“還在為每個項目重復(fù)畫相同的電源模塊、USB 接口而頭禿嗎？KiCad 10 帶來的 Design Blocks（設(shè)計塊）功能，實現(xiàn)了原理圖與 PCB 布局的真正模塊化復(fù)用。一鍵應(yīng)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(fù)造輪子”。

明明是以前畫過無數(shù)次的 DC-DC 降壓電路，或者是調(diào)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(shè)計塊）。它不僅支持原理圖復(fù)用，更引入了強大的PCB 布局復(fù)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(fù)使用。

這就好比編程里的“函數(shù)”或“庫”。你可以在同一個項目中多次調(diào)用，也可以跨項目使用。設(shè)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(shè)計塊可以包含：

? 純原理圖片段

? 純 PCB 布局片段

?最強形態(tài)：原理圖 + PCB 布局的完整組合

02 核心玩法：原理圖驅(qū)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(shè)計塊在 Design Blocks 面板中找到你的模塊，雙擊放置。 關(guān)鍵點：放置時，務(wù)必勾選 Place as group（作為分組放置）。這會將設(shè)計塊內(nèi)的元件在邏輯上綁定在一起，是后續(xù)聯(lián)動的必要條件。

第二步：更新 PCB執(zhí)行Update PCB from Schematic（從原理圖更新 PCB）。 關(guān)鍵點：務(wù)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(huán)境中，生成一個對應(yīng)的封裝組。

第三步：一鍵應(yīng)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(yīng)用設(shè)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(fù)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(quán)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(nèi)容不與原理圖符號關(guān)聯(lián)，適合純物理結(jié)構(gòu)的復(fù)用。

04 如何創(chuàng)建你自己的設(shè)計塊？

想要復(fù)用，先得保存。創(chuàng)建過程非常直觀：

1. 創(chuàng)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(dāng)前項目可用）。

2. 保存設(shè)計塊

?在原理圖中：選中電路，右鍵點擊目標(biāo)庫，選擇 Save Selection as Design Block...。

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

高手秘籍：如果你想創(chuàng)建一個“原理圖+PCB”的完整塊，通常的流程是：先創(chuàng)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(nèi)容添加到設(shè)計塊）。

05 必須注意的細(xì)節(jié)

1.關(guān)于“分組（Group）”：無論是創(chuàng)建還是使用，Group都是這一功能的靈魂。只有當(dāng)設(shè)計塊以“分組”的形式存在時，才能使用“應(yīng)用布局”、“更新鏈接”等高級功能。

2.多通道設(shè)計：如果你需要在一個板子上重復(fù)多次相同的布局（比如 16 路采集電路），除了一個個放置設(shè)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(shè)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(chuàng)建原理圖 Design Block：

創(chuàng)建 PCB Design Block 并關(guān)聯(lián)到原理圖塊： 分組多次擺放原理圖塊： 應(yīng)用 PCB 設(shè)計塊的布局布線

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結(jié)語：

KiCad 10 的 Design Blocks 功能，補上了開源 EDA 在“模塊化設(shè)計”上的最后一塊拼圖。它把我們從繁瑣的重復(fù)布線中解放出來，讓我們有更多精力去關(guān)注電路性能本身。

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審核編輯 黃宇