atreus.rkt

   1 #lang racket
   2
   3 (define cols 12)
   4 (define rows 4)
   5
   6 (define x-offset 30)
   7 (define y-offset 30)
   8
   9 (define spacing 19)
  10 (define angle 10)
  11
  12 (define offsets '(8 5 0 6 11 59 59 11 6 0 5 8))
  13
  14 (define (switch-module x y rotation label net-pos net-neg)
  15   ;; TODO: set timestamps?
  16   `(module MX_FLIP (layer Front) (tedit 4FD81CDD) (tstamp 543EF801)
  17     (at ,x ,y ,rotation)
  18     (path /543DB910) ; TODO: this is not documented; no idea what it does
  19     (fp_text reference ,label (at 0 3.302) (layer F.SilkS)
  20              (effects (font (size 1.524 1.778) (thickness 0.254))))
  21     (fp_line (start -6.35 -6.35) (end 6.35 -6.35)
  22              (layer Cmts.User) (width 0.381))
  23     (fp_line (start 6.35 -6.35) (end 6.35 6.35)
  24              (layer Cmts.User) (width 0.381))
  25     (fp_line (start 6.35 6.35) (end -6.35 6.35)
  26              (layer Cmts.User) (width 0.381))
  27     (fp_line (start -6.35 6.35) (end -6.35 -6.35)
  28              (layer Cmts.User) (width 0.381))
  29     (pad 0 np_thru_hole circle (at 0 0) (size 3.9878 3.9878)
  30          (drill 3.9878) (layers *.Cu)) ; switch hole, no copper
  31     (pad 0 thru_hole circle (at -5.08 0) (size 1.7018 1.7018)
  32          (drill 1.7018) (layers *.Cu)) ; board-mount hole, no copper
  33     (pad 0 thru_hole circle (at 5.08 0) (size 1.7018 1.7018)
  34          (drill 1.7018) (layers *.Cu)) ; board-mount hole, no copper
  35     (pad 1 thru_hole circle (at 2.54 -5.08) (size 2.286 2.286) (drill 1.4986)
  36          (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) ,net-pos)
  37     (pad 1 thru_hole circle (at 3.81 -2.54) (size 2.286 2.286) (drill 1.4986)
  38          (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) ,net-pos)
  39     (pad 2 thru_hole circle (at -2.54 -5.08) (size 2.286 2.286) (drill 1.4986)
  40          (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) ,net-neg)
  41     (pad 2 thru_hole circle (at -3.81 -2.54) (size 2.286 2.286) (drill 1.4986)
  42          (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) ,net-neg)))
  43
  44 (define (diode-module x y rotation label net-pos net-neg)
  45   `(module DIODE (layer Front) (tedit 4E0F7A99) (tstamp 543EF854)
  46     (at ,x ,y ,(+ 180 rotation))
  47     (path /543DB90F)
  48     (fp_text reference D2:2 (at 0 0 180) (layer F.SilkS) hide
  49              (effects (font (size 1.016 1.016) (thickness 0.2032))))
  50     (fp_line (start -1.524 -1.143) (end 1.524 -1.143)
  51              (layer Cmts.User) (width 0.2032))
  52     (fp_line (start 1.524 -1.143) (end 1.524 1.143)
  53              (layer Cmts.User) (width 0.2032))
  54     (fp_line (start 1.524 1.143) (end -1.524 1.143)
  55              (layer Cmts.User) (width 0.2032))
  56     (fp_line (start -1.524 1.143) (end -1.524 -1.143)
  57              (layer Cmts.User) (width 0.2032))
  58     (fp_line (start -3.81 0) (end -1.6637 0) (layer Back) (width 0.6096))
  59     (fp_line (start 1.6637 0) (end 3.81 0) (layer Back) (width 0.6096))
  60     (fp_line (start -3.81 0) (end -1.6637 0) (layer Front) (width 0.6096))
  61     (fp_line (start 1.6637 0) (end 3.81 0) (layer Front) (width 0.6096))
  62
  63     (pad 1 thru_hole circle (at -3.81 0 180) (size 1.651 1.651)
  64          (drill 0.9906) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) ,net-pos)
  65     (pad 2 thru_hole rect (at 3.81 0 180) (size 1.651 1.651)
  66          (drill 0.9906) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) ,net-neg)
  67     (pad 99 smd rect (at -1.6637 0 180) (size 0.8382 0.8382)
  68          (layers Front F.Paste F.Mask))
  69     (pad 99 smd rect (at -1.6637 0 180) (size 0.8382 0.8382)
  70          (layers Back B.Paste B.Mask))
  71     (pad 99 smd rect (at 1.6637 0 180) (size 0.8382 0.8382)
  72          (layers Front F.Paste F.Mask))
  73     (pad 99 smd rect (at 1.6637 0 180) (size 0.8382 0.8382)
  74          (layers Back B.Paste B.Mask))))
  75
  76 (define teensy-module
  77   `(module TEENSY_2.0 (layer Front) (tedit 4FDC31C8) (tstamp 543EF800)
  78     (at 135.9281 51.3207 270)
  79     (path /543EEB02)
  80     (fp_text value TEENSY2.0 (at 0 0 270) (layer F.SilkS)
  81              (effects (font (size 3.048 2.54) (thickness 0.4572))))
  82     (fp_line (start -15.24 -8.89) (end -15.24 8.89) (layer Dwgs.User) (width 0.381))
  83     (fp_line (start -15.24 8.89) (end 15.24 8.89) (layer Dwgs.User) (width 0.381))
  84     (fp_line (start 15.24 8.89) (end 15.24 -8.89) (layer Dwgs.User) (width 0.381))
  85     (fp_line (start 15.24 -8.89) (end -15.24 -8.89) (layer Dwgs.User) (width 0.381))
  86     (fp_line (start 0 0) (end 0 0) (layer Dwgs.User) (width 0.0254))
  87     (fp_line (start -15.24 -8.89) (end -15.24 8.89) (layer Cmts.User) (width 0.381))
  88     (fp_line (start -15.24 8.89) (end 15.24 8.89) (layer Cmts.User) (width 0.381))
  89     (fp_line (start 15.24 8.89) (end 15.24 -8.89) (layer Cmts.User) (width 0.381))
  90     (fp_line (start 15.24 -8.89) (end -15.24 -8.89) (layer Cmts.User) (width 0.381))
  91     (fp_line (start -15.24 -8.89) (end -15.24 8.89) (layer F.SilkS) (width 0.381))
  92     (fp_line (start -15.24 8.89) (end 15.24 8.89) (layer F.SilkS) (width 0.381))
  93     (fp_line (start 15.24 8.89) (end 15.24 -8.89) (layer F.SilkS) (width 0.381))
  94     (fp_line (start 15.24 -8.89) (end -15.24 -8.89) (layer F.SilkS) (width 0.381))
  95     (fp_line (start -15.24 6.35) (end -12.7 6.35) (layer F.SilkS) (width 0.381))
  96     (fp_line (start -12.7 6.35) (end -12.7 8.89) (layer F.SilkS) (width 0.381))
  97
  98     ;; Should the placements be determined by a formula?
  99     (pad 1 thru_hole rect (at -13.97 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 100          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask))
 101     (pad 2 thru_hole circle (at -11.43 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 102          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask))
 103     (pad 3 thru_hole circle (at -8.89 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 104          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask))
 105     (pad 4 thru_hole circle (at -6.35 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 106          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 22 N-000030))
 107     (pad 5 thru_hole circle (at -3.81 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 108          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 12 N-000019))
 109     (pad 6 thru_hole circle (at -1.27 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 110          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 17 N-000025))
 111     (pad 7 thru_hole circle (at 1.27 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 112          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask))
 113     (pad 8 thru_hole circle (at 3.81 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 114          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 3 N-000003))
 115     (pad 9 thru_hole circle (at 6.35 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 116          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 54 N-000073))
 117     (pad 10 thru_hole circle (at 8.89 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 118          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 53 N-000071))
 119     (pad 11 thru_hole circle (at 11.43 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 120          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask))
 121     (pad 12 thru_hole circle (at 13.97 7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 122          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask))
 123     (pad 18 thru_hole circle (at 13.97 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 124          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask))
 125     (pad 19 thru_hole circle (at 11.43 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 126          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask))
 127     (pad 20 thru_hole circle (at 8.89 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 128          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 55 N-000074))
 129     (pad 21 thru_hole circle (at 6.35 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 130          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 56 N-000075))
 131     (pad 22 thru_hole circle (at 3.81 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 132          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 57 N-000076))
 133     (pad 23 thru_hole circle (at 1.27 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 134          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 48 N-000066))
 135     (pad 24 thru_hole circle (at -1.27 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 136          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 6 N-000006))
 137     (pad 27 thru_hole circle (at -8.89 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 138          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 28 N-000037))
 139     (pad 28 thru_hole circle (at -11.43 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 140          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask))
 141     (pad 29 thru_hole circle (at -13.97 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 142          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask))
 143     (pad 25 thru_hole circle (at -3.81 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 144          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 32 N-000041))
 145     (pad 26 thru_hole circle (at -6.35 -7.62 270) (size 1.7526 1.7526)
 146          (drill 1.0922) (layers *.Cu *.SilkS *.Mask) (net 46 N-000064))))
 147
 148 (define current-net (box 0))
 149 (define (net label number)
 150   (set-box! current-net (+ (unbox current-net) 1))
 151   (list 'net (unbox current-net)
 152         (string->symbol (format "N-~a-~a" label number))))
 153
 154 (define nets
 155   (append (list '(net 0 ""))
 156           ;; TODO: this causes a pcbnew segfault
 157           ;; (for/list ([row (in-range rows)])
 158           ;;   (net "row" row))
 159           ;; (for/list ([col (in-range cols)])
 160           ;;   (net "col" col))
 161           ;; (for/list ([d (- (* rows cols) 2)])
 162           ;;   (net "diode" d))
 163           ))
 164
 165 (define (net-class nets)
 166   (append '(net_class Default "This is the default net class."
 167             (clearance 0.254)
 168             (trace_width 0.2032)
 169             (via_dia 0.889)
 170             (via_drill 0.635)
 171             (uvia_dia 0.508)
 172             (uvia_drill 0.127))
 173           (for/list ([n nets])
 174             (list 'add_net (last n)))))
 175
 176 (define (switch row col)
 177   ;; TODO: need trig here:
 178   (let ([x (+ x-offset (* col spacing))]
 179         [y (+ (* row spacing) (list-ref offsets col) y-offset)]
 180         [rotation (if (< 5 col) 10 -10)]
 181         [label (format "~a:~a" col row)])
 182     ;; TODO: diode/column nets
 183     (switch-module x y rotation label '(net 0 "") '(net 0 ""))))
 184
 185 (define (diode row col)
 186   ;; TODO: need trig here:
 187   (let ([x (+ x-offset (* col spacing) -1)]
 188         [y (+ (* row spacing) (list-ref offsets col) y-offset 4)]
 189         [rotation (if (< 5 col) 10 -10)]
 190         [label (format "~a:~a" col row)])
 191     ;; TODO: diode/row nets
 192     (diode-module x y rotation label '(net 0 "") '(net 0 ""))))
 193
 194 (define switches+diodes
 195   (for/list ([col (in-range cols)]
 196              #:when true
 197              [row (if (or (= 5 col) (= 6 col))
 198                       '(0) (in-range rows))])
 199     (list (switch row col) (diode row col))))
 200
 201 (define board
 202   (apply append nets
 203          (list (net-class nets))
 204          (list teensy-module)
 205          switches+diodes))
 206
 207 (define (write-placement filename)
 208   (when (file-exists? filename) (delete-file filename))
 209   (call-with-output-file filename
 210     (λ (op)
 211       (display (call-with-input-file "header.rktd"
 212                  (curry read-string 9999)) op)
 213       ;; kicad has this terrible bug where it's whitespace-sensitive here =(
 214       (display "\n" op)
 215       (for ([f board])
 216         (pretty-print f op 1))
 217       (display ")" op))))
 218
 219 ;; (write-placement "/tmp/atreus.kicad_pcb")