP
On va importer notre fichier empreinte (que vous pouvez télécharger avec ce lien) de KiCad en cliquant sur l’icone adéquat :
Puis on va importer notre fichier .STEP (fichier téléchargeable aussi) en cliquant sur l’icône de la fenêtre flottante :
A ce stade vous devriez avoir l’empreinte et le Belton BTDR-1H en 3D dans FreeCAD.
On note que l’origine que j’ai prise pour faire mon modèle 3D (coin inférieur gauche du rectangle principal) ne correspond pas vraiment à l’origine de mon empreinte qui est le centre de la broche n°1 je vous le rappelle. Qu’à cela ne tienne, on va y remédier avec les outils suivant :
Il faut d’abord sélectionné le modèle en 3D dans l’arborescence à gauche de l’écran :
Le modèle 3D tout entier devient vert pour montrer la sélection. On va pouvoir le faire tourner selon les axes X,Y et Z selon les valeurs renseignées à gauche des icônes.
Il existe une excellente vidéo pour mieux se rendre compte de la manipulation à l’adresse suivante :
Il faut jouer finement sur le décalage pour aligner correctement le modèle 3D avec l’empreinte.
Le fait d’avoir la datasheet du composant, nous permet de savoir qu’il faut parfois simplement déplacé le composant de 0.5 mm en 0.5 mm sur l’axe Y, ou parfois de 0.1 mm (axe Z) voir 0.01mm (emplacement précis des broches au centième près dû à la conversion inches/mm) sur l’axe X. C’est très utile de le savoir pour éviter de décaler de 0.01mm sur un axe qui ne le nécessite pas.
On va sauvegarder notre modèle 3D en sélectionnant uniquement ce dernier dans l’arborescence et en cliquant sur l’icône d’exportation.
Une fenêtre s’ouvre pour modifier l’option Mesh Deviation, qu’on laisse à 0.03, et CreaseAngle aussi à 0.5.
Enfin la fenêtre d’après propose de sélectionner les propriétés des matériaux du modèle 3D, c’est intéressant d’utiliser les presets proposés dans la liste déroulante pour un bon rendu.
Materials :
Du coup je choisi pour la couleur grise (des broches du belton) -> Metal Grey Pins
Et pour le noir (le corps du belton) -> Black Body
Deux fichiers sont exportés dans un répertoire, il suffit de cliquer sur l’adresse en bleu pour ouvrir le gestionnaire de fichiers et les déplacer où vous voulez.
Le fichier .wrl est celui qui sera utiliser dans kicad, il contient les informations de couleurs et de texture du modèle 3D pour le rendu 3D via le moteur Raytracing de Kicad.
Mais si l’on veut proposer à KiCad nos propres modèles 3D, ils demandent les sources freecad ou autre, et les deux fichiers .wrl et .step exportés une fois le modèle 3D aligné avec l’empreinte. Dans notre cas, nous devrions pouvoir proposer notre symbole, notre empreinte et notre modèle 3D vu que tout a été respecté au niveau de la KLC.
Parfait, il ne nous reste plus qu’à configurer les chemins de librairie correctement dans KiCad pour mettre tout ça en synergie.
Suite au prochain épisode !
Pour aller plus loin avec Kicad StepUp vous pouvez lire ce document :
