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kicad‑happy – KiCad 项目的 AI 驱动设计审查

工具简介

• 一个纯 Python 工具，分析 KiCad 原理图、PCB 布局和 Gerber 文件，并生成详细的设计审查报告。它可以在本地运行、作为 GitHub Action 运行，或作为多种 AI 编码助手（Claude Code、OpenAI Codex、Google Antigravity、opencode）的插件运行。

核心能力

领域	工具功能
解析	读取 KiCad 项目文件，构建网络列表，提取元件值，并创建电源树和子电路的构建化表示。
设计审计	检测常见错误（缺少 ESD 保护、去耦不足、走线宽度不当、分压比不合理等），并用严重性图标标记。
SPICE 仿真	自动为检测到的子电路生成测试平台，使用 ngspice/LTspice/Xyce 运行，并报告测量值与计算值。支持 Monte-Carlo 公差扫描和快速 what-if 参数更改。
EMC 预合规	运行 44 项规则检查（接地平面空洞、差分对偏斜、PDN 阻抗、开关稳压器谐波等），并生成带有建议缓解措施的 EMC 风险评分。
数据手册交叉参考	从元件 PDF 中提取关键规格，按 MPN 缓存，并将数据用于电压稳压器反馈、滤波器计算和部件生命周期警报。
BOM 与采购	生成完整的物料清单（BOM），可查询 DigiKey、Mouser、LCSC、Element14 并导出供应商特定订单文件（JLCPCB、PCBWay）。
认证提示	根据检测到的电路建议相关法规标准（FCC Part 15 B、CISPR 32、汽车、军事）。

使用方法

• 独立使用：克隆仓库并直接运行 Python 脚本（python -m kicad_happy <项目路径>）。除了 Python 3.10+ 解释器外，无外部依赖。
• GitHub Action：添加提供的 workflow 文件；在每次涉及 KiCad 文件的 PR 上，操作会运行分析并发布包含电源树、SPICE 结果、EMC 风险等的结构化评论。
• AI 代理插件：仓库包含 11 个“技能”（kicad、spice、emc、datasheets、bom、digikey、mouser、lcsc、element14、jlcpcb、pcbway）。安装插件后，AI 助手能够回答诸如“检查升压转换器回路的 EMI”或“为我的 LC 网络生成 SPICE 扫描”之类的自然语言查询。

安装亮点

• 纯 Python，零 pip 包；无需本地安装 KiCad 即可工作。
• 记录了多种安装路径（Claude Code 市场、Codex 技能安装器、Google Antigravity CLI、手动符号链接设置或用于 opencode 的简单 git clone）。
• 发布候选版本可通过标签特定的市场引用获得。

典型工作流程

1. 将工具（或 AI 助手）指向 KiCad 项目目录。
2. 解析原理图和 PCB 文件，构建电源树图并识别子电路。
3. 运行可选的 SPICE 仿真和 EMC 规则检查。
4. 生成包含以下内容的 Markdown 报告：
   • 带计算电压的电源轨层次结构。
   • 子电路表（电机驱动、滤波器等）。
   • 连接器 ESD 覆盖列表。
   • 无源网络计算（滤波器截止频率、分压比、晶振负载电容）。
   • 认证建议和 BOM 就绪状态。
5. 报告可供人工阅读，或由 GitHub Action 自动发布。

限制与要求

• SPICE 仿真需要安装外部仿真器（ngspice、LTspice 或 Xyce）；否则工具会跳过仿真步骤。
• AI 集成取决于宿主代理的插件系统；README 中提到了一个已知的 Claude Code 缓存错误，可能需要手动清除缓存。
• 分析基于规则，并依赖于元件数据手册的准确性；它不能替代完整的物理原型或正式验证。

重要性 kicad‑happy 将大语言模型驱动的推理引入电子设计自动化。通过将 KiCad 项目转换为 AI 可以查询的构建化数据，工程师可以获得即时设计审查反馈、运行快速 SPICE 检查，并在订购 PCB 之前发现代价高昂的错误——弥合了以软件为中心的 AI 助手与硬件设计工作流之间的差距。