【免费下载链接】kicad-happyAI coding agent skills for KiCad electronics design. Works with Claude Code and OpenAI Codex. Analyze schematics, review PCB layouts, EMC pre-compliance, SPICE simulation, download datasheets, source components, and prep boards for fabrication.项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/ki/kicad-happy点击查看免费下载kicad-happy是一个为 AI 编程助手Claude Code、Codex 等提供 KiCad 电子设计审查能力的开源项目。它的核心分析引擎只用 Python 标准库编写不安装任何第三方依赖就能把.kicad_sch原理图和.kicad_pcb板卡文件解析成结构化 JSON先解析 S 表达式再用联合查找Union-Find算法构建电气网络图最终支撑哪些引脚相连、哪条电源轨断开了这类判断。本文带你读懂 skills/kicad/scripts/ 下三个关键模块的实现思路 。为什么零依赖是刻意的设计KiCad 的源文件本质是文本S 表达式格式用纯标准库就能解析。项目刻意做到这一点随处可运行作为 GitHub Action、Claude Code 技能或独立脚本运行环境里只有 Python 就够不用pip install任何东西版本鲁棒sexp_parser.py 的注释写明——解析器有意保持简单不做 schema 校验、不做类型强转所有值都以字符串返回对 KiCad 5/6/7/9 各版本的文件差异天然宽容职责分层清晰解析 → 建图 → 查询三层各自独立AI Agent 消费的是最后一层输出的 JSON 报告。各模块的定位见 skills/kicad/scripts/README.md完整方法论在 methodology_schematic.md 与 methodology_pcb.md 中。第一层手写 S 表达式解析器如何工作KiCad 文件长这样Lisp 风格的嵌套括号结构(symbol (lib_id Device:R) (at 12.7 25.4) (property Reference R1))解析器 sexp_parser.py 分两步走词法切分_tokenize逐字符扫描把文本切成三类 token——括号()、带引号字符串、普通原子。这一步顺带处理了两个容易翻车的细节KiCad 花括号转义像{dblquote}、{gt}这类特殊序列要还原成、见 _BRACE_ESCAPES字符串转义\\、\、\n等按正确顺序还原避免双重转义 bug。递归下降_parse_tokens遇到(就开一个新列表遇到)关闭否则收集原子。输出就是普通的嵌套 Python 列表树形结构一目了然。拿到树之后解析器提供了一套查询工具包供上层提取器反复使用函数作用适用场景find_all找出直接子节点中所有以关键词开头的块遍历所有(symbol ...)find_deep任意深度递归搜索跨层级的杂项字段get_property读(property Name Value)取 Reference、Valueget_at / get_xy提取坐标元件摆放位置has_flag判断hide等标志兼容 KiCad 新旧两种布尔写法值得注意的小心机get_property 专门兼容了 KiCad 9 新增的(property private Name Value)格式——private会把名字/值的下标整体右移一位代码用一个off偏移量同时兼容新旧版本。这就是简单解析器 宽容调用方策略的具体体现。第二层用联合查找算法构建原理图网络图解析完文件只是第一步真正难的是回答哪些引脚在电气上相连。核心函数是 build_net_map()位于 analyze_schematic.py思路可以概括为三句话把原理图里所有电气点钉到坐标上 → 用并查集把相连的点归为同一集合 → 按标签给每个集合起名字。1. 坐标即身份每个电气点引脚端点、导线端点、标签、接合点都映射成一个坐标键key (sheet序号, round(x / 0.01), round(y / 0.01))两个设计点很关键坐标按 0.01mm 量化EPSILON吸收浮点噪声避免 12.7 与 12.700000001 被判为两个点sheet 序号进键不同子图sheet里坐标相同但互不相连的点不会被错误合并——这对分层设计的原理图至关重要。2. 并查集find unionanalyze_schematic.py 里的并查集只有十几行find()沿parent链向上找根并做路径压缩union()把两个集合的根连起来。所有连接来源按顺序喂进去导线每条导线的两个端点 union 到一起标签局部标签只在本 sheet 内同名相连全局/层次标签跨 sheet 同名相连——这是 KiCad 同名标签建立全局连通性的规则电源符号3V3、GND这类符号的引脚位置参与 union接合点junction与落在导线中段的点。3. 空间网格索引让落在导线中间也高效KiCad 允许把标签、引脚直接放在导线中段不只是端点此时必须判断点是否落在线段上。朴素做法是对每条导线逐一检查复杂度 O(导线数 × 点数)项目改用空间网格索引导线按 5mm 单元格注册进 wire_grid判断时只查点所在单元格的候选线段再用包围盒 叉积共线两步几何测试确认见 point_on_segment。大项目上万条导线时这一步是性能的关键。4. 给网络命名并查集产出的是匿名连通分组命名遵循 KiCad 优先级global_label power_symbol hierarchical_label 局部标签都没有就自动生成__unnamed_N代码见 analyze_schematic.py#L1742-L1817。最终输出形如{net_name: {pins: [...], point_count: N}}的网络表——这就是后续所有检测器的地基。第三层PCB 铜皮连通图与断线检测原理图之外pcb_connectivity.py 用同一套并查集思想回答另一个问题这块铜真的连上了吗这里用了更完善的 UnionFind 类带按秩合并_rank字段 路径压缩保证大规模图上的查询接近 O(1)。build_connectivity_graph() 对每条网络分三个相位做 union相位 1 · 布线图同一层上端点坐标落入同一 0.05mm 桶的线段端点合并再 union 每段的两个端点相位 2 · 焊盘/过孔吸附焊盘和过孔通过 _SpatialGrid 空间网格0.5mm 单元格找到最近的走线端点再用点到线段距离 ≤ 铜皮半径 线宽/2 0.12mm 公差精确验证后合并相位 3 · 铺铜区域每个焊盘/过孔在 9 个探测点中心 8 个周边点上查询 Zone 填充多边形落在同一填充区域的节点归为一组。union 完成后每条网络会分裂成若干岛island。多条网络出现多个岛就意味着铺铜断裂或走线缺口——build_connectivity_graph 会进一步用岛的包围盒估算缺口位置产出gaps和disconnected_pads列表直接喂给断线检测报告。另一个细节过孔只记录端点层如[F.Cu, B.Cu]_expand_copper_layers 会把过孔扩展到它穿过的所有中间铜层按物理叠层顺序而非字母序排序——这保证了过孔能正确 union 到内层平面。第四层联合查找之后的网络查询层并查集解决了连没连但检测器还需要问这条网上有什么。netlist_queries.py 的 NetlistQueries 类在build_net_map()输出上做了单遍三索引预构建索引方向典型用途_nets_by_comp元件 → 网络集U1 接了哪些网络_comps_by_net网络 → 元件集VCC 上有谁_type_index网络 → 按类型分组的元件这条网上有几只电容之后所有查询都是字典查找级别capacitors_on_net(VCC, exclude_refU1) 一条调用就能拿到去耦电容清单are_connected() 直接比较两个引脚的网络名。signal_detectors.py约 4400 行里的稳压器、RC 滤波器、晶振负载电容等所有检测器都构建在这层查询之上——这就是联合查找算法最终变成工程能力的路径。三个文件对照一张表看懂架构文件规模角色sexp_parser.py~220 行S 表达式 → 嵌套列表全项目共享analyze_schematic.py~9300 行原理图提取 build_net_map坐标并查集pcb_connectivity.py~500 行PCB 铜皮并查集 断线/缺口检测netlist_queries.py~360 行网络表上的索引化查询层小结这套设计值得借鉴的 3 个地方用最简单的数据结构解决最核心的问题嵌套列表 并查集没有引入任何图计算库可读性和可维护性极高用空间索引把 O(n²) 变 O(n)5mm 导线网格、0.5mm 铜皮网格几何问题先分桶再精确验证容错贯穿始终坐标量化、KiCad 新旧格式兼容、无连接标记吸收让解析器在真实项目的脏文件上依然稳健。如果你想动手实验只需 clone 仓库git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/ki/kicad-happy然后用 sexp_parser.py 自带的命令行入口文件末尾__main__段解析任意一个.kicad_sch文件几分钟就能亲眼看到 S 表达式变成 Python 列表的全过程 。更多检测器细节可继续阅读 skills/kicad/references/schematic-analysis.md 和 skills/kicad/references/pcb-layout-analysis.md。赞分享【免费下载链接】kicad-happyAI coding agent skills for KiCad electronics design. Works with Claude Code and OpenAI Codex. Analyze schematics, review PCB layouts, EMC pre-compliance, SPICE simulation, download datasheets, source components, and prep boards for fabrication.项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/ki/kicad-happy点击查看免费下载相关推荐2025新范式Terraform资源依赖图构建算法深度解析2025新范式Terraform资源依赖图构建算法深度解析 你是否曾因云资源部署顺序混乱导致服务中断是否在调试基础设施依赖关系时耗费数小时本文将彻底解密TIaCCLI基础设施云原生DevOpsAngularJS 依赖注入深度解析如何构建松耦合应用AngularJS 依赖注入深度解析如何构建松耦合应用 AngularJS的依赖注入DI机制是其核心特性之一它通过自动管理组件间的依赖关系帮助开发者构前端Web框架FFmpeg-Builds源码深度解析generate.sh中的依赖解析算法实现FFmpeg Builds源码深度解析generate.sh中的依赖解析算法实现 引言构建系统的核心挑战 在多媒体处理领域FFmpeg以其强大的音视频编解构建工具CI/CDDevOps开发工具创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
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