HW Studio 使用手册

01这是什么

一个装在你电脑上、算力在云端的硬件开发助手。

它不替你做决定，而是把一块板子从需求到量产之间的重复劳动接过去：翻手册、比选型、连网表、摆器件、跑规则检查、写驱动、烧板读串口。每一步的产物都是标准格式的文件，你可以随时接手用 KiCad、Keil 或任何顺手的工具继续改。

三个前提请先确认：

• AI 能力由我们提供，不需要你申请或配置任何模型账号。订阅后开箱即用，模型选择与调优由我们负责。
• 需要联网使用。但实际运算几乎都在你本机完成 —— 手册解析、检索、编译、KiCad 操作、布线都是本地跑。云端只负责账号、AI 调用和共享数据。
• 它生成的原理图和 PCB 是初版，需要你审阅和修改后才能投板。

02安装与登录

2.1 安装与登录

下载对应平台的安装包运行即可，无需额外依赖。启动后用账号登录，AI 能力随订阅自动开通，没有任何模型相关的配置项。

2.2 配置本地工具链

设置 → 工具链 会自动扫描常见安装路径，扫不到的手动指定：

2.3 元件数据源

元件库存、价格、生命周期、符号封装等数据由云端统一提供，已包含在订阅内，无需你自行申请任何接口权限。若贵司有内部优选料库，可在 设置 → 数据源 → 内部料库 导入，选型时会优先推荐。

03快速开始

用一块 ESP32 温湿度采集板走完整个流程，约 30 分钟。

1. 新建项目 —— 文件 → 新建硬件项目，填名称和存放路径。
2. 描述需求 —— 在对话框里说清要做什么。不必写得规范，它会追问缺的信息。
3. 确认规格 —— 生成 01-需求规格.md，逐条过一遍，不对的直接改。
4. 选型 —— 输入 /选型，得到 2–3 套方案对比，选定一套。
5. 出原理图 —— 输入 /原理图，生成后在 KiCad 中打开检查。
6. 出 PCB —— 输入 /布板，完成后会同时给出一份自检报告。
7. 人工调整 —— 在 KiCad 里改，改完回到软件输入 /复核。
8. 定版导出 —— /定版 输出 Gerber、BOM、贴片坐标。
9. 写固件 —— /建固件工程，引脚定义会从原理图自动带过来。
10. 出外壳 —— /外壳评估，按板型生成可 3D 打印的外壳方案与打印报价。

04项目结构

新建后的目录如下，全部是纯文本或标准格式，可以直接纳入 Git 管理。

my-board/
├─ hardware.yaml        # 项目档案：贯穿全流程的单一真相源
├─ 01-需求规格.md
├─ 02-选型报告.md
├─ bom.csv
├─ ecad/                # KiCad 工程
│   ├─ my-board.kicad_sch
│   ├─ my-board.kicad_pcb
│   └─ my-board.net
├─ structure/           # 外壳模型 STL / STEP
├─ firmware/            # 固件工程
│   └─ include/board.h   # 引脚定义，自动生成
├─ reports/             # 各阶段自检与复核报告
└─ output/              # Gerber / 贴片坐标 / 装配图

关于 hardware.yaml

这是整个项目最重要的文件，记录了每一个决定和它的理由：选了哪颗主控、为什么、被否掉的方案是什么、每个引脚分配给了谁、哪些引脚有复用禁忌、设计约束有哪些。

它的作用是让信息不丢：写固件时问「PC13 能不能当普通 IO」，答案直接来自这里，而不是靠人回忆。你在 KiCad 里改动引脚后，运行 /复核 会同步更新它，并检查改动是否违反了早先定下的约束。

05S1 · 需求整理

把一句话需求变成一份可执行的规格书。

直接用日常语言描述你要做的东西。它会围绕以下几项追问，直到信息足够：

产出 01-需求规格.md。不确定的项会标为「待定」并留在清单里，不会被悄悄猜一个值填上。

06S2 · 器件选型

给出方案对比，并把能买到的型号连同封装一起备齐。

命令：/选型。输出 2–3 套整体方案，每套包含主控、供电拓扑、关键外围，以及取舍说明。每颗关键器件会给出：

• 实时库存与价格 —— 来自已启用的分销渠道，标注取数时间
• 生命周期状态 —— 量产中 / 不推荐新设计 / 已停产
• 国产替代 —— pin-to-pin 兼容的备选，标注差异点
• 符号与封装 —— 自动拉取并校验，直接可用于 S3

封装校验

拉取到的封装会与 datasheet 推荐尺寸逐项比对，不一致的会拦下并提示。这一步不要跳过 —— 封装错了不会报错，是板子回来才发现装不上。

手动指定

已经定好的型号直接写进对话，例如「主控必须用 STM32G071，其余你来配」，它会在这个约束下给方案。

07S3 · 原理图

用验证过的电路块拼装，而不是从零画。

命令：/原理图。工作方式是从电路块库中挑出合适的模块（电源、主控最小系统、接口、保护、模拟前端等），按需求配置参数后连接起来，再编译成 KiCad 工程。

过程中你会看到一份拼装清单，列出用了哪些块、每块的参数、块的来源与验证记录。对哪块不满意可以直接说「电源换成同步 Buck」或「USB 口加 ESD」。

产出

自检内容

生成后自动检查：去耦电容是否齐全、上下拉是否缺失、电平是否匹配、对外接口有无 ESD 保护、复位与启动引脚状态、调试口是否引出、电源时序是否合理。结果写入报告，不合格项会明确指出位号。

08S4 · 布局布线

出一版能用的初稿，供你在此基础上修改。

命令：/布板。可以先用 /布板 --设置 指定板框尺寸、层数、连接器位置和安装孔。

执行顺序

1. 生成约束 —— 根据信号类型确定线宽、间距、阻抗、隔离要求，写入 KiCad 设计规则
2. 分区布局 —— 按电路块划分区域：电源区、数字区、模拟区、射频区分开，接口器件靠板边
3. 器件摆放 —— 去耦靠近引脚、晶振贴近主控、大电流路径尽量短
4. 布线 —— 调用布线引擎完成，关键网络（时钟、差分、大电流）优先处理
5. DRC 与自检 —— 跑 KiCad DRC，另外检查回流路径、地平面完整性、散热、工艺可制造性

09S5 · 调整与定版

改完之后，回头检查有没有破坏上游的约定。

在 KiCad 里自由修改，改完运行 /复核。它会比对改动前后的差异，输出一份复核报告：

• 这次改了什么（器件、连接、走线、规则）
• 哪些改动违反了 S1 的规格或 S3 的约束，例如挪走的引脚不再支持所需的复用功能
• 需要同步更新的下游内容，例如引脚表、board.h、测试脚本
• 重新跑一遍完整自检清单

确认无误后运行 /定版，输出到 output/：

定版会在 hardware.yaml 中打一个版本标记。下次改版时，所有历史决定和被否方案都还在。

10S6 · 固件开发

引脚定义自动继承，改完能自己烧板验证。

/建固件工程 生成骨架，支持裸机 HAL、ESP-IDF、Zephyr 等常见框架。include/board.h 中的引脚宏直接来自原理图，不需要手抄。

手册问答

把芯片手册、参考手册、勘误表拖进项目，之后可以直接问：「TIM3 的 PWM 输出怎么配」「这个 IO 是 5V 容忍的吗」「I2C 的最小建立时间是多少」。回答会附上手册页码和原文截取。

真机闭环

串口面板在右侧常驻。开启「自动验证」后，改完代码的完整流程是：编译 → 烧录 → 复位 → 读串口 → 判断结果 → 有问题继续改。全程不需要你手动操作。

> 温湿度读数一直是 0，帮我查一下

[编译] 通过
[烧录] OK
[串口] i2c: NACK on addr 0x44
[分析] 从机无应答。已核对原理图：SDA/SCL 上拉电阻
        R7/R8 为 10kΩ，400kHz 下偏大；另 board.h 中
        地址定义为 0x44，手册第 12 页显示 ADDR 引脚
        接地时应为 0x38。

日志解析

HardFault 寄存器 dump、内核 oops、栈回溯，粘贴进来会自动解析出出错位置和可能原因。

11S7 · 结构与外壳

板子定版后，直接出一版可 3D 打印的外壳。

命令：/外壳评估。运行前请确认 S5 已定版 —— 它需要板框、安装孔、连接器位置和元件高度这些信息。

它会做什么

1. 从 KiCad 导出板子的 3D 模型（STEP），取出板框轮廓、安装孔、对外接口的位置与朝向、正反面最高元件高度
2. 按防护等级、散热需求、安装方式（桌面 / 导轨 / 壁挂 / 手持）生成外壳方案
3. 自动处理接口开孔、螺柱、卡扣、散热窗、指示灯导光位
4. 给出打印工艺评估：推荐材料、打印方向、支撑量、壁厚是否合理、预计耗时与成本
5. 输出可直接送打的 STL / STEP 文件

产出

12手册库与电路块库

12.1 手册库

把 PDF 拖入 设置 → 手册库 即可建索引，之后全局可查。解析和索引全部在你本机完成，PDF 不上传。建议按芯片建库，一颗主控通常包括：数据手册、参考手册、勘误表、应用笔记。

手册入库按本数计入订阅额度（见第 13 节），检索与提问本身不限次数。首次入库较大的手册需要几分钟，期间可以继续做别的事。

12.2 电路块库

块库是 S3 拼装原理图的素材来源。每个块包含电路本体、可配参数、适用条件、验证记录和布局建议。

随软件附带一套常用块。你也可以把自己验证过的电路存成块：在 KiCad 中框选电路，右键「保存为电路块」，填写参数范围和适用说明即可。

13用量与订阅

按「板」计量，不按字数或时长。

大部分日常操作不消耗额度，只有真正产出设计成果的动作才计数。

13.1 不消耗额度

• 手册提问与检索
• 固件对话、代码编写与修改
• 编译、烧录、串口调试、日志解析
• 需求整理与规格书生成
• 各类报告的查看与导出

这些属于日常使用，正常强度下不设限制。

13.2 消耗额度

13.3 档位

额度当月有效，可单独加购单板包。具体价格以官网为准。

14数据与隐私

文件在本地，算力在云端。

使用过程中，你的提问内容以及与之相关的设计片段、手册片段会经云端转发给 AI 服务用于计算。我们不会将其用于模型训练，也不会与其他用户共享。完整的工程文件、图纸和源码不会上传。

使用数据

为了改进产品，我们会收集运行数据，分三档：

在 设置 → 隐私 中随时调整。

15已知限制

请在开始之前了解这些边界。

16常见问题

会把我的图纸上传吗？

KiCad 工程、Gerber、固件源码、手册 PDF 原件都留在你本机，不会整包上传。计算过程中会发送相关的设计片段和你的提问到云端，详见第 14 节。

需要自己准备 AI 账号吗？

不需要。AI 能力包含在订阅里，也不需要关心用了哪个模型、花了多少 token。

用量怎么算，会不会聊多了扣费？

不会。提问、写代码、调试这些日常操作不消耗额度，只有生成原理图、PCB、外壳这类产出设计成果的动作才计数，单位是「块板」。详见第 13 节。

能装在公司内网用吗？

当前版本需要联网。内网部署属于单独的企业服务，请联系我们。

我已经有在做的项目，能中途接入吗？

可以。导入已有 KiCad 工程后，它会反向解析出引脚表和连接关系建立档案，之后可以直接用 S5 复核和 S6 固件功能。

不用 KiCad 行不行？

当前版本 S3–S5 依赖 KiCad。你可以只用 S1、S2、S6，这三步不需要 KiCad。

生成的板子能直接投板吗？

不建议。请当作一版完整度较高的初稿，按第 8 节和第 9 节的复核清单过一遍再投。

外壳能直接打印吗？

常规盒体可以。输出前会做板壳干涉检测和壁厚检查，报告里会列出需要注意的位置。

块库能分享给同事吗？

可以。设置 → 电路块库 → 导出 打包成文件，对方导入即可。

17提出你的问题

你在硬件开发里最想让 AI 接手的是哪一步？

这个产品还在内测阶段，功能优先级很大程度上由收到的问题决定。你遇到的具体场景、现在的做法、卡在哪里，都比功能建议更有用。