KiCad 華秋發(fā)行版支持 AI Copilot 了？

“在 KiCad 中增加一個智能助手，幫助您理解原理圖、檢查原理圖是一種什么體驗？在 PCB 中可以用自然語言調(diào)用工具呢？華秋發(fā)行版做了一個嘗試！”

先看一下小視頻： PS：目前 Copilot 功能還處于內(nèi)測階段，感興趣的小伙伴可以在 4.15~17 的慕尼黑電子展上去華秋電子展位體驗功能并反饋建議。 KiCad Copilot

拿到了內(nèi)測的最新 KiCad 華秋發(fā)行版，最大的亮點就是在原理圖中嵌入了 Copilot 面板，可以基于原理圖的信息直接進行問答。

簡單測試了下，目前菜單支持以下幾個任務：

猜測項目的設(shè)計意圖

歸納設(shè)計中的核心器件

詳細介紹當前選中的器件

推薦相似器件

檢查當前器件的連接關(guān)系是否正確

介紹當前選中器件引腳的功能

檢查當前器件未連接的引腳并給出分析

我們用 KiCad 自帶的 pic_programmer 項目做個測試。

1. 設(shè)計意圖

這張設(shè)計圖是一個電子設(shè)備的原理圖和PCB布局圖，它包含了多個組件和連接，用于構(gòu)建一個PIC（Peripheral Interface Controller）微控制器編程器。以下是一些關(guān)鍵組件和它們的作用：1.**微控制器插座（U5, U6, U7, P8, P9）**：這些插座用于插入不同型號的PIC微控制器，以便進行編程。例如，U5和U6是8腳微控制器插座，U7是18腳微控制器插座，P8是28腳微控制器插座，P9是40腳微控制器插座。2.**編程接口（U4, U3）**：74AHC240是一個8位緩沖器/線驅(qū)動器，用于增強信號；LT1373是一個微功耗CMOS運算放大器，可能用于信號調(diào)理。3.**存儲器（U5）**：24Cxx系列是一個I2C接口的EEPROM，用于存儲編程器的配置或狀態(tài)信息。4.**電源管理（U1）**：7805是一個線性電壓調(diào)節(jié)器，用于將輸入電壓降低到穩(wěn)定的5V輸出，供電路使用。5.**信號保護（D1, D10, D12, D2, D3, D4, D5, D6, D7）**：這些肖特基二極管用于保護電路免受反向電壓和電壓浪涌的影響。6.**LED指示燈（D11, D8, D9）**：黃色LED用于提供視覺反饋，例如指示電源狀態(tài)或編程進度。7.**電阻和電容（R1-R22, C1-C8）**：這些被動元件用于設(shè)置電路的時間常數(shù)、電壓分壓、電流限制等。8.**晶體管（Q1, Q2, Q3）**：BC237和BC307是NPN型晶體管，用于信號放大和開關(guān)控制。9.**保險絲（F1）**：用于過電流保護。10.**接口和連接器（J1, J2, J3, J4, J5, CN1）**：包括DB9連接器、音頻插孔、電池座和排針連接器，用于連接外部設(shè)備或電源。11.**電位器（RV1）**：用于調(diào)整電路中的電壓或電流。12.**電源輸入（P1）**：用于連接電源線。13.**安裝孔（P2-P7）**：用于固定電路板。14.**跳線（JP1）**：用于配置電路或更改功能。15.**電源保護（R22, D13, D14）**：包括壓敏電阻和瞬態(tài)電壓抑制二極管，用于保護電路免受電壓浪涌和靜電放電的影響。整體來看，這張設(shè)計圖是一個用于編程不同型號PIC微控制器的設(shè)備，它包含了電源管理、信號處理、用戶接口和保護電路等多個部分。

這張設(shè)計圖是一個用于編程PIC微控制器的電路圖。下面是設(shè)計的主要功能和組件：1.**核心器件**： -**U1（7805）**：5V穩(wěn)壓器，為電路提供穩(wěn)定的5V電源。 -**U2（74HC125）**：3態(tài)輸出緩沖器，用于信號緩沖和驅(qū)動。 -**U3（LT1373）**：微功耗比較器，用于電壓監(jiān)控和保護。 -**U4（74AHC240）**：8位緩沖器/線驅(qū)動器，用于信號緩沖和驅(qū)動。 -**U5（24Cxx）**：EEPROM存儲器，用于存儲編程數(shù)據(jù)。 -**U6（PIC_8_PINS）**：8引腳PIC微控制器插座。 -**U7（PIC_18_PINS）**：18引腳PIC微控制器插座。 -**P8（SUPP28）**：28引腳PIC微控制器插座。 -**P9（SUPP40）**：40引腳PIC微控制器插座。2.**電源和保護**： -**D1（1N4004）**：整流二極管，用于電源整流。 -**C1, C2, C6（220uF）**：濾波電容器，用于平滑電源。 -**F1**：保險絲，用于過流保護。 -**R22**：壓敏電阻，用于過壓保護。 -**D13**：TVS二極管，用于靜電保護。3.**接口和連接器**： -**J1（DB9）**：9針D-sub連接器，用于連接計算機或其他設(shè)備。 -**J2, J3, J4**：音頻插座，用于連接音頻設(shè)備。 -**CN1**：10針連接器，用于連接PIC微控制器。 -**P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7**：接線柱，用于外部連接。4.**編程和調(diào)試**： -**Q1, Q2, Q3（BC237, BC307）**：晶體管，用于信號放大和控制。 -**RV1**：電位器，用于調(diào)節(jié)信號強度。 -**J5**：硬幣電池座，用于便攜式設(shè)備供電。5.**指示和控制**： -**D8, D9, D10, D11, D12, D13, D14**：LED和二極管，用于狀態(tài)指示和信號控制。6.**其他元件**： -**R1-R19**：電阻，用于分壓、限流和信號調(diào)節(jié)。 -**C3-C8**：電容器，用于濾波和信號處理?？偟膩碚f，這個設(shè)計是一個多功能的PIC微控制器編程器，可以支持不同引腳數(shù)量的PIC微控制器，具有電源管理、信號緩沖、保護和接口功能。

LT1373 是一款由 Linear Technology（現(xiàn)為 Analog Devices 公司的一部分）生產(chǎn)的雙極性微功耗運算放大器。以下是關(guān)于 LT1373 的詳細介紹：### 功能：1.**雙極性輸入**：LT1373 具有雙極性輸入，這意味著它可以處理正負電壓輸入。2.**低功耗**：這款運算放大器設(shè)計用于低功耗應用，適合電池供電設(shè)備。3.**高輸入阻抗**：具有高輸入阻抗，減少輸入電流，適合高阻抗信號源。4.**低噪聲**：適合需要低噪聲放大的應用，如音頻放大器。5.**軌到軌輸出**：能夠輸出接近電源電壓的信號，適合需要全擺幅輸出的應用。### 電氣參數(shù)：1.**電源電壓范圍**：2.5V 至 6V（單電源供電）。2.**輸入偏置電流**：最大 200pA。3.**輸入偏置電壓**：最大 2mV。4.**開環(huán)增益**：在 1kHz 時，增益大于 100dB。5.**單位增益帶寬**：大于 1MHz。6.**電源電流**：典型值為 45μA（最大值為 60μA）。7.**輸出電壓擺幅**：軌到軌輸出，即可以輸出接近電源電壓的信號。8.**噪聲**：典型值為 8nV/√Hz。### 應用場景：1.**電池供電設(shè)備**：由于其低功耗特性，適合用于便攜式電子設(shè)備。2.**音頻放大器**：適用于需要低噪聲放大的音頻應用。3.**傳感器接口**：適合作為傳感器信號調(diào)理的前端放大器。4.**醫(yī)療設(shè)備**：由于其低噪聲和高阻抗輸入特性，適合醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備。5.**工業(yè)控制**：適用于需要精確信號放大的工業(yè)控制系統(tǒng)。6.**消費電子**：在需要低功耗和高輸入阻抗的場合，如遙控器、玩具等。LT1373 的這些特性使其成為一個多功能、低功耗的運算放大器，適用于多種不同的電子設(shè)計中。

您需要替代的器件是U1，型號為7805，這是一個常見的三端穩(wěn)壓器，用于將輸入電壓穩(wěn)定在5V輸出。它的功能是將輸入的不穩(wěn)定電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的5V輸出電壓，廣泛應用于需要5V電源的電路中，如微控制器供電、傳感器供電等。以下是一些與7805相似的物料推薦：1.**LM7805** -**制造商**: Texas Instruments -**功能描述**: 5V, 1A Positive Voltage Regulator -**引腳數(shù)**: 3 -**封裝**: TO-220-32.**AMS1117-5.0** -**制造商**: Advanced Monolithic Systems -**功能描述**: 1A Low Dropout Linear Regulator -**引腳數(shù)**: 3 -**封裝**: SOT-2233.**NCP1117ST50T3G** -**制造商**: ON Semiconductor -**功能描述**: 1A Fixed LDO Regulator, 5V Output -**引腳數(shù)**: 3 -**封裝**: TO-252-34.**AP7805** -**制造商**: Diodes Incorporated -**功能描述**: 1A Positive Voltage Regulator -**引腳數(shù)**: 3 -**封裝**: TO-220-35.**MIC5205-5.0YM5** -**制造商**: Microchip Technology -**功能描述**: 5V, 1A LDO Voltage Regulator -**引腳數(shù)**: 5 -**封裝**: SOT-23-5請注意，雖然這些器件在功能上與7805相似，但它們的具體電氣參數(shù)和性能可能會有所不同。在選擇替代料時，您需要根據(jù)實際電路的要求和參數(shù)來確定最合適的替代品。同時，確保檢查每個器件的數(shù)據(jù)手冊，以確認它們是否滿足您的具體應用需求。

根據(jù)提供的網(wǎng)表內(nèi)容，我們可以看到器件{D}實際上是24Cxx系列的EEPROM。我們需要檢查這個器件的所有引腳是否正確連接。1.**VCC引腳（引腳8）**：連接到網(wǎng)表中的"/pic_sockets/VCC_PIC"，這是正確的，因為EEPROM需要一個電源電壓。2.**GND引腳（引腳4）**：連接到網(wǎng)表中的"GND"，這是正確的，因為所有集成電路都需要一個地線連接。3.**A0引腳（引腳1）**：連接到網(wǎng)表中的"GND"，這是正確的，因為A0引腳通常用于選擇EEPROM的地址線，連接到地可以確保EEPROM處于一個已知的狀態(tài)。4.**A1引腳（引腳2）**：連接到網(wǎng)表中的"GND"，這也是正確的，原因同A0引腳。5.**A2引腳（引腳3）**：連接到網(wǎng)表中的"GND"，這同樣是正確的，原因同A0和A1引腳。6.**SDA引腳（引腳5）**：連接到網(wǎng)表中的"/DATA-RB7"，這是正確的，因為SDA是I2C總線的數(shù)據(jù)線路，需要連接到微控制器的相應I2C數(shù)據(jù)引腳。7.**SCL引腳（引腳6）**：連接到網(wǎng)表中的"/CLOCK-RB6"，這是正確的，因為SCL是I2C總線的時鐘線路，需要連接到微控制器的相應I2C時鐘引腳。綜上所述，根據(jù)網(wǎng)表內(nèi)容，24Cxx EEPROM的所有引腳連接都是正確的。每個引腳都連接到了適當?shù)碾娫?、地線或者微控制器的I2C接口引腳，符合EEPROM的功能需求。

目標器件是BC307，這是一個NPN型三極管。根據(jù)提供的網(wǎng)表內(nèi)容，BC307的引腳分布如下：1.**引腳1（C）**：發(fā)射極（Collector），這是一個被動引腳。在三極管中，發(fā)射極是電流流出的極，通常與集電極一起工作以控制通過三極管的電流。2.**引腳2（B）**：基極（Base），這是一個輸入引腳?；鶚O用于控制三極管的開啟和關(guān)閉狀態(tài)，通過改變基極和發(fā)射極之間的電壓，可以控制集電極和發(fā)射極之間的電流。3.**引腳3（E）**：集電極（Emitter），這是一個被動引腳。在三極管中，集電極是電流流入的極，它與發(fā)射極一起工作，通過基極的控制來調(diào)節(jié)集電極和發(fā)射極之間的電流。這些引腳的功能是三極管工作的基礎(chǔ)，通過不同的電路配置，三極管可以用于放大信號、開關(guān)控制等多種應用。在檢查電路連接是否正確時，需要確保每個引腳都連接到正確的電路部分，以確保三極管能夠正常工作。

根據(jù)您提供的信息，器件U3的型號為LT1373，有兩個引腳未連接，分別是：1.引腳3（FB-） - 引腳編號：3 - 引腳名稱：FB- - 引腳功能：反饋- - 引腳類型：被動，無需連接2.引腳4（S/S） - 引腳編號：4 - 引腳名稱：S/S - 引腳功能：采樣/采樣 - 引腳類型：被動，無需連接綜上所述，LT1373的引腳3和引腳4在設(shè)計圖中未連接。根據(jù)引腳類型，這兩個引腳都是被動引腳，并且標記為無需連接（no_connect）。因此，這兩個引腳在電路中可以不連接，不會影響器件的正常工作。

除了右鍵使用固定的命令之外，還可以在面板中直接基于項目或器件提問：

下圖是 @項目 后的幾個問答：

根據(jù)您提供的設(shè)計圖信息，以下是設(shè)計中使用的接口：1.**DB9接口**： - 組件：`J1` - 描述：`DB9-FEMALE` - 腳位：9個 - 用途：通常用于連接計算機或其他設(shè)備，進行數(shù)據(jù)傳輸。2.**組合音頻插座**： - 組件：`J2` - 描述：`NCJ9FI-V-0` - 用途：用于連接音頻設(shè)備，支持立體聲信號。3.**組合音頻插座（單聲道）**： - 組件：`J3` - 描述：`NCJ5FI-V` - 用途：用于連接單聲道音頻設(shè)備。4.**組合音頻插座（單聲道，無鎖）**： - 組件：`J4` - 描述：`NCJ5FI-V-0` - 用途：與`J3`類似，但無鎖設(shè)計，便于快速插拔。5.**電源接口**： - 組件：`P1` - 描述：`CONN_2` - 腳位：2個 - 用途：用于連接外部電源。6.**插座接口**： - 組件：`CN1` - 描述：`HR10A-10R-12PB(71)` - 腳位：10個 - 用途：用于連接其他電路板或模塊。這些接口在設(shè)計中用于連接外部設(shè)備、電源或其他電路板，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、音頻信號傳輸和電源供應等功能。

Copilot 中預置了一些 Tool，會根據(jù)面板中的上下文自動調(diào)用。如果您不 @ 任何上下文，直接進行提問，比如“U1有什么作用”。這時 Copilot 會自動獲取 U1 的上下文，并跳轉(zhuǎn)到原理圖中的 U1 器件，進行回答。

識別電路圖圖片 直接給在 Copilot 中上傳一個原理圖的圖片，小助手會直接告訴您圖片的功能：

這個電路的作用是將5V輸入電壓轉(zhuǎn)換為1.5V輸出電壓。它是一個開關(guān)電源電路，采用MP2143DJ-LF-P芯片來實現(xiàn)降壓轉(zhuǎn)換。以下是電路各部分作用的詳細說明：* **U1 (MP2143DJ-LF-P):** 這是核心的DC-DC降壓轉(zhuǎn)換芯片。它接收5V輸入電壓，并控制開關(guān)頻率和占空比，以產(chǎn)生所需的1.5V輸出電壓。* **VIN (Pin 2):** 芯片的輸入電壓引腳，連接到5V電源(VCC_5V0)。* **SW (Pin 3):** 開關(guān)節(jié)點，連接到電感L1。這個節(jié)點上的電壓會快速切換，從而在電感中存儲和釋放能量。* **OUT (Pin 5):**芯片的輸出電壓檢測引腳，用于內(nèi)部控制環(huán)路的電壓測量。通常與開關(guān)節(jié)點并聯(lián)。* **GND (Pin 4,6):** 接地引腳，確保芯片的正常工作。PGND是功率地，AGND是模擬地，通常在PCB Layout上需要分開處理，最后單點連接。* **FB (Pin 7):** 反饋引腳，用于采樣輸出電壓。通過R3和R4組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，將輸出電壓的一部分反饋給芯片，芯片根據(jù)這個反饋電壓來調(diào)節(jié)輸出電壓的穩(wěn)定。* **EN (Pin 8):** 使能引腳。通過EN1V5控制芯片的開啟和關(guān)閉。高電平使能，低電平關(guān)閉。R2電阻用于上拉，確保默認情況下芯片是使能的，除非EN1V5信號為低電平。* **PG (Pin 1):** 電源良好指示引腳。這個引腳輸出一個信號，指示輸出電壓是否在正常范圍內(nèi)。* **L1 (1uH):** 電感，用于存儲能量。在開關(guān)管導通時，電感存儲能量；在開關(guān)管關(guān)斷時，電感釋放能量，為輸出提供電流。* **C1 (100uF), C2 (0.1uF):** 輸出電容，用于濾波，減小輸出電壓的紋波。C1是較大容量的電解電容或陶瓷電容，提供主要的濾波作用；C2是較小容量的陶瓷電容，用于濾除高頻噪聲。* **C3 (20pF):** 反饋補償電容，用于穩(wěn)定反饋環(huán)路，防止電路發(fā)生震蕩。* **R3 (200kOhms), R4 (133kOhms):** 分壓電阻，用于采樣輸出電壓。R3和R4的比值決定了反饋電壓的大小，從而設(shè)定了輸出電壓的值?？梢酝ㄟ^調(diào)整R3和R4的值來調(diào)整輸出電壓。公式：Vout = Vfb(1 + R3/R4)。 Vfb是芯片內(nèi)部的反饋電壓基準，通常在數(shù)據(jù)手冊中給出。* **R1 (0 Ohms):**用于測試或者預留的跳線電阻，通常用于測試輸出電流，或者用于調(diào)試。* **VCC_5V0:** 5V輸入電源。* **VCC_1V5:** 1.5V輸出電源。* **Para-1V5:** 表示并聯(lián)輸出的節(jié)點，可以連接其他電路或者負載。**總結(jié):**這個電路是一個典型的降壓型開關(guān)電源，它的主要作用是將輸入的5V電壓穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換為1.5V電壓，為后端的電路提供穩(wěn)定的電源。它的優(yōu)點是效率高，體積小，能夠提供較大的輸出電流。

當然也可以直接和圖片對話，進行問答。

比如我想了解二極管D4的作用：

To Be Continued...

據(jù)開發(fā)者介紹，目前的 Copilot 還只是雛形，只完成了簡單的對話及交互，今后還將添加更多的功能：

AI 交互中元器件信息基于華秋的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，減少幻覺的情況

在原理圖、PCB 中支持更多工具的調(diào)用

繼續(xù)與 KiCad 社區(qū)一起努力，推進原理圖/PCB的 IPC API，讓插件生態(tài)更繁榮，也便于 Agent 與 KiCad 圖紙更好的互動。

.....

結(jié)束語

在當今技術(shù)飛速發(fā)展的時代，大模型和Agent技術(shù)正以前所未有的速度重塑著各個領(lǐng)域的創(chuàng)新格局。從自然語言處理到復雜系統(tǒng)優(yōu)化，這些技術(shù)正在突破傳統(tǒng)邊界，為人類帶來前所未有的效率和智能化體驗。作為電子設(shè)計這一垂直領(lǐng)域，我們也站在這一技術(shù)浪潮的前沿。電子工程師們肩負著將創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的重任，而緊跟技術(shù)節(jié)奏、擁抱智能化工具，不僅是順應時代的選擇，更是推動行業(yè)進步的關(guān)鍵。通過引入大模型和Agent技術(shù)，我們可以更高效地優(yōu)化設(shè)計流程、解決復雜問題，并加速創(chuàng)新成果的落地。未來，隨著技術(shù)的進一步成熟，電子設(shè)計領(lǐng)域?qū)⒂瓉砀嗟目赡苄?。讓我們以開放的心態(tài)迎接變革，用技術(shù)的力量為工程師賦能，共同開創(chuàng)一個更加智能化、高效化的設(shè)計新時代。

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原文標題：KiCad 華秋發(fā)行版支持 AI Copilot 了？

審核編輯 黃宇