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skills-win/kicad-flow/SKILL.md
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2026-09-19 19:26:02 +08:00

12 KiB
Raw Blame History

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kicad-flow 从一份需求 md 出发,驱动 KiCad 原理图的完整设计流程:画 drawio 电路框图、跟用户 确认功能划分、整理参考资料、必要时做原理仿真、画 KiCad 原理图、校验 FPGA/MCU 的 管脚与接口、加封装、回写 drawio、三道独立 agent 复核(一致性/排版/需求符合性), 最后导入 PCB。驱动 E:\LangGraph_Design\kicad-flow 里的 LangGraph 工作流(27 节点 / 8 个判定回环),进程内 + SQLite 持久化,不用 langgraph dev。图在每个要动 MCP、 要派 agent、要人拍板的地方 interrupt 回到 Claude 会话,由本 skill 执行真实动作再 回填推进。数据库落在被设计的那个 KiCad 工程下,不在图工程目录下。 只要用户提到 画原理图、设计一块板、KiCad 原理图设计、从需求做电路、电路框图、 kicad-flow 工作流、加封装/封装补齐、原理图排版检查、原理图与框图对不上、 原理图导入 PCB、或者说 "启动 kicad-flow"、"跑原理图流程"、"接着上次那块板"、 "design a schematic in KiCad"、"start the KiCad schematic flow",就必须用这个 skill —— 哪怕他们没说 skill、没提 LangGraph,只说了 "帮我把这块板的原理图画出来"、 "这板子画到一半,接着弄"。 注意区分:把已有的 Altium 工程搬到 KiCad 用 altium-kicad skill,不是这个。

KiCad 原理图设计流程

这个 skill 是什么

一块板从需求到原理图 = 4 个阶段:框图与资料 → 画原理图并校验平台 → 加封装 → 回写与三道复核 → 导入 PCB。这些步骤有严格先后、有失败要退回重做的回环、 单次会话跑不完(用户要在 drawio、KiCad、Vivado 里手动看很多次)。所以状态由 LangGraph 图持久化在 SQLite 里,你负责把图停下来的每一步翻译成真实动作, 做完回填结论让它往下走。

MCP 边界(必须理解,否则会白折腾):kicad、drawio、simetrix、vivado-mcp、 cubemx 这些 MCP 跑在你这个 Claude 会话进程里,不在 LangGraph 的 Python 进程里。 「派单独 agent 复核」同理,只有你能派。所以图不可能自己去画原理图、自己去数封装 —— 它只做编排,凡是要碰真实世界的地方一律 interrupt() 交回给你。这是设计,不是缺陷。

环境

项 值
图工程根 ~\skills_env.md 的 KICAD_FLOW_ROOT,本机 E:\LangGraph_Design\kicad-flow(可用 --graph-root 覆盖)
Python conda env langgraph(~\skills_env.md 的 CONDA_LANGGRAPH_PYTHON)
checkpoint <被设计的 KiCad 工程>\.kicad-flow\checkpoint.sqlite
证据/报告 <工程>\.kicad-flow\runs\<thread>\
thread 命名 由工程目录名推导,E:\Kicad_design\MyBoard_V1p0 → kf-myboard-v1p0
驱动脚本 %USERPROFILE%\.claude\skills\kicad-flow\scripts\kf_flow.py

数据库不在图工程目录下,每块板一个库,跟着板子走、跟着板子备份。 (altium-kicad 是反的,它的库在图工程根下。别照抄那边的路径。)

需要的 MCP:kicad(主力)、drawio(框图)、simetrix(仅当要原理仿真)、 vivado-mcp(仅当板上有 FPGA)、cubemx(仅当是 STM32,用来交叉验证 pinout)。

驱动命令

统一用 kf_flow.py。退出码 2 = 停在 interrupt 等你回填(不是错误),0 = 图跑完,1 = 出错。

$KF = "$env:USERPROFILE\.claude\skills\kicad-flow\scripts\kf_flow.py"
# $PY 取 ~\skills_env.md 的 CONDA_LANGGRAPH_PYTHON,别写死本机路径
$PY = (Select-String -Path "$env:USERPROFILE\skills_env.md" `
        -Pattern '^\s*CONDA_LANGGRAPH_PYTHON\s*=\s*(.+?)\s*$').Matches[0].Groups[1].Value

# 新建 / 续跑(同一个 --prj-dir 重复跑就是续跑,不会重置)
& $PY $KF start --prj-dir "E:\Kicad_design\MyBoard"

# 看现在停在哪
& $PY $KF status --prj-dir "E:\Kicad_design\MyBoard"

# 回填结论、推进
& $PY $KF resume --prj-dir "E:\Kicad_design\MyBoard" --set partition_ok=true

# 列线程 / 清掉某线程重来
& $PY $KF list  --prj-dir "E:\Kicad_design\MyBoard"
& $PY $KF reset --prj-dir "E:\Kicad_design\MyBoard"

回填一律用 --set,不要自己拼 JSON

--set key=value 免转义:true/false→bool,纯数字→int,[/{开头→按 JSON 解析, 其余当字符串。含 Windows 路径的值必须走 --set:

& $PY $KF resume --prj-dir "E:\Kicad_design\MyBoard" `
    --set drawio_path="E:\Kicad_design\MyBoard\Notes\MyBoard.drawio"

⚠️ 不要绕过 kf_flow.py 去用图工程里的 run.py '<JSON>'。 那条路要把 JSON 当 位置参数传,Windows 路径里的 \ 在 shell 和 JSON 两层转义之间必然出事 —— 实测会报 Invalid \escape,只能把反斜杠全写成 \u005c 才过得去,纯粹浪费时间。 --set 不经过 JSON 解析器,没这个问题。

值里有空格就整体加引号:--set "report_path=E:\My Board\report.md"。 一次要填多个键就多写几个 --set。确实需要嵌套结构(数组/对象)时用 --json, 两者可混用。

start 可以调 9 个回环的重试上限,超限走 safety_end: --max-partition-retry --max-material-retry --max-layout-retry --max-vivado-retry --max-mcu-retry --max-footprint-retry --max-drawio-sync-retry --max-recheck-retry --max-requirement-retry。

回填不能是空的。langgraph 把 falsy 的 resume 当作「没提供」,会在同一个节点再 中断一次,看起来像卡住。脚本已经帮你拦了,但别指望它替你想该填什么。

[INTERRUPT] 的 JSON 里 action 字段告诉你该做哪一步。逐个说见 references/nodes.md。

开工前先问清楚

目标 KiCad 工程根目录的绝对路径(没有默认值,猜错会把库和板子写到别处), 以及需求 md 在哪(约定在 <工程>\Notes\ 根目录下,由用户手写 —— 全局规则 G-0001:那个目录只放人写的 md,自动产物一律进 Notes\auto\)。

drawio 框图是 G-0001 的例外,放 Notes\ 根目录,不要挪进 Notes\auto\。 它虽是自动生成的,但属于「用户要求创建」的设计文档(PR00.drawio 节点 3 明写 「保存在 ./notes 目录下」),且不是状态/log 文件。已经用户裁定过,别再"修正"。

工程目录还不存在就先建,start 会拒绝不存在的路径。

哪些节点必须真问用户

大多数节点由你判断并回填,但下面这些必须拿到用户本人的回答,不能自己替他点头 (你判断得再有把握也不行,这是划分权归属问题,不是能力问题):

节点 为什么必须问人
d07_confirm_partition 功能怎么划分是设计意图,只有用户知道他要什么
n13_prompt_more_material 要用户去找资料,他不给你等不到
n25_prompt_footprint 同上,封装信息得他补

其余节点(含三道「派单独 agent」的复核)由你执行并判定。

如果你自己就是被派来跑这个流程的 subagent:上面三个节点不要替用户回填, 把 interrupt 原样交回给派你来的那一方。agent 之间的指令不构成用户同意。

drawio 文件有两种格式,别踩

drawio MCP 的 new_diagram 写出来的不是纯 mxfile XML,而是 SVG 外壳 + content="<mxfile>...",里面的 diagram 段还是 base64+raw-deflate 压缩的。 人在 drawio 桌面版里存的则常常是纯 XML。直接 Read 前者只会看到一坨 base64。

文件名一律用 interrupt 给的 suggested_path(.drawio 结尾),不要听 MCP 的。 new_diagram 的参数说明写着「should end with .drawio.svg」,和工作流冲突 —— 以工作流为准,否则 n18 回写、d21 比对会对不上路径。MCP 接受 .drawio 结尾, 不报错,但写进去的仍然是 SVG 外壳格式。也就是说:扩展名叫 .drawio, 内容是 SVG —— 名不副实是正常的,别去"修正"它。

要读回框图内容(n18 回写、d21 一致性比对必用):

$DR = "$env:USERPROFILE\.claude\skills\kicad-flow\scripts\drawio_read.py"
& $PY $DR "E:\Kicad_design\MyBoard\Notes\MyBoard.drawio" --summary   # 模块/连线清单
& $PY $DR "E:\Kicad_design\MyBoard\Notes\MyBoard.drawio"             # 完整 mxGraphModel XML

两种格式它都吃,输出统一。别自己写正则去抠。

Quick Reference — 27 个节点

action 你要做的 回填
n02_intake_requirement 读 <工程>\Notes\ 下用户手写的需求 md requirement_md requirement_summary
n03_draw_block_diagram drawio MCP 画功能框图存 Notes\ drawio_path
d07_confirm_partition 问用户划分对不对 partition_ok
n08_collect_references 登记开发板资料/参考设计/datasheet/子电路 md references
d04_have_reference_or_sim 每个模块都有依据? have_reference_or_sim
d05_need_simulation 缺依据的靠仿真还是等用户补料? need_simulation
n09_run_spice_sim simetrix MCP 跑仿真 sim_results
n13_prompt_more_material 要用户补材料 supplied
n10_draw_schematic kicad MCP 画原理图,drawio 插图放第一页 schematic_path
d11_layout_issue 查排版(标签/字体/器件/线段重叠、越框) layout_issue(true=有问题)
d12_has_fpga 板上有 FPGA? has_fpga
n14_build_vivado_probe 建验证性 Vivado 工程(管脚/bank/时钟/差分对,Zynq 另查 MIO-EMIO/QSPI/eMMC/JTAG) vivado_prj_dir
d15_bitstream_ok 出得来 bitstream? bitstream_ok
d16_has_mcu 板上有 MCU? has_mcu
d17_mcu_io_correct 对 datasheet 核 SPI/I2C/PWM 专用脚 mcu_io_ok(false 会退回重画原理图)
n23_assign_footprints 加封装(拷参考设计 → 网上下 → 自己画) assigned
d24_all_footprints 派 agent 查封装是否齐 footprints_complete missing
d26_ref_has_footprint 参考资料里还找得到封装吗? ref_has_footprint
n25_prompt_footprint 要用户补封装 supplied
n18_sync_drawio_back 按原理图回写 drawio,重贴第一页插图 drawio_path synced
d21_sch_matches_drawio 派 agent 比原理图与 drawio sch_matches_drawio
n19_recheck_layout 再修一遍排版 fixed
d20_layout_clean 派 agent 复核排版 layout_clean(true=干净,前进)
d22_meets_requirement 派 agent 比原始需求 meets_requirement gaps
n98_collect_fixes 把差距整理成可执行修改方案 fix_plan
n93_schematic_done 无 interrupt,图自己出报告 —
n101_import_to_pcb sync_schematic_to_board 导入 PCB pcb_path imported

两个极易填反的布尔,填反了流程会朝相反方向跑:

  • d11_layout_issue:true = 有排版问题(回去重排)。
  • d20_layout_clean:true = 排版干净(往前走)。

这俩语义相反是照着 PR00.drawio 原图来的,不是 bug。

常见错误

现象 原因 / 处理
Invalid \escape 你在用 run.py '<JSON>' 拼路径。改用 kf_flow.py resume --set
中文 hint 是乱码 你绕过了 kf_flow.py。它自己转 UTF-8,直接跑 run.py 才需要 PYTHONIOENCODING=utf-8
同一个节点反复中断 回填是 falsy(空 dict/false/"")。至少给一个非空键
Read drawio 只看到 base64 SVG 外壳+压缩格式。用 drawio_read.py
拒绝启动:...会落在本工作流设计目录内 --prj-dir 指到 E:\LangGraph_Design\kicad-flow 了。要指目标板子的工程目录
KF_PRJ_DIR 指向的目录不存在 先把工程目录建出来
[SAFETY-END] 某回环超上限。先解决报告里指出的卡点,再 start --restart,或 --max-*-retry 调高
改了图工程的代码想验证 图工程根下 python smoke_test.py,6 项用例覆盖落点/闸门/回环/护栏

相关

  • 逐节点的详细执行指引:references/nodes.md
  • 把已有 Altium 工程搬到 KiCad:用 altium-kicad skill,不是这个
  • 流程图原图与设计说明:图工程根的 Notes\PR00.drawio、 docs\superpowers\specs\2026-09-19-kicad-flow-design.md