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Kicad-常用偏好参数设置

2026-11-12 17:51
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Kicad-常用偏好参数设置

为了提高设计效率并确保设计过程的规范性与一致性,在启动新项目设计之前,强烈建议对 KiCad 的各个系统及工程参数进行预先设置。合理的参数设置能够有效减少设计过程中的重复操作,避免潜在的错误,并为团队协作建立统一的基础环境。常规设置内容包括但不限于通用、鼠标和触摸板、快捷键与核心编辑器偏好设置及备份选项等。通过预先完成这些基础设置,可以为后续的电路设计与PCB布局奠定高效、可靠的工作基础。通过执行菜单栏中的“设置”>“偏好设置...”命令,可以进入“偏好设置”对话框,如图5-1所示。

图5-1 常用偏好参数设置

图5-1 常用偏好参数设置

图5-1 常用偏好参数设置

“偏好设置”对话框提供了多个可配置模块,包括通用、快捷键、版本控制、符号编辑器、原理图编辑器、封装编辑器、PCB编辑器、3D查看器及Gerber查看器等。大部分选项已由KiCad预先进行了优化,通常无须修改。作为用户,一般只需根据个人习惯对常用部分进行设置即可;如果遇到尚未涉及的功能,则可待后续实际使用时返回相应环节进行设置。

1 通用偏好设置

通用偏好设置主要用于设置KiCad的整体工作环境,包括用户界面显示、会话备份与工程备份等。通过合理预设这些选项,既能够为用户提供清晰舒适的视觉环境,又能够借助定期备份功能有效防止数据意外丢失,从而提升使用过程中的安全感和可靠性。如图5-2所示,建议设置以下几项,其他采用默认设置即可。

1.抗锯齿选项

硬件加速模式:选择“高品质抗锯齿处理”选项,开启高品质抗锯齿功能,可显著平滑图形边缘,提升显示清晰度,使设计细节更易辨识,并缓解视觉疲劳。

软件兼容模式:选择“无抗锯齿处理”选项,可大幅提升软件运行的流畅度,尤其适用于性能较低的计算机或处理复杂设计。

2.会话

打开工程时自动打开未关闭的工程文件:建议勾选,可自动恢复上次未关闭的工程文件,避免意外关闭导致设计进度丢失,提升连续设计效率,尤其适合需要频繁中断或切换任务的用户。

自动保存间隔:建议设置为10分钟。此设置可在突发崩溃或断电时,将数据损失限制在10分钟内,有效保护设计进度,兼顾性能与安全性的平衡。

历史文件个数:建议设置为5~9个。保留多个历史文件可在“最近工程”列表中提供足够的项目回溯,便于快速切换常用工程,同时避免列表过长而影响查找效率。

3D缓存文件保留时间:建议保留7~15天。这一设置可在减少存储空间占用与避免重复下载/生成模型之间取得平衡:既不会因保留时间过长而浪费磁盘空间,又能保证在进行短期重复设计时快速加载3D模型。

3.用户界面

在菜单选项中显示图标:建议勾选,在右键菜单、顶部菜单的文字左边显示一个小按钮,让视觉识别更快。当屏幕分辨率高于或等于1920像素×1080像素时,建议开启此功能;当使用远程桌面/低分辨率屏幕时,可关闭该功能,以节省像素宽度。

在编辑器中显示滚动条:决定原理图编辑器、PCB编辑器、封装编辑器、符号编辑器等是否出现传统滚动条。关闭该功能时只能用鼠标滚轮或平移工具移动画布。使用笔记本/触控板的用户开启该功能比较方便;习惯通过鼠标拖曳实现平移的用户可关闭该功能,以让画布更干净。

使用快捷键切换设置时显示弹窗:修改全局或项目设置时是否再弹一次确认框。若害怕误操作,则可开启该功能,熟练后可关闭。

交替着色表格的行:建议勾选,各类列表(封装表、网络表、DRC结果等)着不同底色可提高可读性。开启该功能几乎无成本,而且可以让眼睛舒服一些,因此建议开启。

4.工程备份

自动备份工程:建议勾选,这是所有备份功能的总开关。只有在开启该功能后,KiCad才会在用户工作时自动保存工程副本,这是防止因软件崩溃、断电或误操作导致数据丢失的第一道防线。

在自动保存时同时创建备份:建议勾选,将此功能与上面的自动备份工程功能联动,确保每次自动保存都会生成一个独立的备份文件。这样不仅保留了最新的状态,还拥有了一个历史快照,即使最新保存的文件损坏,也有备份可恢复。

保留最大备份数:建议设置为20~50。此选项限制了为单个工程保留的备份文件总数。当备份数超过上限时,最旧的备份会被自动删除。

每天最大备份数:建议设置为10~20。此选项与“备份的最短间隔”选项配合,主要目的是防止在极短的时间内(如频繁执行手动保存时)产生过多备份,快速耗尽“保留最大备份数”选项给出的名额。

备份的最短间隔:规定了两次自动备份之间的最小时间间隔。它与“自动保存间隔”数值框给出的时间同步(或略长),目的是避免在自动保存间隔很短(如1分钟)时产生过于密集的备份,建议设置为5~15分钟,可以平滑备份频率,确保备份的是有实质进展的版本,而不是有微小进展的中间状态。

最大总备份大小:整个备份系统的最终安全阀。它为所有工程备份文件的总大小设置了一个全局上限,防止备份文件无限膨胀,占用过多磁盘空间,建议设置为500MB~1GB,这对大多数个人项目来说已经绰绰有余。如果工程庞大(如包含大量高清3D模型),则可以适当调大此值。

图5-2 通用偏好设置

图5-2 通用偏好设置

KiCad 的自动保存功能是通过定期覆盖当前文件来防止软件崩溃导致的设计进度丢失的,属于临时性保护;而自动备份功能则在每次保存时都创建独立的历史版本副本,用于回溯和恢复之前的操作状态。两者互为补充,共同保障设计数据安全,在实际的理解过程中要注意区分。

2 符号编辑器偏好设置

符号编辑器偏好设置主要用于自定义原理图符号的绘制与编辑环境,包括网格大小、引脚属性、显示选项及默认编辑行为等。通过调整这些参数,用户可以提升绘制符号的效率和准确性,确保符号库的一致性与专业性。建议根据实际使用习惯重点设置以下几项,其余选项可保持默认设置。

1.显示选项

(1)渲染引擎:选择硬件加速模式,可显著提升符号绘制与编辑时的界面流畅度,尤其在处理复杂符号或进行频繁缩放、平移操作时,能够减少卡顿现象,同时确保图形显示更为细腻、清晰。

(2)栅格显示。

样式:选择小十字样式,在提供精确对齐参考的同时,最大限度地减少视觉干扰。细小的十字标记能清晰指示栅格点的位置,帮助用户精准放置引脚和图形轮廓,而不会像实心点或线条那样遮挡绘图区域的细节,从而保持编辑区域整洁,提升绘制符号时的准确性和效率。

栅格捕获:选择“总是启用”选项,能强制所有绘图操作自动对齐到栅格点,从根本上保证符号中所有元素(如引脚、图形)位置的精确性和一致性,避免因手动微调产生的微小错位,确保符号在原理图中使用时能够正确、可靠地连接,减少后续设计中的潜在错误。

(3)光标:选中“全屏十字光标”单选按钮,并勾选“始终显示十字光标”复选框。全屏十字光标提供了贯穿整个编辑区域的垂直和水平参考线,能直观地对符号、引脚与栅格或其他元素进行精确对齐,极大提升绘图的准确性。

其他选项采用默认设置,读者也可以基于字面意思选中或取消选中,如图5-3所示。

2.栅格选项

“栅格选项”列表框显示了可用的栅格尺寸,同时可以通过其下方的编辑按钮添加自定义的栅格尺寸、编辑现有栅格尺寸、调整栅格尺寸在列表中的顺序、删除现有栅格尺寸。通常默认选择“2.54 mm(100 mils)”作为默认栅格尺寸。

(1)快速栅格切换:允许定义两个常用的栅格尺寸,并为其分配快捷键Alt+1和Alt+2,在设计过程中,用户可以使用这些快捷键快速切换栅格尺寸,而无须打开设置对话框。

(2)栅格重写:允许用户为特定类型的对象设置不同的栅格尺寸,这可以提高设计的灵活性和精度,通常建议全部勾选该选区中的复选框,并按如下尺寸进行设置。

已连接项:选择“2.54 mm(100 mils)”选项。

连线:选择“2.54 mm(100 mils)”选项。

文本:选择“0.254 mm(10 mils)”选项。

图形:选择“0.254 mm(10 mils)”选项。

整体设置如图5-4所示。

图5-3 符号编辑器的显示选项设置

图5-3 符号编辑器的显示选项设置

图5-4 符号编辑器的栅格选项设置

图5-4 符号编辑器的栅格选项设置

3.编辑选项

符号编辑器的编辑选项主要涉及引脚及复刻引脚的间距等参数。这些选项通常已针对大多数使用场景进行了优化,建议直接采用默认设置,无须进行额外调整,如图213所示。

图5-5 符号编辑器的编辑选项设置

图5-5 符号编辑器的编辑选项设置

图5-5 符号编辑器的编辑选项设置

4.颜色选项

颜色选项允许用户选择绘图环境的视觉外观,在绝大多数情况下,软件默认的配色方案已经过优化,无须进行额外调整。

3 原理图编辑器偏好设置

原理图编辑器偏好设置主要用于自定义原理图的绘制环境与编辑体验,包括导线与总线的连接样式、交叉点处理规则、默认标签与全局标签属性、自动保存选项及网格显示方式等。通过合理设置这些参数,能够显著提升绘制原理图的效率和规范性,确保图纸清晰易读、符合设计标准。建议依据个人操作习惯和项目要求重点调整常用选项,其余选项可维持默认配置,如图5-6所示。

图5-6 原理图编辑器的显示选项设置

图5-6 原理图编辑器的显示选项设置

1.显示选项

(1)渲染引擎:与符号编辑器里面的渲染引擎设置保持一致,即选择硬件加速模式

(2)栅格显示:与符号编辑器里面的栅格显示设置保持一致,即选择小十字样式并将栅格捕获设置为“总是启用”。

(3)光标:与符号编辑器里面的光标设置保持一致,即选中“全屏十字光标”单选按钮,并勾选“始终显示十字光标”复选框。

(4)交叉探测。

选择/高亮PCB所选对象:建议勾选,在原理图中选中元件或网络后,PCB编辑器中对应的项目(封装或走线)会自动被选中并高亮显示。

将被交叉探测项目居中显示:建议勾选,触发交叉探测时,自动将PCB编辑器视图平移,使被选中的对象位于窗口中央。

缩放视图以适应交叉探测项目:不勾选或谨慎启用,触发交叉探测时,勾选后,软件会自动调整PCB编辑器的缩放比例,使整个被选中的对象(如一个元件或整个网络)充满整个视图。

高亮显示被交叉探测的网络:建议勾选,在原理图中选择网络后,该网络在PCB编辑器中不仅被选中,还会以高亮模式突出显示整个网络路径,同时淡化其他未被选中的网络。

(5)外观。

默认字体:保持默认设置,这是KiCad为清晰显示电子符号和文本而优化的专用字体,能确保最佳兼容性和显示效果,无须更改。

显示ERC 错误:勾选,始终显示ERC错误(红色叉号)。必须开启该功能,以便立即发现短路、未连接等致命问题。

显示ERC警告:勾选,始终显示ERC警告(黄色三角形),警告可能意味着潜在的设计风险(如驱动冲突),不应忽略。

显示复用引脚指示图标:建议勾选,在有多重复用功能的引脚(常见于MCU)上显示一个小图标。开启该功能有助于理解复杂芯片的引脚功能分配。

显示页面范围:建议勾选,在层次式原理图的子图纸标签上显示其页码范围(如1/4)。开启该功能便于导航和管理多页原理图。

其他复选框可以不勾选,以免对视图造成视觉混淆。

(6)选择&高亮。

在 KiCad 的“选择&高亮”选区中进行合理的设置可以极大地提升在原理图中选择和查看对象的体验,以下是建议设置的选项,其他选项采用默认设置即可。

绘制选定的子项:建议勾选,当选择一个复杂对象(如一个符号)时,此功能会将其内部组成部分(如引脚、图形)也一并高亮显示,能提供更完整、更清晰的选择状态反馈,避免误操作。

高亮网络类颜色:建议勾选,如果为不同的网络类(如电源、信号)分配了颜色,则此功能会让高亮显示的颜色与网络类颜色一致,能够在高亮时传递网络类型信息,非常直观。

2.栅格选项

栅格为元件放置和连线提供了不可见的对齐参考系。通过设置合适的栅格尺寸并开启捕获到栅格功能可以保证所有元件引脚、导线端点自动精确对齐,从根本上避免因微小错位导致的电气连接错误或DRC报错。此处设置应与符号编辑器的栅格选项设置对齐,即保持一样的设置,如图 215所示。

3.编辑选项

编辑选项主要用于配置导线、总线、标签、全局标签及图形对象等元素的默认处理方式与编辑行为。这些预设值已针对通用设计场景进行了优化,能够满足大多数用户的日常需求,建议直接采用默认设置,无须进行额外调整。如图5-8所示,该选项提供了诸如拖动时保持连接、自动对齐等实用功能的开关,如果没有特殊操作习惯,则保持默认设置即可保证高效、规范的绘图流程。

图5-7 原理图编辑器的栅格选项设置

图5-7 原理图编辑器的栅格选项设置

图5-8 原理图编辑器的编辑选项设置

图5-8 原理图编辑器的编辑选项设置

(1)编辑。

线条绘制模式:一共分为3个模式,定义绘制导线时允许的角度,即“自由角度”、“90度角”及“45度角”,推荐选择“90度角”模式,这样所有导线横平竖直,形成非常清晰、工整的图纸,符合大多数工程设计规范。结构化的走线方式极大地减轻了阅读的认知负担,方便快速跟踪信号流向和进行后期修改;完全避免了“自由角度”模式带来的视觉混乱和绘图歧义。此处的默认设置为“90度角”模式,并在绘图过程中使用快捷键(通常是Shift+Space)临时切换到“45度角”模式以应对特殊情况。这样可以确保图纸主体的规范性,同时兼顾必要的灵活性,如图5-9所示。

图5-9 线条绘制模式

图5-9 线条绘制模式

图5-9 线条绘制模式

拖动鼠标时执行拖动(G)操作:选中该复选框后,拖动元件时会执行拖动操作,元件保持与其他元件的连接关系,自动调整导线连接,如图5-10所示;取消选中后,拖动元件仅移动元件位置,连接可能断开。不建议全局默认勾选该复选框,可以根据当前的操作意图,灵活使用快捷键 G(拖动)和M(移动)来临时切换模式,这是最高效且可控的方法。

图5-10 拖动元件时自动连线

图5-10 拖动元件时自动连线

图5-10 拖动元件时自动连线

单击没有连线的引脚时自动进行连线:建议勾选,将光标悬停在一个未连接的引脚上时,光标会自动变成连线工具,此时只需单击一次,即可开始从该引脚绘制导线。该功能的最大优势在于减少了操作步骤,省去了先按快捷键W或单击连线工具,再单击引脚的动作,可以让原理图绘制非常迅速,尤其适合追求效率的有经验的用户。

<ESC> 清除网络高亮:建议勾选,在原理图或PCB中高亮查看某网络后,按下Esc键可以瞬间清除高亮,让视图立即恢复正常。在大多数软件中,Esc键的通用功能就是取消当前操作或退出当前模式。在高亮网络后,按下Esc键的目的就是结束高亮状态。开启此功能符合用户的直觉习惯。

(2)符号字段自动布置。

自动放置符号字段:务必勾选,启用该功能后,KiCad会尝试为新增的字段(如引脚名称、数值)自动选择一个合理的位置,避免所有字段堆叠在符号中心,为后续调整节省大量时间。

允许放置字段时自动对齐:建议勾选,这是智能布局的核心。启用该功能后,系统在自动放置字段时会遵循一定的对齐规则(如左对齐、右对齐、居中对齐)。这样做的好处:能自动将多个相关字段排列整齐,使符号外观专业且整洁,极大地减少了手动对齐的工作量。

放置字段时自动对齐到 50mil 栅格:建议不勾选。此功能用于强制字段的坐标吸附到固定的 50mil 栅格上,在某种程度上能保证不同符号之间字段位置的一致性;但是严重限制了字段放置的灵活性,可能导致无法将字段精细调整到理想位置(如为了避让其他图形或追求最佳布局)。不勾选该复选框时,用户仍然可以手动开启栅格捕获功能以实现对齐,但拥有随时关闭的自由,如图5-11所示。

图5-11 取消勾选“放置字段时自动对齐到50mil栅格”复选框

图5-11 取消勾选“放置字段时自动对齐到50mil栅格”复选框

图5-11 取消勾选“放置字段时自动对齐到50mil栅格”复选框

(3)复刻项目。

水平间距:需要综合考虑符号高度和模块间的清晰度,建议设置为100mil。

垂直间距:需要综合考虑符号高度和模块间的清晰度,建议设置为100mil。

标签增量:通常设置为1,使网络标签按1递增(如DATA0、DATA1、DATA2),元件位号按1递增(如C1、C2、C3)。对于特殊情况,若需要创建差分对或多相系统,则可设置为2(如生成CLK_P、CLK_N)。

(4)对话框偏好设置。

在符号选择器中显示封装预览:强烈建议勾选,在选择符号的预览图中,同时显示该符号对应封装的轮廓图形,能直观地确认符号与封装是否匹配,尤其对于多种封装通用的符号(如电阻、电容、不同封装的MCU),可避免原理图与PCB出现关联错误。

不再显示符号恢复工具:建议不勾选。这是一次性操作,而非持续性设置。勾选它意味着“告诉”KiCad下次不要再弹出这个恢复工具。恢复工具通常在放置符号过程中意外中断(如误按Esc键)时出现,提供了一次快速恢复刚才未完成放置操作的机会。

4.批注选项

批注选项主要用于定义和管理原理图中元件位号的分配与注解规则。通过预先配置标识符的生成逻辑与排序方式,该功能可实现元件位号的自动化与系统化编号,确保标识符的唯一性、连续性并符合特定命名规范。此选项有助于显著提升原理图的规范性与可读性,并为后续的电路分析、PCB布局及物料管理提供清晰、一致的参考依据,推荐按照图5-12所示进行设置。

(1)自动批注符号:通常不建议勾选。自动批注符号功能是指在放置元件时,KiCad立即自动为其分配一个唯一的位号(如 R1、C2、U3)。尽管这听起来很方便,但在实际工程实践中,保持该选项处于未勾选状态,并在设计后期使用全局批注功能是更为专业和可靠的工作流程。

(2)编号方式:允许用户指定一个起始数字,全局标注命令会从这个数字之后开始寻找第一个可用的编号,并分配给选定的元件。在一个已经完成编号的原理图中添加一组新元件(如新增5个电阻),为了避免重新编号整个项目(从而改变所有已有元件位号,导致与PCB布局、BOM表等不同步),可以使用此功能,将新增的5个电阻的编号设置为从某个特定值(如R100)之后开始,从而将它们与原有元件位号(R1~R99)区分开,并保持原有位号完全不变。此选区是进行增量标注或范围标注的强大工具,用于精准设定起始点以避免冲突,其核心价值在于允许局部修改编号而不影响全局,是专业设计迭代中维护文档一致性的最佳实践。

5.颜色选项

原理图编辑器中的颜色选项用于自定义工作区中所有元素的视觉外观。用户可分别设置背景、导线、符号、引脚、文本及各类标记(如选择高亮、ERC错误)的颜色。通过调整配色方案,既可优化不同环境下的视觉清晰度与舒适性,缓解长时间工作的视觉疲劳;又可依据个人习惯突出显示关键对象,提升绘图与查图效率。该功能支持深色/浅色主题切换,是兼顾美观性与实用性的重要显示配置功能,如图5-13所示,一般采用默认设置即可,无须单独进行设置。

图5-12 原理图编辑器的批注选项设置

图5-12 原理图编辑器的批注选项设置

图5-13 原理图编辑器的颜色选项设置

图5-13 原理图编辑器的颜色选项设置

4 封装编辑器偏好设置

封装编辑器偏好设置主要用于自定义PCB封装绘制环境,涵盖网格尺寸、显示选项及常用编辑行为的默认参数。通过预先配置这些参数,可确保封装图形(焊盘、丝印、3D模型等)的绘制精度与制造要求相匹配,同时提升编辑效率并维护库的一致性。建议依据常用设计规范(如IPC标准)与个人操作习惯重点调整核心参数,其余参数可保持默认设置。

1.显示选项

封装编辑器的显示选项设置如图5-14所示。

(1)渲染引擎:选择硬件加速模式,可显著提升图形显示性能与交互流畅度。该模式通过调用GPU资源来处理复杂图形渲染任务,尤其在进行高密度封装设计、实时3D模型查看及频繁缩放/平移操作时,能有效减少界面卡顿与延迟,确保焊盘、丝印、铜区等元素的显示更为细腻、精准,从而提升设计效率与视觉体验。建议配置支持OpenGL的显卡并更新驱动以获得最佳效果。

(2)栅格显示。

样式:选择小十字样式,细小的十字交叉点能够清晰地指示出栅格点的确切中心位置,帮助用户对焊盘、图形轮廓等元素进行像素级的精确对齐,这对于符合IPC标准或其他精密封装设计至关重要。选择小十字样式的目的是追求在高精度设计与保持界面清爽之间取得最佳平衡,是进行专业封装设计时的推荐设置。

栅格捕获:选择“总是启用”选项。封装设计对尺寸和位置的要求极为苛刻,强制栅格捕获能确保焊盘、安装孔、丝印轮廓等元素被精准放置在栅格点上,完全避免因手动微调产生的微小错位。这是必不可少的专业设置,它并非一个可选项,而是保证封装设计正确、可靠、可制造的基础要求,强烈建议始终保持启用状态。

光标:选中“全屏十字光标”单选按钮,并勾选“始终显示十字光标”复选框。十字光标的垂直和水平线横跨整个屏幕,为判断焊盘、图形轮廓与栅格或其他元素之间的相对位置提供了直观且连续的基准。这使得进行精确定位和对称布局变得异常简单,是实现IPC标准级封装设计的重要辅助工具。

2.栅格选项

封装编辑器的栅格选项设置是保障设计精度的关键,对其进行合理的设置直接影响封装绘制的准确性、效率及与制造工艺的匹配度。在实际设计中,由于不同PCB封装的引脚间距多样、尺寸不一,因此通常难以通过单一固定栅格满足所有绘制需求。建议参考符号编辑器中的栅格选项设置思路:预设一个适用于多数封装的基础栅格参数作为默认工作环境,在实际绘制过程中,若需要精确定位或处理特殊间距,则可结合坐标偏差数值进行微调,从而实现高效且精准的布局。一般可按图5-15所示的推荐参数进行设置,在兼顾通用性的同时保持灵活性。

图5-14 封装编辑器的显示选项设置

图5-14 封装编辑器的显示选项设置

图5-15 封装编辑器的栅格选项设置

图5-15 封装编辑器的栅格选项设置

3.原点和轴

KiCad遵循标准的笛卡儿坐标系(右方向为X轴正方向,上方向为Y轴正方向),在放置焊盘时,引脚1的坐标通常应为(0,0)或在正坐标区域,其他引脚按数据手册的定义依次排列。这确保封装方向与数据手册描述一致,避免镜像或旋转错误。如图5-16所示,在“X轴”选区中选中“向右增加”单选按钮,在“Y轴”选区中选中“向上增加”单选按钮。

4.编辑选项

封装编辑器的编辑选项主要用于约束绘图时的走向与对象捕捉行为。合理配置该类参数是实现封装元素间精准布局、保障PCB封装设计与制造要求相符的重要基础,如图5-17所示,其他选项保持默认设置即可。

图5-16 封装编辑器的原点和轴设置

图5-16 封装编辑器的原点和轴设置

图5-17 封装编辑器的编辑选项设置

图5-17 封装编辑器的编辑选项设置

(1)约束操作于水平/垂直/45度:可以勾选,在封装库中绘制封装丝印等元素可以通过快捷键Shift+Space进行切换。

(2)吸附焊盘:建议勾选,专门针对封装的电气元素,如焊盘的中心、边缘和引脚编号位置。

(3)吸附图形:建议勾选,针对非电气元素,如丝印层、装配层的线段、圆弧端点、中心点及交点。在绘制封装外形轮廓、标识符号或文字时,光标自动吸附到已有图形的特征点,便于快速实现图形间的精准拼接、对齐或等间距布局。

5.颜色选项/封装默认值/图形默认值

这几项无须进行设置,保持默认设置即可。

5 PCB编辑器偏好设置

PCB编辑器偏好设置是用户定制化PCB设计环境与操作体验的核心控制台。它不涉及电路逻辑或网络连接规则,而专注于配置软件本身的显示效果、交互行为与编辑效率。通过预先调整这些参数,用户可以构建一个符合个人习惯、视觉清晰且响应灵敏的设计工作流。它直接影响设计的便捷性和舒适度,虽然不直接决定电路的电气特性,但通过合理的个性化设置,能显著提升从布局到布线的整体工作效率。

1.显示选项

PCB编辑器的显示选项设置如图5-18所示。

(1)渲染引擎:与封装编辑器里面的渲染引擎设置保持一致,即选择硬件加速模式

(2)栅格显示:与封装编辑器里面的栅格显示设置保持一致,即选择小十字样式并将栅格捕获设置为“总是启用”。

(3)光标:与符号编辑器里面的光标设置保持一致,即选中“全屏十字光标”单选按钮,并勾选“始终显示十字光标”复选框。

(4)批注。

网络名称:建议选择“显示在焊盘和走线上”选项,以在PCB布局的焊盘和走线上直接覆盖显示其网络名称(如+3.3V、GND、CLK)。在布线初期或调试阶段,直接显示网络名称可以非常方便地快速识别关键信号,无须使用高亮工具。

显示焊盘编号:建议勾选,在元件封装的每个焊盘上显示其编号(如集成电路的引脚号 1, 2, 3,…或连接器的A1, A2),如图5-19所示。

图5-18 PCB编辑器的显示选项设置

图5-18 PCB编辑器的显示选项设置

图5-19 在焊盘和走线上显示引脚编号与网络名称

图5-19 在焊盘和走线上显示引脚编号与网络名称

(5)外框间距。

走线:选择“在布线和编辑时显示”选项,在进行布线、拖动走线等编辑操作时,实时地显示当前对象与周边元素的间距,确保间距符合设计规则,而不是在完成后运行才发现一堆DRC错误,从而大幅提升效率。

显示焊盘间距:建议勾选,这是一个极具价值的实时视觉辅助工具。它的核心作用是在布线或移动对象时,可以直观地看到走线与旁边焊盘的距离是否满足设计规则要求,从而在触发DRC错误之前主动调整路径,减少后期修改工作量。

如图5-20所示,可以明显看到勾选“显示焊盘间距”复选框的便利性。

图5-20 走线与焊盘的外框间距显示

图5-20 走线与焊盘的外框间距显示

(6)交叉探测。

选择/高亮原理图选区所对应的对象:建议勾选,在原理图中选中一个或多个元件、引脚或网络时,PCB编辑器中对应的项目(元件封装、焊盘、走线)也会被选中并高亮显示。它建立了原理图和PCB之间的直观视觉联系。例如,在原理图中选中一个电阻,PCB上的那个电阻封装就会高亮显示,让用户瞬间定位。

将被交叉探测项目居中显示:建议勾选,当交叉探测发生(如从原理图中选中一个元件)时,KiCad会自动平移PCB画布,将探测到的目标(被选中的元件)放置在视图的中心位置,这对于大尺寸PCB或双屏操作非常有用。如果在一个屏幕上看原理图,在另一个屏幕上布局PCB,那么该功能可以确保被选中的元件能自动出现在PCB屏幕的中央,无须手动寻找和滚动画面,极大地提升了效率。

缩放视图以适应交叉探测项目:建议勾选,它比上面的“将被交叉探测项目居中显示”功能更近一步。它不仅将对象居中,还会自动调整缩放级别(放大或缩小),使得被探测到的对象恰好充满整个编辑器窗口,这对于需要立刻仔细查看某个特定元件或焊盘的细节非常有用。例如,选中原理图上的一个微小接口的引脚,PCB视图会自动放大到这个接口,方便进行精细布线。

高亮显示被交叉探测的网络:在原理图中单击一个网络标号(Net Label)时,PCB编辑器中所有属于这个网络的走线、焊盘和过孔都会高亮显示,而其他对象则会变暗(遮罩),这对于进行布线检查和调试极其有用,可以快速查看一个特定网络(如电源、时钟、关键数据线)在整个PCB上的布线情况,检查是否连通、路径是否合理。这是KiCad的强大功能之一。

自动刷新3D视图:不建议勾选,如果勾选,则在PCB编辑器中移动元件或布线时,3D视图会近乎实时地自动更新,反映这些变化。对于大多数纯电气布局阶段和性能较低的计算机,推荐关闭该功能,因为实时渲染3D模型会消耗额外的CPU/GPU资源,可能让KiCad的操作(如拖动走线、滚动画面)变得卡顿。当需要检查3D效果时,手动单击“3D视图”按钮或按Alt+3快捷键来刷新3D视图。交叉探测整体设置如图5-21所示。

2.栅格选项

类似其他常用EDA,我们一般习惯以mil为单位进行PCB布局与布线,常用布局格点为25mil或5mil,布线格点为1mil,KiCad的PCB编辑器的栅格选项里面没有默认的3个常用mil参数,此时建议自行添加常用参数。

单击“栅格选项”列表框下方的按钮,增加常用的0.635mm(25mil)、0.127mm(5mil)及0.0254mm(1mil)栅格。

快速栅格切换:分别设置一个PCB布局栅格[大小为0.635mm(25mil)]与PCB布线栅格[大小0.0254mm(1mil)],通过对应的快捷键Alt+1与Alt+2进行切换。

栅格重写:允许为特定类型的对象设置不同的栅格尺寸,可以提高设计的灵活性和精度,通常建议全部勾选该选区中的复选框,并进行设置,如图5-22所示。

图5-21 交叉探测整体设置

图5-21 交叉探测整体设置

图5-22 PCB编辑器的栅格选项设置

图5-22 PCB编辑器的栅格选项设置

封装/焊盘:勾选并选择“0.6350 mm (25.00 mils)”或“0.1270 mm (5 mils)”选项。

走线:勾选并选择“0.0254 mm (1.00 mils)”选项。

过孔:勾选并选择“0.0254 mm (1.00 mils)”选项。

文本:勾选并选择“0.0254 mm (1.00 mils)”选项。

图形:勾选并选择“0.0254 mm (1.00 mils)”选项。

3.原点和轴

在KiCad及几乎所有CAD软件中,原点和轴是整个设计的坐标系统基石。它们的作用远不只是一个视觉参考,而是贯穿于整个设计、协作和制造流程的关键工具。可以把它们理解为PCB设计世界的“经纬线”和“零度经线”。原点是一个参考点,所有位置的坐标 (X, Y)都是相对于这个点来计算的,轴(通常是两个带箭头的线)直观地显示了X 和 Y 坐标的方向,如图5-23所示,按如下所示进行设置。

显示原点:一般选择将栅格原点作为原点。

X轴:选中“向右增加”单选按钮。

Y轴:选中“向上增加”单选按钮。

4.编辑选项

PCB编辑器的编辑选项主要用于配置PCB布局布线过程中的核心操作行为与捕捉规则。通过勾选“约束操作于水平/垂直/45度”复选框,可确保导线、铜区等元素沿特定方向延伸,提升布线的规范性与美观度;而设置捕获到焊盘、捕获到走线和过孔、捕获到图形等捕捉功能,可在移动元件或绘制轨迹时自动对齐对象关键点,显著提高定位精度与编辑效率。合理配置吸附点参数是实现精准布局、保障电气连接的可靠性并与制造工艺相匹配的重要基础。如图5-24所示,常规设计中建议勾选“约束操作于水平/垂直/45度”复选框并设置“捕获到焊盘”和“捕获到走线和过孔”等关键参数,其余选项可保持默认设置以满足大多数应用场景。

图5-23 PCB编辑器的原点和轴设置

图5-23 PCB编辑器的原点和轴设置

图5-24 PCB编辑器的编辑选项设置

图5-24 PCB编辑器的编辑选项设置

(1)约束操作于水平/垂直/45度:可以勾选,在PCB设计中走线时,可以通过快捷键Shift+Space进行切换。

(2)鼠标拖动走线行为:选择“拖动 (45度模式)”选项,可以在调整走线时,不会先断开二端电气连接,也不会产生断头线,无须手动重新连接。

(3)允许自由焊盘:勾选,允许在PCB布局中放置不属于任何元件的独立焊盘。这个焊盘是自由的,没有父级封装,如可以在PCB中快速放置一个独立的通孔焊盘作为测试点。

(4)吸附点。

捕获到焊盘:选择“在布线时”选项,意味着仅在激活布线工具时,光标才会自动吸附到焊盘中心。在执行其他操作(如移动元件、测量、放置文本)时,光标不会自动吸附到焊盘中心。布线时,精准吸附到焊盘中心是必需的,否则极易产生虚接或连接不良,这是PCB设计中最关键的一环。

捕获到走线和过孔:选择“在布线时”选项,同样,这也意味着仅在布线时才吸附到已有的走线或过孔。

捕获到图形:选择“总是启用”选项,让光标在任何时候(布线、移动元件、放置图形等)都吸附到图形元素(如丝印层边框、装配层轮廓、禁布区边界)的顶点和边缘。即使在总是启用模式下,也可以随时按住Ctrl 键来临时禁用所有吸附功能,进行完全自由的操作,松开Ctrl键后恢复所有吸附功能,这是应对特殊情况的完美补充。

(5)飞线。

始终显示选定的飞线:勾选后,在PCB中选择一个或多个网络(或元件)时,仅高亮显示被选中网络的飞线,而淡化或隐藏所有其他未被选中网络的飞线。

以曲线显示飞线:一般不勾选,这完全是一个视觉偏好设置,对电气性能无任何影响,可以随时切换,选择自己看起来最舒服的模式。

(6)其他。

<ESC>清除网络高亮:建议勾选,在按下Esc键时,立即清除当前高亮的所有网络,使PCB视图恢复正常显示。这符合绝大多数软件的使用直觉,能极大地提升操作效率,无须将鼠标指针移动到工具栏中并单击“清除高亮”按钮,实现了完全的键盘流操作。

显示页面限制:不建议勾选。勾选该复选框后,会在PCB绘图区显示一个虚线框,表示当前设定的 PCB 页边距或物理图纸边界。对于现代 PCB 设计,板的实际形状和大小是由Edge.Cuts定义的,这个虚线框通常已无实际意义,反而会成为一个视觉干扰项。

移动/拖动时显示元件外框碰撞:建议勾选,在移动或拖动元件时,如果该元件与其他元件或障碍物的间距小于设计规则规定的最小值,则其外框会以警告颜色(通常是黄色或红色)高亮显示,提示即将产生冲突。这是一种实时防错功能,它能在用户松开鼠标左键、正式放置元件之前给出视觉警告,避免在布局完成后运行DRC才发现一堆间距错误,从而大幅提高布局效率和一次成功率。

自动重新对填充区填充:不建议勾选,用于对覆铜区进行修改(如移动走线、更改焊盘)后,KiCad是否会自动重新运行覆铜计算和填充程序,在复杂设计中,覆铜计算非常耗时。如果任何微小的改动都触发自动重铺功能,则会导致软件频繁卡顿,严重打断工作流程。

5.颜色选项

此选项无须设置,保持默认设置即可。


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