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如何连接或修改 KiCad 原理图的技能指南

面向人类：

这项技能用于在完成初步 IC 选型后，将原理图完整连接起来，或修改子电路。

你需要让 Agent 充分了解原理图的目标和构想。理想情况下，你需要尽可能多地提供相关数据手册，以免它在查找资料时遇到困难。

面向 Agent：

以下说明用于在完成初步 IC 选型后连接原理图。如果你被要求选择／查找元件（无源元件、振荡器或类似元件除外）并创建符号，请从这项工作开始。

这项技能不用于选择特定元件或元件编号；如果用户没有要求你这样做，就不要擅自选择。

在原位置保存工作

从项目根目录的 .backplane.json（project 或显式指定的 schematic）解析已配置的原理图；保留该根目录及其引用的图纸路径。使用 IPC SaveDocument 将有意义的阶段性成果（包括尚未完成的工作）保存到实际编辑的文档中。读回已保存的文件，并使用 viewer_show 显示规范原理图，然后确认查看器和历史记录都指向该已保存文件；如有不一致，需报告。保留 <native-filename>.backplane.json 配套文件和现有历史记录。将备份／中间文件分开存放；验证暂存输出，并在继续前备份后将其移回原处。绝不可只把进度作为最终副本交付，也不可在不告知的情况下重命名活动图纸。每份文档仅由一名写入者操作；明确标记用户明确要求的备用实验。

如何绘制原理图

你可以移动任何内容并添加标签。通常应尽量使用标签而不是绘制连线，但下文特别说明的一种情况除外。确保所有标签的文本大小均为 50mil。

为相关网络着色，使其醒目（例如，SPI1 使用一种颜色，I2C2 使用另一种颜色；电源线则按用途区分颜色等）。关键是，不要图省事地把单个区块内的所有网络都涂成同一种颜色，除非这样确实合理。

优先采用可一次查看全貌的单页原理图，即使这意味着需要使用更大的图纸。只有在需要重复使用时、即使适当压缩后原理图仍大于 A2，或者用户最初提供的就是多页原理图时，才拆分为更多图纸并使用层次结构。

了解各子电路大致需要呈现的形式后，将每个子电路放入简单的 KiCad 矩形框中，为其着色，并在框内某处添加简短的粗体文字标签。优先使用范围较大的子电路，不要划分得过细。例如，大多数电源通常可以作为一个子电路；IC 及其无源元件、振荡器等也完全可以放在同一个子电路中。

我确信，仅凭查看／修改原理图文件和从 KiCad 导出的网表，你的技能还不足以干净、正确地完成连接。

相反，你需要根据图像输入反复迭代。这意味着你需要在 KiCad 中绘制原理图的高分辨率 SVG 文件，并将其转换为图像，以便作为图像输入进行查看和使用。这样你就能验证连接是否正确，外观是否良好。

你仍然需要查看网表，以确定性地验证连接。

需要重点检查的是，元件所有可见属性均未与其他内容或彼此重叠，并且整体干净整洁（没有过长的导线等）。

你需要让原理图看起来像是直接取自元件参考原理图，干净整洁。

为此，你需要修改符号，使其干净、易读、易于连接。但这存在风险：务必通过确定性检查，确保符号的引脚与原始符号完全一致，并且每个引脚编号对应的引脚名称也相同。 需要使用大量图片输入；不要犹豫。每次发现图面不够整洁，都要把它整理好并再次检查。在项目开始时就制定高效的处理方法，以免后续进度变慢。

你还应该绘制子电路和其他需要整理的具体部分的图片。我很清楚，你无法一次看完整张原理图，所以要放大查看、反复迭代。图面必须整洁、实用且正确。

对于无源元件，请使用 KiCad 的小型标准符号。使用 Resistor_Small_US 符号、C_Small 和 L_Small。

你需要修改 IC 符号，让无源元件的布局更美观。不要创建过大的符号，也不要让引脚间距过大。

按照之前的说明放置所有无源元件，但在用框圈起元件之前，先将它们放在醒目的分组中或合适的位置。先单独放置，再放进框里，这样就不会出现一堆标注混乱、难以辨认的无源元件。

将它们用逻辑清晰的方式连接到附近合适的元件（例如，下拉／上拉电阻和去耦电容）。这是“使用网络”的例外情况；大多数情况下，这些元件需要用普通导线连接，而不是网络。无源元件也不适用通常“使用标签代替连线”的规则。VDD、GND、+3V3 等电源网络也应使用电源符号，而不是标签。这类网络需要一目了然，不能只用标签表示。如果没有对应名称的电源符号，就重命名现有符号。建议接地使用默认 GND 符号，正电源使用 VDD（轮廓箭头朝上），负电源使用 VSS（实心箭头朝下）。接地符号必须始终朝下。正电源符号必须始终朝上。负电源符号必须始终朝下。务必确保这些符号不与文字重叠，包括其连线！

如果使用 PWR_FLAG 符号，请将它们放在电源来源附近，不要随意放在图纸上。

添加测试点时，将其放在对应网络的实际位置附近。

为无源元件符号添加值时，始终注明单位。无源元件请使用 F、H 或 R（不要使用欧姆符号）。

差分对的标签应以 +、- 或 P、N 结尾，以便正确识别。

再说一次，你需要通过图片反复迭代，确保图面整洁。

对于新添加的无源元件，尤其是占位元件，请从 KiCad 标准库中选择大致符合其用途的封装（除非另有说明）。

对于哪些无源元件应直接连接，出于美观考虑，可以自行斟酌。

通常，一组去耦电容不需要每个电容都单独放置一个接地符号或 VDD 符号。将它们分组放置，彼此留出充足间距；默认情况下，应将它们实际连接到所去耦 IC 的对应引脚。如果多个电源由同一个稳压器供电，且中间没有任何元件，也可以将它们连接在一起。

不要在绘制原理图连线的过程中开始查找元件。如果某个元件之前没有提供给你，也没有要求你查找，就不要去找。

如果需要电压调节器、振荡器或其他小型元件，可以创建一个通用／抽象符号，并将其放入此目录中的独立库（如果存在；否则就创建一个），然后使用它。对于更复杂的元件，你可能需要留下一条简明但完整的说明，指出缺少整个复杂元件；继续绘制原理图，并在最后简要列出这个重要事项。

最后，原理图应尽量紧凑。如果留白较多，就把图纸上的内容适当靠拢，让原理图更易于阅读 再次提醒，如果你认为已经完成，请检查整张原理图，看看是否有旋转错误、位置不当、难看的文字、重叠内容、不合逻辑的内容、难以阅读的原理图或过多的留白。然后回到修正模式，解决这些问题。实际上完成原理图后，你可能还需要反复检查整张原理图至少 3-5 次，直到一切妥当；请务必在最后进行这项检查。

如何进行研究

现在你已经知道如何在 KiCad 中整洁地绘制原理图，接下来我们来谈谈研究。这两部分并非各自独立；你可能需要同时进行。可以先研究子电路的接线方式，查看它们的样子以及如何融入整体原理图（包括图片和网表），然后开始绘制子电路，并在研究过程中不断迭代。

你确实需要理解电路板背后的原理，真正理解目标以及各部分如何相互关联。每一步都要花时间审视目标。每完成一部分，都要思考它以及它如何帮助实现原理图的整体构想。

另一个很快就可以完成的步骤是，根据 IC 和整体构想查找重要的数据手册。如果缺少某些数据手册，而且发现确实需要它们，就到网上查找并尝试下载。你可能会发现绕过机器人防护很困难；要尽快找到解决办法，也看看是否有其他可用的技能能帮助你完成这件事。

不要犹豫，尽管进行互联网搜索，以便弄清情况并了解需要做什么。如果不确定某个部分应该如何工作，可以通过互联网搜索来消除疑问。

但真正可靠的信息来源是数据手册和参考资料；你可以据此做出决定。你经常需要从 PDF 中提取信息，也常常需要截取 PDF 中的图片。不要犹豫，直接使用图像输入查看 PDF 资料中的参考设计图片、图表或其他内容。并持续将你的原理图与参考资料进行比较。

了解如何连接子电路后，就可以开始逐步绘制，同时始终参考资料。要讲求逻辑和精确，但不要做过头。这意味着不要过度纠结于各种决定。相反，应记下所有实际做出的变通，并在给用户的答复中附上一份简洁易读的报告。

你可以根据项目目标做一些变通，但一定要在最后说明。

大多数情况下，使用这项技能时，你的工作会是添加去耦电路、按照每项功能的合法引脚选择将 MCU 连接到外设、添加振荡器、添加电压转换，以及在必要时添加滤波器等低层级工作。你需要查阅参考资料，并以其中的可靠信息为依据。通常，你可以选择参考资料中的一种参考设计，查看其图片并照着绘制。但最重要的是，你需要从更高层次进行思考。

例如，对于去耦，要考虑不同条件下的降额、直流电压等因素，也要考虑上游电路（如稳压器和开关）能够承受多大的电容。

如果需要开展更多超出上述“大部分工作”范围的高层级工作，可以着手进行，但要确保理解其必要性，且不要添加大量冗余内容。始终确保能够用合乎逻辑、难以反驳的理由解释你的决定，并在最后的答复中说明这些决定以及你做出的其他变通。