人類好讀、好除錯的原理圖與佈局

目標讀者是拿著電表、示波器除錯的人：看圖就知道電從哪裡來、訊號往哪裡去、該量哪一點。 專案自己的協作規則（單一寫入者、改檔前先保全版本、審查流程）優先；本 skill 只規定「畫法」與「證明沒改到電路」。

0. 開工前要問使用者的決策（不要自己決定）

只有要改檔時才問；只是審查可讀性、不改檔，就直接審，結果列成建議清單。要改檔時一次問完，答完才動檔：

1. 正本是誰：程式產生器（腳本輸出 .kicad_sch），還是直接編輯 .kicad_sch（KiCad GUI、KiCad MCP 或腳本）？改成直接編輯後，產生器要刪除或停用，否則重跑會蓋掉人工修改。
2. 誰操作：agent（MCP／腳本，不開 GUI）或使用者開 GUI。同一時間只有一位寫入者。
3. IC 是否換內建 symbol（有的才換；沒有的重畫自訂 symbol）。
4. 網路名稱：保留原名（文件、韌體、審查紀錄不用改），或改 KiCad 標準名（+3V3）。
5. 跨頁訊號：頁邊 global label，或 hierarchical label＋根頁連線。
6. MCP 做不到時的備案：小腳本直接改文字檔，或停下來問。
7. 審查者：另一個 agent、唯讀子代理，或使用者目視。

1. 原理圖畫法

Symbol

• 分立元件一律用 KiCad 內建 symbol：MOS Transistor_FET:<MPN> 或 Device:Q_NMOS/Q_PMOS、開關 Switch:SW_SPDT/SW_Push、電池 Device:Battery_Cell、TVS/ESD Device:D_TVS（雙向）或 Power_Protection:*、天線 Device:Antenna_Shield、測試點 Connector:TestPoint、R/C/L/LED Device:*。不要用畫成方框的自訂 symbol 代表這些元件。
• IC 有內建 symbol 就用（例如 RF_GPS:MAX-M10S、Power_Management:TPS22919DCK、Logic_LevelTranslator:SN74LVC1T45DBV）。查法：KiCad 10 的內建庫是一個 symbol 一個檔，看 KiCad 安裝目錄的 share/kicad/symbols/<庫名>.kicad_symdir/<名稱>.kicad_sym 是否存在；舊版（單一 <庫名>.kicad_sym）則在檔內搜尋 symbol "<名稱>"。上面的名稱在 KiCad 10.0.6 的官方庫都存在（2026-10 確認）。
• 沒有內建 symbol 的 IC／模組自己畫：電源腳在上、GND 在下、輸入在左、輸出在右；同功能的腳（SPI、UART、電源、控制）排在一起；腳名照規格書；未用腳標 no-connect。
• 換 symbol 一定核對腳號 = footprint 焊盤號。內建 symbol 的腳號常和自建 footprint 不同（例：SPDT 開關的公共端、電池 +/−、天線饋入／接地）。對不上時換 symbol 或改用自訂 symbol，不改 footprint、不改連線；確實要改時先問使用者。
• 換 symbol 時保留位號、值、footprint、Datasheet、Description 與所有自訂欄位（Manufacturer、MPN、供應商料號、DNP 等）。

連線與網路

• 電源與地用電源 symbol（power:GND、power:+3V3…）。保留原網路名稱時，內建庫沒有的名稱（如 VSYS）在專案庫做同樣式的電源 symbol；網路名稱由 symbol 的 value 決定，做完要在 netlist 確認名稱正確。
• 電源 symbol 方向固定：正電源朝上、GND 朝下。
• 頁內元件之間實際畫線，不要每支腳都掛 label。label 只用在跨頁訊號（集中在頁邊的「介面欄」），或線太長會穿越其他區塊時。
• 同一網路不要同時用 label 和不同名稱的電源 symbol。
• 去耦電容畫在所屬 IC 電源腳旁，從腳拉線到電容再到 GND symbol。
• 線不穿過元件本體；T 形接點要有 junction，避免四向交叉接點。
• 未用腳放 no-connect；ERC 需要的 PWR_FLAG 放在電源進入點旁。

排版

• 依電流／訊號流向由左到右：例如 電池 → 保護 → 反接 → 開關 → 系統電源 → 升壓／LDO → 負載；MCU → 位準轉換 → 模組 → RF 前端 → 天線。
• 每個功能區用圖框圈起來並加標題，例如「電池保護」「5V 升壓」。
• 電源在上、GND 在下；同類電路（一排下拉電阻、測試點）排成一列對齊。
• 元件、線、label 放在 50 mil（1.27 mm）格點；symbol 只用 0°／90°／180°／270°。
• 文字不可重疊：位號、值、label、註解、腳名彼此不重疊，也不壓在線或 symbol 上；值和位號放在 symbol 旁同一側。
• 設計註解（電源開關規則、晶片勘誤、斷電隔離、腳位不接的原因）放在相關電路旁的空白處，必要時加框；不要只留在外部文件。
• 測試點旁標網路名與預期值（例如 TP1 VBUS_SENSE, 無 USB 時 <0.5 V）。
• 紙張不夠就換 A3 或拆頁，不要擠。根頁只放子頁方框與簡短的方塊說明。

2. PCB 佈局（方便除錯的部分）

只有要畫或審查佈局時才讀 references/layout.md：分區與位號、4 層板層別分工、測試點與除錯對照圖、手焊友善、佈局驗證。用 Konnect 改佈局前，先讀 references/konnect-limits.md。

3. 驗收：證明只改畫法、沒改電路

改圖前先保全（git commit 或完整副本），並把基準 netlist 複製出來。

1. 匯出 netlist：kicad-cli sch export netlist --format kicadxml -o <new>.xml <root>.kicad_sch
2. 比對連線分群與元件欄位（腳本在本 skill 目錄的 scripts/）： python -I <skill 目錄>/scripts/compare_netlist.py <base>.xml <new>.xml [--names] 必須 IDENTICAL。保留原網路名稱時加 --names。任何差異都要能逐條說明，否則回頭修圖。
3. ERC：kicad-cli sch erc --severity-all -o erc.rpt <root>.kicad_sch → 0 錯誤、0 警告。
4. symbol／footprint 腳號： python -I <skill 目錄>/scripts/check_pin_pad.py <new>.xml --pcb <專案名>.kicad_pcb 還沒有 PCB 時改用 --footprints <footprint 資料夾>。必須 PASS；「pad without pin」逐條說明（例如固定用焊盤），「pin without pad」一律回頭修。
5. 目視：kicad-cli sch export pdf → pdftoppm -r 110 -png → 逐頁看圖。pdftoppm 來自 poppler，Windows 沒有內建（可用 winget install oschwartz10612.Poppler 或 conda 的 poppler 安裝）；沒有時直接開 PDF 看，或請使用者目視。檢查文字無重疊、線不穿元件、分區清楚、註解都在、流向從左到右。MCP 的重疊偵測工具可輔助，但不能取代目視。
6. 交審查者看固定版本，重點是 netlist 比對結果與可讀性。

以上都通過才能說「畫法改完、電路不變」；這仍不代表電氣正確或實板可用。

4. 工具搭配

原則：MCP 負責讀現況和即時編輯，腳本與 kicad-cli 負責判定。MCP 回覆「成功」不算驗收，一律用第 3 節讀回。

• Konnect 版本不是 0.12.1 時，先跑 get_installation_info，再取得 tools/list（或用 konnect-call.mjs 的 listTools），以實際 schema 為準。安裝、設定與能力表見 pcb-agent-workflow 的 docs/workflow/kicad-tools.md。
• 沒有 Konnect 時：讀取改用 kicad-cli 匯出，修改改用小腳本直接改文字檔（KiCad 沒開著該檔時），驗收照第 3 節不變。
• 有些 KiCad MCP 工具會把設計資料送到遠端服務。對正式設計使用前逐一確認，並取得使用者同意。

5. 工具備忘

• 用 KiCad MCP（例如 Konnect）時，先列出並載入原理圖相關工具組（元件、連線、批次、分析、匯出），以實際 schema 為準，不要猜參數。
• MCP 做不到的動作（例如保留自訂欄位換 symbol）改用小腳本直接改 .kicad_sch 文字；一樣在檔案沒被 GUI 開啟時進行、一樣走第 3 節驗收。
• 每完成一張子頁就跑一次第 3 節 1–3 步，不要全部畫完才比對。