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paul356's Blog

基于KiCad的大语言模型插件(Agent) — DRC设计规则与自动布线联动

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前言

设计 PCB 时，我们往往需要根据厂家工艺和设计需求不断调整 DRC 规范——比如电源网络要加粗走线、高速信号要严格控制间距。以前这些规则需要在 KiCad 的 Board Setup 里手动设置，改来改去挺繁琐的，尤其当你有好几个网络类需要分别设规则的时候。

本次更新（v0.1.6）补齐了通过大语言模型调整 DRC 规范的能力。你可以在插件里用自然语言设定线宽、间距、过孔大小等规则，这些约束会被写入 KiCad 的设计规则文件。通过PCB编辑器的 DRC 规范检查功能可以检查当前电路中违反这些规范的地方。

另外在自动布线时，插件将当前 PCB（含最新规则）导出为 DSN 文件，freerouting 从 DSN 中读取规则，布线时直接按照你设定的约束来走线。

下面具体看看怎么用。

1. 轻松修改规则

以前在 KiCad 里改设计规则，你得打开 Board Setup，在 Design Rules、Net Classes、Custom Rules 几个面板之间来回切换。现在直接用自然语言告诉 AI。

改全局规则

比如你找厂家要了工艺参数，发现板子默认的最小间距太小了：

帮我把最小间距改成 0.2mm，最小线宽改成 0.25mm。

AI 只改你指定的字段，其他规则不变。修改前会自动备份 .kicad_pcb 文件，改错了随时恢复。

给电源网络单独设规则

电源线需要走粗一点，信号线走细一点，这是最常见的需求。直接告诉 AI：

创建一个叫"Power"的网络类，线宽 0.5mm，间距 0.6mm。然后把 VBUS、VCC_SYS、+3V3 这几个网络加进去。

img

AI 会自动创建网络类（如果不存在就基于 Default 生成）、设置参数、然后把网络分配进去。如果以后想调整：

把 Power 网络类的间距从 0.6mm 改到 0.8mm。

或者把某个网络移出去：

把 +3V3 从 Power 网络类移出去。

加一条自定义条件规则

有些需求比较特殊，比如”所有顶层走线额外加 0.1mm 间距”。这种条件规则在 KiCad 里需要用 Lisp 风格的 DSL 来写，语法挺抽象的。现在你只管描述需求，AI 帮你翻译：

给顶层的所有铜箔对象额外加 0.1mm 间距，设为警告级别。

AI 会生成条件 ~”A.Layer == ‘F.Cu’”~，约束类型 ~clearance~，值 0.1mm。

img

2. 布线时自动生效

这是本次更新最重要的变化。规则通过 AI 改完之后直接写入文件。重新打开项目后，KiCad 加载最新规则，此时启动自动布线，插件调用 ExportSpecctraDSN 将当前 PCB 导出为 DSN 文件——因为 DRC 规则已经更新到板子文件里了，导出的 DSN 自然包含最新的约束参数。freerouting 读取 DSN 中的 (rule ...) 段落后，直接按你设定的间距和线宽来布线。布线完成后，插件自动跑一遍 DRC，对比布线前后的违规数量，如有新增会在对话里提醒你。

整个过程不需要手动导出、不需要额外传参数——你只管用自然语言改规则，布线时自动生效，布完自动验证。

需要注意：修改 DRC 规则后，KiCad 不会在运行时自动加载最新内容。建议关掉项目再重新打开，否则 KiCad 读到的还是旧规则，布线结果也不会反映你的修改。

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3. DRC 工具一览

这次新增了 9 个 DRC 相关工具，列个表供参考。不用记，需要的时候直接跟 AI 说就行。

工具 作用 一句话用法
get_effective_design_rules 查看全部设计规则 “帮我看看这块板子的设计规则”
set_design_rules 修改全局最小规则 “把最小间距改到 0.2mm”
set_net_class_rules 创建或修改网络类 “把 Power 类的线宽改成 0.5mm”
assign_nets_to_class 把网络分配到网络类 “把 VBUS 加到 Power 网络类”
remove_nets_from_class 把网络移出网络类 “把 +3V3 从 Power 类移出去”
delete_net_class 删除网络类 “把 Power 网络类删掉”
add_custom_rule 添加自定义条件规则 “给 HV 网络类加 1mm 额外间距”
del_custom_rule 删除自定义规则 “把 HV clearance 那条规则删掉”
run_drc_check 打开 DRC 检查器 “帮我跑一下 DRC 检查”

所有修改操作都会在写入前自动创建 .bak 备份文件，不用担心改错。

4. 如何升级

第一步：下载插件包

从 Releases 页面 下载最新版 kicad-ai-assistant.zip ，解压到 KiCad 插件目录：

  • Linux： /.local/share/kicad/10.0/scripting/plugins
  • Windows: %USERPROFILE%\Documents\KiCad\10.0\scripting\plugins

第二步：运行安装脚本

进入插件目录，执行对应平台的安装脚本：

Linux：

cd ~/.local/share/kicad/10.0/scripting/plugins/kicad_ai_assistant
./setup_plugin.sh

Windows（PowerShell）：

cd "$env:USERPROFILE\Documents\KiCad\10.0\scripting\plugins\kicad_ai_assistant"
.\setup_plugin.bat

安装脚本会自动从 PyPI 安装最新版 kcaa 包。如果你在国内网络环境下安装， pip 默认的国内镜像可能尚未同步 v0.1.6，可以设置环境变量指定 PyPI 官方源：

PIP_INDEX_URL=https://pypi.org/simple/ ./setup_plugin.sh

如果你之前安装的是 kicad-mcp 仓库的旧版插件，请参考 简化安装方法 一文完成数据迁移。

结语

这次更新的主线很清楚：让你用自然语言管理 DRC 规则，修改后的规则通过 DSN 导出自动传递给 freerouting，布线完成后自动验证。欢迎在 GitHub 提交 Issue 或 PR，也欢迎加入技术交流群反馈意见。

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参考