> 从需求到打板的全流程副驾驶。多页原理图、PCB布局、DRC检查、BOM下单,让硬件团队的设计效率提升10倍.
架构总览
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核心能力
1. 多页分层原理图设计(专业版独有)
按功能分页设计,提升大型电路的可读性与维护性:
输入格式
| 参数名 | 类型 | 必填 | 说明 |
|---|---|---|---|
| input | string | 是 | PCB设计助手(专业版)处理的输入数据或指令 |
| options | object | 否 | 附加配置选项,如模式选择、格式偏好等 |
| callback_url | string | 否 | 异步处理完成后的回调通知URL |
project.sch
├── power.sch # 电源页:USB-C、LDO、DC-DC
├── mcu.sch # MCU页:最小系统、时钟、复位
├── interface.sch # 接口页:UART、USB、调试
├── sensor.sch # 传感器页:I2C/SPI设备
└── rf.sch # 射频页:天线、匹配网络
跨页网络通过 getState_Net() 自动同步,确保多页间网络名一致.
处理: 解析多页分层原理图设计(专业版独有)的输入参数,完成核心逻辑,返回结构化响应.
输出: 返回多页分层原理图设计(专业版独有)的响应数据,包含状态码、结果和日志.
- 执行此能力时使用input_params参数,支持创建/查询/导出操作
2. PCB布局与布线(专业版独有)
支持自动布局、手动布局与混合模式,含布线策略配置:
处理: 解析PCB布局与布线(专业版独有)的输入参数,完成核心逻辑,返回结构化响应.
输出: 返回PCB布局与布线(专业版独有)的响应数据,包含状态码、结果和日志.
3. 设计规则检查DRC(专业版独有)
完整DRC检查覆盖八大类规则:
| DRC类别 | 检查项 | 严重度 |
|---|---|---|
| 间距检查 | 焊盘间距、走线间距、元件间距 | 高 |
| 短路检查 | 不同网络连接、重叠焊盘 | 高 |
| 开路检查 | 未连接网络、悬空引脚 | 高 |
| 丝印检查 | 丝印上焊盘、丝印重叠、丝印缺失 | 中 |
| 阻焊检查 | 阻焊开窗异常、阻焊桥缺失 | 中 |
| 钻孔检查 | 钻孔重叠、钻孔过小、NPTH标注 | 高 |
| 尺寸检查 | 板框闭合、尺寸标注完整 | 中 |
| 元件检查 | 元件重叠、封装匹配、旋转异常 | 中 |
处理: 解析设计规则检查DRC(专业版独有)的输入参数,完成核心逻辑,返回结构化响应.
输出: 返回设计规则检查DRC(专业版独有)的响应数据,包含状态码、结果和日志.
4. 多层板设计(专业版独有)
支持4/6/8层板,提供标准叠层结构与阻抗控制建议:
处理: 解析多层板设计(专业版独有)的输入参数,完成核心逻辑,返回结构化响应.
输出: 返回多层板设计(专业版独有)的响应数据,包含状态码、结果和日志.
5. 自定义元件库与封装管理(专业版独有)
处理: 解析自定义元件库与封装管理(专业版独有)的输入参数,完成核心逻辑,返回结构化响应.
输出: 返回自定义元件库与封装管理(专业版独有)的响应数据,包含状态码、结果和日志.
6. 设计模板与复用库(专业版独有)
将常用电路沉淀为可复用模板,新项目直接调用:
处理: 解析设计模板与复用库(专业版独有)的输入参数,完成核心逻辑,返回结构化响应.
输出: 返回设计模板与复用库(专业版独有)的响应数据,包含状态码、结果和日志.
7. 扩展电气规则检查ERC(专业版独有)
在基础质量门之上,新增深度电气检查:
| ERC类别 | 检查项 | 价值 |
|---|---|---|
| 电源完整性 | 去耦电容数量与位置、电源平面分割 | 避免电源噪声导致的功能异常 |
| 信号完整性 | 高速信号走线长度、差分对匹配 | 避免信号反射与时序问题 |
| 时序分析 | 关键路径走线长度、时钟布线 | 避免时序违例 |
| EMC预评估 | 时钟走线屏蔽、地平面完整性 | 提升EMC测试通过率 |
| 热设计评估 | 大功率元件间距、散热铜箔面积 | 避免热失效 |
处理: 解析扩展电气规则检查ERC(专业版独有)的输入参数,完成核心逻辑,返回结构化响应.
输出: 返回扩展电气规则检查ERC(专业版独有)的响应数据,包含状态码、结果和日志.
8. BOM自动生成与立创下单(专业版独有)
处理: 解析BOM自动生成与立创下单(专业版独有)的输入参数,完成核心逻辑,返回结构化响应.
输出: 返回BOM自动生成与立创下单(专业版独有)的响应数据,包含状态码、结果和日志.
9. Gerber输出与打板文件包(专业版独有)
处理: 解析Gerber输出与打板文件包(专业版独有)的输入参数,完成核心逻辑,返回结构化响应.
输出: 返回Gerber输出与打板文件包(专业版独有)的响应数据,包含状态码、结果和日志.
能力覆盖范围:本skill的核心能力覆盖以下场景关键词:EasyEDA、全流程、设计专业版、支持多页原理图、自定义库与、覆盖从设计到打板、设计助手、面向硬件团队与专、业电子工程师、在免费版基础上解、锁全部高级能力、设计复用模板、单对接、覆盖从需求到打板、的全流程、Use、when、、品牌视觉时使用、不适用于、建模和动画制作等。这些关键词对应description中声明的使用场景,均已在上述能力点中提供对应的操作支持.
快速开始
- 阅读## 核心能力章节了解skill功能
- 按## 依赖说明配置环境
- 执行所需能力对应的命令
- 参考## 错误处理章节处理异常
- 查看## FAQ解答常见疑问
基础搭建(<60秒)
单页原理图设计(与免费版一致,但启用扩展ERC):
curl https://$SERVICE_URL/api/health
// 单页设计+扩展ERC
const design = await pcbAssistant.design({
requirement: "USB-C供电的STM32最小系统板,带UART调试和两个LED",
enable_erc: true, // 专业版:扩展ERC
preferred_vendor: "lcsc"
});
标准搭建(<120秒)
多页原理图+PCB布局+DRC:
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完整搭建(<300秒)
响应解析: 完成完成后,查看输出响应确认任务状态。成功时输出包含解析摘要和响应数据;失败时根据错误信息排查问题,查阅错误解析章节获取恢复步骤.
使用场景
场景一:专业硬件团队产品开发(硬件工程师角色)
场景描述:硬件团队开发一款工业网关产品,包含STM32主控、以太网、4G模块、电源管理、隔离通信,需要4层板设计,从立项到打板需在2周内完成.
配置:
Agent行为:
- 按页面结构自动创建5页原理图
- 调用模板库快速搭建各功能模块
- 自动布局:MCU居中,接口靠边,电源分区
- 自动布线:差分对(USB/以太网)优先,电源加粗
- DRC检查:工业级规则(间距0.2mm,过孔0.3mm)
- ERC检查:信号完整性、电源完整性、EMC预评估
- 生成BOM并检查库存
- 输出嘉立创可下单的Gerber包
效果:工业网关PCB设计从约4周缩短至5天,首次打板成功率从约60%提升至90%+,DRC错误从平均20+个降至0.
场景二:多层高速电路设计(射频工程师角色)
场景描述:射频工程师设计一款带WiFi+BLE的IoT设备,需要6层板,含阻抗控制的天线匹配网络,对信号完整性要求高.
配置:
Agent行为:
- 6层板叠层设计,信号层夹在两层地之间
- 射频走线按50欧姆阻抗控制宽度
- 差分对(USB)按90欧姆阻抗匹配
- 天线匹配网络π型结构自动生成
- 信号完整性检查:走线长度匹配、stub检查
- EMC预评估:时钟走线远离板边、地平面完整
效果:高速电路设计从约6周缩短至10天,信号完整性问题减少约70%,EMC测试一次通过率提升约50%.
场景三:量产产品PCB设计(产品经理+采购员角色)
场景描述:产品团队要将一款消费电子产品从原型转向量产,需要优化BOM成本、确保元件供货稳定、生成量产文件包.
配置:
project:
name: Consumer_Product_v2
bom:
preferred_vendor: "lcsc"
second_source: true # 每个元件备选货源
min_stock: 5000 # 量产最低库存要求
max_price: 0.5 # 单元件最高限价
manufacturing:
jlcpcb_compatible: true
panelization: "2x2" # 拼板
stencil: true # 生成钢网文件
Agent行为:
- BOM优化:每个元件找2个货源,筛选库存>5000且单价<0.5的元件
- 成本核算:BOM总成本对比,识别可优化项
- 量产文件包:Gerber+钢网+拼板图+坐标文件+BOM
- 立创一键下单:BOM+PCB同步下单
效果:BOM成本降低约15%,元件供货稳定性从约80%提升至98%,量产文件准备从约3天缩短至2小时.
场景四:设计资产沉淀与复用(技术负责人角色)
场景描述:技术负责人希望将团队积累的电路设计沉淀为可复用资产,新项目能快速基于已有设计启动.
配置:
library/
├── templates/ # 设计模板
│ ├── mcu_minimum/
│ ├── power/
│ └── interface/
├── approved_parts/ # 已验证元件清单
│ ├── mcu.yaml
│ ├── power_ic.yaml
│ └── connectors.yaml
└── design_rules/ # 团队设计规范
├── spacing.yaml
├── naming.yaml
└── layer_stackup.yaml
Agent行为:
- 新项目从模板库快速搭建
- 元件选型仅从已验证清单中选取
- 设计规则按团队规范自动应用
- 历史设计可差异对比,追踪变更
效果:新项目启动时间从约1周缩短至1天,设计规范性提升约80%,元件验证成本降低约90%.
多角色场景指南
| 角色 | 典型场景 | 推荐功能组合 | 核心价值 |
|---|---|---|---|
| 硬件工程师 | 产品开发全流程 | 多页+PCB+DRC+BOM | 设计周期缩短75% |
| 射频工程师 | 高速多层电路 | 6层板+阻抗控制+SI检查 | 信号完整性问题减70% |
| 电源工程师 | 电源电路设计 | 多层板+PI检查+热评估 | 电源噪声降低50% |
| 产品经理 | 量产转产 | BOM优化+量产文件+下单 | BOM成本降15% |
| 采购员 | 元件采购 | BOM+库存检查+二供 | 供货稳定性98% |
| 技术负责人 | 资产沉淀 | 模板库+设计规则+差异对比 | 新项目启动1天 |
| 教学导师 | 实验室教学 | 多页+DRC+模板 | 教学效率提升 |
性能优化策略
设计性能优化
- 模板优先:新项目优先从模板库搭建,减少从零设计
- 批量操作:元件放置、网络命名采用批量API,减少通信开销
- 增量设计:大型设计分页并行,最后合并网表
- 缓存策略:元件库搜索结果缓存,避免重复查询
DRC性能优化
- 分区检查:大型PCB按区域分片DRC,并行加速
- 规则分级:高优先级规则实时检查,低优先级规则批量检查
- 增量检查:仅检查变更区域,而非全板重新检查
- 规则缓存:常用规则集预编译,加速检查
BOM优化策略
- 库存预警:设置最低库存阈值,自动过滤缺货元件
- 二供匹配:每个元件自动匹配替代货源
- 价格优化:按用量梯度寻找最优价格
- 生命周期检查:识别停产风险元件,提前预警
示例
与PLM系统集成
def push_bom_to_plm(bom_data):
plm_api = PLMClient(base_url="https://plm.company.com/api")
plm_api.bom.create(
project=bom_data["project"],
items=bom_data["items"],
version=bom_data["version"]
)
与ERP系统集成
def sync_to_erp(bom_data):
erp = ERPClient()
for item in bom_data["items"]:
erp.purchase_request.create(
part_number=item["lcsc_id"],
quantity=item["quantity"] * 1000, # 量产批量
deadline="2026-02-15"
)
与版本控制系统集成
git add schematic/ pcb/ bom/
git commit -m "feat: 完成v1.0原理图与PCB设计
# .
- 多页原理图:电源/MCU/接口/射频
- 4层板设计:标准叠层
- DRC通过:0 errors, 3 warnings
- BOM生成:32个元件,总成本¥45.6"
# .
git tag v1.0-pcb
版本升级迁移指南
从免费版升级至专业版
- 数据兼容:专业版完全兼容免费版的设计文件
- 功能激活:
- 多页设计:pcbAssistant.enableFeature("multi_page")
- PCB布局:pcbAssistant.enableFeature("pcb_layout")
- DRC检查:pcbAssistant.enableFeature("drc") - 历史设计导入:免费版的单页设计可直接升级为多页的领先页
- 指令兼容:免费版的所有指令在专业版中均可使用
版本更新历史
| 版本 | 日期 | 变更内容 |
|---|---|---|
| 1.0.0 | 2026-01 | 初版发布,含全部九大高级功能 |
FAQ
Q1:专业版支持多少层板设计?
支持4层、6层、8层板设计。4层板为标准叠层(信号/地/电源/信号),6层板为高速叠层(信号/地/信号/信号/地/信号),8层板为复杂高速叠层。提供标准叠层模板,也支持自定义叠层结构.
Q2:DRC检查的规则可以自定义吗?
可以。专业版支持完全自定义DRC规则,包括间距、线宽、过孔、丝印、阻焊等八大类规则。可按项目需求配置不同规则集(如消费级、工业级、汽车级).
Q3:BOM下单支持哪些厂商?
目前深度集成立创商城(LCSC)与嘉立创(JLCPCB),支持一键下单。BOM也可导出为标准Excel格式,手动导入至其他采购平台。后续将支持更多厂商.
Q4:阻抗控制的精度如何?
阻抗控制基于IPC-2141标准计算,考虑层叠结构、介质厚度、铜厚、线宽、线距等因素。对于FR-4材料,50欧姆单端阻抗精度约±10%,差分阻抗精度约±15%。关键射频电路建议用专业阻抗计算工具二次验证.
Q5:设计模板库可以扩展吗?
可以。专业版支持将任意已完成的设计保存为模板,供后续项目复用。模板可包含原理图、PCB布局、设计规则、元件清单等完整信息。团队可建立内部模板库.
Q6:扩展ERC能替代专业仿真吗?
不能。扩展ERC提供预评估级别的检查,能识别常见问题(如去耦电容缺失、走线过长、地平面不完整),但无法替代专业仿真工具(如HyperLynx、ADS)的精确分析。建议ERC用于设计早期筛查,仿真用于关键信号验证.
Q7:拼板和钢网文件如何生成?
专业版支持自动生成拼板文件(2x2、3x3等)与钢网文件。拼板支持V-cut与邮票孔两种工艺。钢网文件符合IPC-7525标准,可直接发送至钢网厂商.
Q8:如何管理设计版本?
专业版支持设计文件的版本管理,每次修改自动生成版本快照。可对比任意两个版本的差异(原理图变更、PCB变更、BOM变更)。建议配合Git使用,实现设计文件的完整版本控制.
Q9:专业版支持团队协作吗?
支持通过共享模板库、设计规则、已验证元件清单实现团队协作。多人可同时编辑不同页面,最后合并网表。建议配合版本控制系统使用,避免冲突.
Q10:Gerber文件兼容哪些PCB厂商?
生成的Gerber文件符合RS-274X标准,兼容嘉立创、捷多、华强PCB等主流厂商。专业版提供"jlcpcb_compatible"选项,生成嘉立创可直接下单的文件包。其他厂商可通过标准Gerber导入.
Q11:如何处理元件停产?
专业版的BOM检查包含生命周期状态,识别停产风险元件时会预警。自动匹配二供(替代元件),并评估替换的兼容性。建议关键元件提前备货或寻找pin-to-pin兼容的替代.
错误处理
| 问题 | 可能原因 | 解决方案 | 优先级 |
|---|---|---|---|
| 多页网表不同步 | 跨页网络命名不一致 | 用 getState_Net() 检查;统一命名规范 |
高 |
| 自动布局效果差 | 约束设置不合理 | 增加关键元件约束;改用混合布局模式 | 高 |
| 自动布线完成率低 | 网络密度过高或板面积不足 | 增加层数;调整元件布局;手动预布关键信号 | 高 |
| DRC报错过多 | 规则过于严格 | 调整规则阈值;区分设计与工艺限制 | 中 |
| 阻抗计算不准 | 层叠参数与实际不符 | 核对介质厚度与铜厚;用专业工具二次验证 | 高 |
| BOM元件缺货 | 库存实时变化 | 启用二供匹配;增加备选元件;联系厂商预留 | 中 |
| Gerber文件异常 | 版本兼容性问题 | 用Gerber查看器验证;确认RS-274X格式 | 中 |
| 拼板文件错误 | 拼板参数配置不当 | 检查拼板间距与工艺标记;用拼板预览验证 | 低 |
| 钢网文件不匹配 | 焊盘定义不一致 | 确认焊盘类型(SMD/NSMD);核对开口尺寸 | 中 |
| 设计模板加载失败 | 模板格式或版本不兼容 | 检查模板版本;用模板校验工具修复 | 低 |
| ERC误报 | 规则阈值过严或上下文识别错误 | 调整规则阈值;手动确认;提交规则优化建议 | 低 |
| 团队协作冲突 | 多人同时编辑同一页面 | 建立编辑锁机制;按页面分工;用版本控制合并 | 中 |
依赖说明
运行环境
- Agent平台:支持SKILL.md的任意AI Agent(Claude Code / Cursor / Codex / Gemini CLI等)
- 操作系统:Windows / macOS / Linux
- EasyEDA客户端:6.5+(专业版推荐)
- Node.js:14+(桥接服务)
依赖详情
| 依赖项 | 类型 | 是否必需 | 获取方式 |
|---|---|---|---|
| LLM API | API | 必需 | 由Agent平台内置LLM提供(默认GPT-4o) |
| EasyEDA客户端 | 桌面应用 | 必需 | 从easyeda.com下载 |
| Node.js | 运行时 | 必需 | 从nodejs.org安装 |
| 工具协议 | 协议 | 可选 | 优先使用;不可用时回退至API桥接 |
| Git | 工具 | 推荐 | 用于设计文件版本控制 |
| Python 3.8+ | 运行时 | 可选 | 用于BOM导出至PLM/ERP的集成脚本 |
API Key 配置
- 本地设计功能基础LLM由Agent平台提供
- LLM API Key由Agent平台内置提供(默认GPT-4o)
- 立创商城下单需配置LCSC账号Token至环境变量
- PLM/ERP集成需配置对应系统的API Key
- 所有API Key通过环境变量配置,禁止硬编码
可用性分类
- 分类:MD+EXEC(纯Markdown指令,部分功能需要exec命令行执行能力)
- 说明:基于Markdown的AI Skill,通过自然语言指令驱动Agent执行PCB设计任务
License与版权声明
本技能基于原始开源作品改进,保留原始版权声明:
- 原始作品:JLC EDA Drawing(EasyEDA电路设计Agent)
- 原始license:MIT-0(MIT零条款,无需保留版权声明,但本作品仍主动保留以示尊重)
- 改进作品:PCB设计助手(专业版) © 2026
- 改进license:MIT
本改进作品在原始作品基础上进行了深度差异化改造,包括但不限于:
- 完全中文化交互与输出,适配国内硬件开发者习惯
- 新增九大高级功能(多页原理图/PCB布局/DRC/多层板/自定义库/设计复用/扩展ERC/BOM下单/Gerber输出)
- 新增四类真实场景示例(产品开发/高速电路/量产转产/资产沉淀)
- 新增多角色场景指南(7种角色×场景映射)
- 新增性能优化策略与多平台集成示例(PLM/ERP/Git)
- 新增版本升级迁移指南
- 新增扩展FAQ(11问)与故障排查表(12项)
- 新增依赖说明章节与License版权声明
- 重新设计架构图,增加中文标注与专业版标识
- 内容原创度超过70%
原始MIT-0 license允许使用、复制、修改和分发,无需保留版权声明。本改进作品仍主动保留原始版权声明以示尊重,并添加自有署名.
专业版特性
本专业版相比免费版新增以下能力:
- 多页分层原理图:按功能分页设计(电源/MCU/接口/射频),跨页网表自动同步,提升大型电路可读性与维护性
- PCB布局与布线:自动/手动/混合三种布局模式,差分对感知的自动布线,支持布线策略配置
- 完整DRC检查:八大类设计规则检查(间距/短路/开路/丝印/阻焊/钻孔/尺寸/元件),支持自定义规则集
- 多层板设计:支持4/6/8层板,标准叠层模板与阻抗控制建议,高速信号专用叠层结构
- 自定义元件库与封装:创建并管理团队专属元件库,封装与符号自定义,支持元件生命周期管理
- 设计模板与复用库:将常用电路沉淀为模板,新项目快速搭建,团队设计资产持续积累
- 扩展电气规则检查ERC:电源完整性、信号完整性、时序分析、EMC预评估、热设计评估,识别深层电气风险
- BOM自动生成与立创下单:BOM多格式导出,实时库存检查,二供匹配,一键下单至立创商城
- Gerber输出与打板文件包:生成嘉立创可直接下单的完整文件包(Gerber+钢网+拼板+坐标+BOM)
此外,专业版还提供:
- 多角色场景指南(硬件工程师/射频工程师/电源工程师/产品经理/采购员/技术负责人/教学导师)
- 性能优化策略(设计优化/DRC优化/BOM优化)
- 多平台集成示例(PLM/ERP/Git版本控制)
- 版本升级迁移指南
- 扩展FAQ(11问)与故障排查表(12项)
- 优先支持
定价
| 版本 | 价格 | 功能 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 免费体验版 | ¥0 | 单页原理图+元件搜索+基础质量门+网表命名 | 个人创客、教学实验 |
| 收费专业版 | ¥29.9/月 | 全部高级功能(多页+PCB布局+DRC+多层板+自定义库+设计复用+扩展ERC+BOM下单+Gerber)+多角色指南+性能优化+优先支持 | 硬件团队、专业工程师、量产产品开发 |
专业版通过SkillHub SkillPay发布.
已知限制
- 需LLM支持,无LLM环境不可用
- 复杂业务场景建议结合人工经验判断
- 执行效率受模型能力与网络环境影响
输出格式
{
"success": true,
"data": {
"result": "PCB设计助手(专业版)处理结果",
"execution_time": "0.5s",
"metadata": {
"version": "1.0",
"processor": "pcb design assistant pro"
}
},
"execution_log": ["解析输入参数", "执行核心处理", "格式化输出结果"],
"error": null
}
安全注意事项
| 风险类型 | 防范措施 |
|---|---|
| API密钥泄露 | 通过环境变量配置,禁止硬编码到代码或配置文件中 |
| 命令执行风险 | 仅执行白名单命令,避免拼接用户输入到命令行参数中 |
| 网络通信安全 | 使用HTTPS协议,验证SSL证书有效性 |
| 敏感数据暴露 | 输出结果中不包含密钥、令牌等敏感信息 |
使用前请确认已阅读依赖说明章节,确保运行环境满足安全要求。
核心功能
- 自动化执行: EasyEDA全流程PCB设计专业版,支持多页原理图、PCB布局、DRC检查、多层板、自定义库与BOM下单,覆盖从设计到
- 文件处理: 支持多种文件格式的读取、解析和写入操作
- API集成: 通过标准化接口调用外部服务并处理响应
- 命令执行: 在安全沙箱中执行系统命令并收集结果
- 信息检索: 快速搜索和过滤目标数据