“還在為每個項目重復畫相同的電源模塊、USB 接口而頭禿嗎?KiCad 10 帶來的 Design Blocks(設計塊)功能,實現了原理圖與 PCB 布局的真正模塊化復用。一鍵應用布局,效率直接起飛!”

作為電子工程師,我們最怕的就是“重復造輪子”。
明明是以前畫過無數次的 DC-DC 降壓電路,或者是調教得極其完美的差分走線,到了新項目里,依然要重新擺放元器件、重新拉線、重新打孔……
在 KiCad 10 中,一個備受期待的功能終于成熟了:Design Blocks(設計塊)。它不僅支持原理圖復用,更引入了強大的PCB 布局復用功能。
今天我們就來扒一扒,這個功能到底有多強,以及如何用它來解放你的雙手!
01 什么是 Design Blocks?
簡單來說,Design Blocks 允許你保存原理圖或 PCB 布局的“片段”,并在以后重復使用。
這就好比編程里的“函數”或“庫”。你可以在同一個項目中多次調用,也可以跨項目使用。設計塊被保存在專門的.kicad_blocks庫文件中,管理方式和我們熟悉的符號庫、封裝庫非常相似。
一個設計塊可以包含:
? 純原理圖片段
? 純 PCB 布局片段
?最強形態:原理圖 + PCB 布局的完整組合

02 核心玩法:原理圖驅動 PCB 布局
這是 Design Blocks 最“黑科技”的地方。如果你有一個包含運放及其去耦電容的電路,你可以把它的原理圖連同畫好的 PCB 布局一起保存。
到了新項目,你只需要在原理圖里放好這個模塊,PCB 里就能一鍵自動擺好元器件并連好線!
具體操作步驟如下:
第一步:在原理圖中放置設計塊在 Design Blocks 面板中找到你的模塊,雙擊放置。 關鍵點:放置時,務必勾選 Place as group(作為分組放置)。這會將設計塊內的元件在邏輯上綁定在一起,是后續聯動的必要條件。

第二步:更新 PCB執行Update PCB from Schematic(從原理圖更新 PCB)。 關鍵點:務必勾選 Group footprints based on symbol group(基于符號分組對封裝進行編組)。 這一步會將原理圖中的那個“組”傳遞到 PCB 環境中,生成一個對應的封裝組。

第三步:一鍵應用布局回到 PCB 編輯器,你會看到一堆亂序排列的新封裝。別急! 選中這個封裝組,右鍵點擊,選擇 Apply Design Block Layout(應用設計塊布局)。

見證奇跡的時刻:原本散落的元器件會自動排列成你保存時的樣子,走線、過孔、甚至絲印都會自動連上!你唯一要做的,就是把這個模塊拖到合適的位置。
03 另一種玩法:純 PCB 布局復用
有時候,我們不需要原理圖。比如:
? 固定的安裝孔陣列
? 板邊的 LOGO 和版權信息
? 特定的測試點布局
這種情況下,你可以直接在 PCB 編輯器中放置 Design Block。 操作很簡單:打開 Design Blocks 面板,右鍵選擇Place Design Block即可。這種方式放置的內容不與原理圖符號關聯,適合純物理結構的復用。

04 如何創建你自己的設計塊?
想要復用,先得保存。創建過程非常直觀:
1. 創建庫在 Design Blocks 面板中,右鍵點擊庫列表,選擇 New Library...。你可以選擇建立“全局庫”(所有項目可用)或“項目庫”(僅當前項目可用)。
2. 保存設計塊
?在原理圖中:選中電路,右鍵點擊目標庫,選擇 Save Selection as Design Block...。

?在 PCB 中:選中布局,右鍵點擊目標庫,選擇 Save Selection as Design Block...。

高手秘籍:如果你想創建一個“原理圖+PCB”的完整塊,通常的流程是:先創建原理圖塊,然后把畫好的 PCB 布局通過Update Design Block from Selection更新到 PCB 中,完成布局、布線后選中需要保存的 PCB 塊,在 Library 面板中選擇“Save Selection to Design Block”(將選中的內容添加到設計塊)。

05 必須注意的細節
1.關于“分組(Group)”:無論是創建還是使用,Group都是這一功能的靈魂。只有當設計塊以“分組”的形式存在時,才能使用“應用布局”、“更新鏈接”等高級功能。

2.多通道設計:如果你需要在一個板子上重復多次相同的布局(比如 16 路采集電路),除了一個個放置設計塊,還可以配合 KiCad 的Multichannel tool(多通道工具)使用,效率更高。
3.保持一致性:放置時有一個Keep annotations選項。如果你希望保留設計塊里原有的位號(如 R1, R2),記得勾選它;否則 KiCad 會自動重新編號。
演示視頻
最后用一組演示視頻介紹 Design Block 的操作:
創建原理圖 Design Block:
創建 PCB Design Block 并關聯到原理圖塊: 分組多次擺放原理圖塊: 應用 PCB 設計塊的布局布線
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結語:
KiCad 10 的 Design Blocks 功能,補上了開源 EDA 在“模塊化設計”上的最后一塊拼圖。它把我們從繁瑣的重復布線中解放出來,讓我們有更多精力去關注電路性能本身。
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審核編輯 黃宇
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