Pickit

KiCad → FreePCB2 2.428

Конвертер библиотечных footprint-файлов KiCad .kicad_mod в самостоятельные библиотеки FreePCB2 .fpl. Написан на Python 3.10+, внешние зависимости не нужны.

Статус: разработка продолжается. R_0805_2012Metric, PinHeader PTH, MountingHole NPTH, SOT-23 и численные регрессии проверены автоматически. Загрузка/сохранение в FreePCB2 2.428 и физическое совмещение STL в OpenSCAD ещё требуют отдельной Windows-валидации. Есть также синтетический контроль заполненных окружностей на обоих silk-слоях. Добавлены legacy-дуги KiCad и контроль HC49-U (явно 2D), аудит текстов, D_SOD-123, пакетный CLI, исходный parser УГО и минимальный writer Схематора; добавлен сборщик связей и переносимого комплекта, окружности/дуги УГО и профиль обычных электрических типов выводов, простой заливки и текста; добавлены disjoint multi-unit layout, power/NC policy и straight dash/dot profile; добавлены полный corpus workflow и проверяемая 2D preview-поставка. Source parser читает .kicad_sym и старые .lib, сохраняя pins/units/inheritance. Writer создаёт .cds для R/C/connector, составных resistor packs и физических компонентов с power pins. Проверена цепочка symbol → footprint → существующий STL на трёх controls; GUI и физическое совмещение 3D ещё впереди. Полная footprint-библиотека закреплена: 15 464 файла в 155 категориях: 14 109 FPL (91,24%) с известными losses, 1 355 явных отказов; 542 теста проходят. Исходники и все успешные pad records проверены. Полный прогон, поставка и воспроизведение. Порядок передачи другу для Windows-проверки. Критерии приёмки рабочего конвертера и STEP → STL-проба.

Исходные УГО KiCad

python3 -B -m src.symbol_converter KiCad/Pickit-cache.lib output/symbols/Pickit-cache.inspect.json
python3 -B -m src.symbol_converter tests/fixtures/symbols/Comparator.kicad_sym \
  output/symbols/Comparator.inspect.json --symbol LM393 --symbol LM339

Эти команды создают JSON исходных УГО. Поддержаны секции/общие body styles, наследование и aliases. Конфликты pins сохраняются с диагностикой: у PIC24 в локальном cache номера 1–16 повторены по восемь раз, поэтому первый запуск возвращает 2 и сохраняет отчёт. Официальные Mechanical/Comparator KiCad 9.0.0 и legacy cache проверены автоматически. Правила: SYMBOL_CONVERTER.md. Исследование target: SCHEMATOR_FORMAT_RESEARCH.md.

УГО Схематора

python3 -B -m src.symbol_converter.write KiCad/Pickit-cache.lib \
  output/symbols/R_control.cds --symbol R

Отдельный CLI создаёт один компонент .cds 1.429 (CP1251) и JSON losses. Поддержаны видимые прямые pins девяти обычных electrical types и rectangles/polylines/circles/arcs, ограниченная foreground заливка и literal body text, disjoint units и power terminals. Повторяющиеся pin records, native hierarchy и неподдерживаемая графика остаются ограничениями. Сохранены R/C/CONN_01X06 controls. Контракт ограниченного профиля проверен по исходникам и реальной записи R3; отдельный reader проверяет emitted records. Загрузка и connectivity в Схематоре пока не подтверждены. Полный batch/audit 21 806 УГО дал 12 186 CDS (55,88%) с явными losses; независимо проверены 249 254 вывода. Preview ZIP с reports проверен после переноса. Собрана массовая связанная preview-поставка: 8 210 CDS с назначенными FPL, 878 разных корпусов и 461 существующий STL. У 6 993 найдены все model dependencies; 1 217 имеют partial/no-model. Проверены 94 540 pin/pad pairs и перенос ZIP. Поставка и команды. Отдельная unlinked symbol preview по-прежнему сохраняет PART. --pin-name-policy plain-overbar-with-loss и --alternate-pin-policy primary-with-loss передают имя без надчёркивания и основную функцию pin с явными losses; default остаётся reject, source definitions сохраняются в JSON. Команды и ограничения. Без --footprint-name используется placeholder PART; назначение имени не подтверждает соответствие pads. --strict отклоняет известные layout losses. Команды, ограничения и коды выхода: SCHEMATOR_CONVERTER.md.

--curve-tolerance 0.01 задаёт mm-допуск для centerline аппроксимации curves, включая NM rounding. Сохранены семь реальных curve controls; legacy arc resolution учитывает explicit endpoints/swap и отдельно показывает radius/ endpoint changes. Правила: SYMBOL_CURVES.md.

Input/output/bidirectional/tri_state и другие обычные типы передаются как нумерованные endpoints с явной потерей ERC; source types остаются в JSON. Alternate pins пока отклоняются. Добавлены пять реальных УГО и две linked chains SCR/Speaker с готовыми STL. Профиль, отчёты и команды: SYMBOL_ELECTRICAL.md.

Foreground rectangles/closed simple polygons/circles покрываются straight strokes с fill bound, default --fill-tolerance 0.01. Background передаётся только как boundary с occlusion loss; modern graphic text/legacy T — как body description с font/layout losses. Добавлены шесть real controls и две linked chains diode/meter. Правила и проверки.

2–16 секций с disjoint physical numbers размещаются рядом в одном native component; independent placement/unit suffixes имеют explicit loss. Common graphics повторяются; original common pins требуют явного режима отдельной view. --unit-gap default 2.54 mm; пять real controls и три array/SIP chains проверены. Native merge/ hierarchy не генерируется. Профиль и ограничения.

Power_in/power_out передаются как нумерованные terminals с явной потерей power/ERC rules. No-connect по умолчанию отклоняется; явный --no-connect-policy connectable-with-loss сохраняет NC как подключаемый pin с отдельной диагностикой. Power sections LM393 и шесть real controls проверены; три chains DIP-8/SOT-23 используют два существующих STL. Native запрет NC не реализован. Политика и источники.

Inverted/clock и другие pin markers переносятся отдельной body graphics. Hidden pins default reject; --hidden-pin-policy reveal-with-loss раскрывает terminals с потерей visibility/implicit global nets. Шесть real controls и пять chains проверены. Профиль и ограничения.

Original unit=0 pins при --common-pin-policy common-view-with-loss размещаются один раз в отдельной view того же component. Четыре real networks и три source-property SIP chains проверены; повторяющиеся source records отклоняются. Политика и проверки.

Связи и переносимый комплект

python3 -B -m src.component_converter tests/fixtures/components/control.json \
  output/components/control
python3 -B -m src.component_converter --verify output/components/control

Точные identifiers и pin/pad numbers проверяются до генерации и по записанным CDS/FPL. Комплект содержит R0805/C0805/Header6 и только их существующие STL: исходное дерево категорий и уникальные flat aliases для одной OpenSCAD папки. SHA256 подтверждает неизменность копий; geometry/GUI/netlist не проверены. Выход должен быть новым каталогом. Missing/ambiguous bindings остаются в manifest; STL не конвертируются повторно. Скопированный комплект проверяется без исходников. Правила и настройка Windows-папки: COMPONENT_BUNDLE.md.

Для проверки в целевых программах добавлен переносимый native validation kit: 8 bundles/24 компонента, 5 standalone FPL controls, 15 aliases существующих STL, 10 negative controls и 10 manual scenarios. Checker работает без repo и model store; original inputs и результаты отделены. Native flags остаются false, пока GUI/netlist/Gerber/board 3D не проверены фактически.

python3 -B -m src.native_validation output/native-validation-ready
python3 -B output/native-validation-ready/verify_kit.py
python3 -B output/native-validation-ready/verify_kit.py --init-results results/run.json

Для копии repo без моделей доступен --allow-missing-models: это явно partial kit с ready_for_3d_checks=false. Комплект, архив и протокол.

Пакетная обработка

python3 -B -m src.footprint_converter.batch tests/fixtures output/batches/control --limit 7
python3 -B -m src.footprint_converter.batch tests/fixtures output/batches/control --limit 7 --resume

Каждый footprint получает отдельный FPL/report, стабильное имя и запись в manifest. Ошибки изолированы; resume проверяет source/options/engine/models и хеши artifacts. В текущей партии 6 из 7 файлов генерируются с известными потерями; старый HC49-U получает ожидаемый отказ legacy model(at), поэтому CLI возвращает 2. GUI и полная библиотека этим прогоном не проверены. Подробные правила и параметры: BATCH_CONVERTER.md.

Средняя pinned партия: 120 footprints из 12 категорий, 110 FPL с losses и 10 явных отказов (91.67% в этой выборке). Technical mask/paste-only pads и contact pads добавлены по source/native контракту. Новый read-only audit проверяет source/FPL records, hashes и отдельно отмечает ambiguous numbers. Результаты, ограничения и команды. Тип stroke default исправлен как solid. Dash/dot/dash_dot/dash_dot_dot для незаполненных линий/прямоугольников/простых полигонов переносятся отдельными отрезками по фиксированному KiCad9 PCB editor profile с loss; strict отклоняет его. Кривые и filled patterned outlines остаются отказом. Контракт и результаты этапа. Добавлен точный перенос custom pads, чьи anchor и прямоугольные примитивы доказуемо образуют один центрированный прямоугольник. Slots, nonzero offsets и непрямоугольные unions имеют структурированные причины отказа; средняя партия остаётся 110/120. Ограничения native pads.

Полный корпус обрабатывается через src.library_corpus, batch/audit и src.library_release. Поддержаны графические footprints с нулём pins; --description-policy ascii-escape-with-loss явно записывает Unicode/кавычки/ control characters описания как [U+XXXX], сохраняя оригинал в JSON. Номера выводов и графические надписи этим режимом не изменяются. Default — preserve. Результаты и команды.

Что поддерживается

Fab переносится в слой notes как приближение, courtyard пропускается. Остальные custom/chamfer/trapezoid pads, настоящие slots и nonzero pad offsets, отдельные InN.Cu, дробные углы, заполненные дуги, полигоны с отверстиями/самопересечениями, legacy model (at ...) и асимметричный paste roundrect пока не поддерживаются. Непредставимая геометрия вызывает ошибку. Oval drill с равными осями и explicit zero offset допускаются как та же круглая геометрия; source spelling сохраняется в JSON. Полный контракт: docs/FOOTPRINT_CONVERTER.md.

Быстрый запуск

Из корня репозитория:

python3 -B -m unittest discover -s tests -v
python3 -B src/kicad_to_freepcb_footprint.py \
  tests/fixtures/R_0805_2012Metric.kicad_mod \
  output/R_0805_2012Metric.fpl \
  --report output/R_0805_2012Metric.report.json

На Windows используйте py -3 вместо python3; команду можно записать в одну строку. Вход — UTF-8; .fpl по умолчанию — CP1251, отчёт — UTF-8 JSON.

Из корня репозитория также доступен python3 -B -m src.footprint_converter с теми же аргументами. Старый скрипт можно запускать по абсолютному пути из другого каталога; прежний Python API convert сохранён.

Основные тесты запускаются и в новом клоне без 3D-каталогов: они используют временный файл только для проверки метаданных matcher, а не геометрию STL. Отдельный интеграционный тест использует реальный R0805 STL, когда он доступен; аналогичная проверка есть для PinHeader и SOT-23. При отсутствии моделей эти проверки явно пропускаются. Численные unit tests продолжают работать.

В output/ также сохранены PTH/NPTH примеры. Их параметры и воспроизводимые команды: малая контрольная выборка. SOT-23 теперь преобразуется с сохранением заполненной silk-метки pin 1. Самопересекающийся polygon вызывает ошибку и не заменяет прежний выходной файл.

Для реальной 3D-привязки положите существующий файл по пути:

stl_files/Resistor_SMD.3dshapes/R_0805_2012Metric.stl

Либо укажите корень имеющегося набора через --stl-root /path/to/stl_files. Без файла конвертер сгенерирует .fpl с MODEL_MISSING в отчёте, без import. Он не создаёт модели и не ищет совпадение только по basename.

Отчёт и строгий режим

--report сохраняет целевую ревизию, counts, исходные тексты, настройки apertures, 3D-связи и diagnostics. loss означает потерю информации, assumption — непроверенное допущение, approximation — ограниченную аппроксимацию.

python3 -B src/kicad_to_freepcb_footprint.py input.kicad_mod output/part.fpl \
  --strict --report output/part.report.json

--strict допускает указанные в отчёте допущения и ограниченную аппроксимацию; это не подтверждение корректности в GUI. Для текущего R0805 строгий запуск завершится кодом 2 из-за courtyard/Fab/text. Сохранённый контрольный .fpl предназначен для дальнейшей валидации, а не объявляется готовой библиотекой.

Настройки mask/paste

Margins задаются на сторону, в мм; ratio — доля, например -0.05. Размер paste: X + 2*(margin + X*ratio) и аналогично для Y.

python3 -B src/kicad_to_freepcb_footprint.py input.kicad_mod output/part.fpl \
  --default-mask-margin 0.05 \
  --default-paste-margin 0 --default-paste-ratio 0 \
  --report output/part.report.json

Параметры defaults должны соответствовать выбранным настройкам исходного проекта. Pad overrides footprint; footprint overrides CLI defaults; явный ноль сохраняется. Если обе настройки paste отсутствуют, используется FreePCB DEFAULT=99 с диагностикой зависимости от target project. Если известна лишь одна — другая считается нулём с диагностикой потери, запрещённой в --strict. Положительный margin rect создаёт roundrect; равномерный margin roundrect меняет радиус. Схлопнувшаяся aperture записывается как NONE.

Тексты и 3D

Нативный .fpl хранит параметры reference/value, но не их actual content и независимый слой. Значение компонента необходимо задать при размещении. Неразрешённые %R/%V, ${REFERENCE} и другие user text variables пропускаются с диагностикой; исходные строки сохраняются в JSON.

python3 -B src/kicad_to_freepcb_footprint.py input.kicad_mod output/part.fpl \
  --text-variable REFERENCE=R1 --text-variable VALUE=10k

Такая подстановка создаёт статический текст. Она не создаёт динамическое поле FreePCB2. Точное совпадение шрифта и baseline пока не обеспечено.

Заполненные полигоны

Для fp_poly и fp_rect с fill solid (также fill yes) сохраняется исходный контур, а внутренность покрывается перекрывающимися линиями. Native hatch не используется. --fill-tolerance MM задаёт допустимое расширение записанной геометрии, по умолчанию 0.01 мм, с учётом округления на сетку FreePCB2. Нулевая/слишком тонкая исходная обводка расширяется в пределах этого допуска.

fp_circle с fill solid/yes тоже поддерживается. Исходные center/end/width сохраняются до выбора толщины заполнения. Допуск хорды автоматически ограничен четвертью этой толщины: так покрывается весь исходный диск, включая области вне вписанного многоугольника. Для ненулевой исходной обводки отклонение внутрь ограничено --curve-tolerance, расширение наружу — --fill-tolerance; общая погрешность границы не больше максимума этих двух допусков в идеальной модели. При допусках по умолчанию это 0.01 мм. Контрольный пример:

python3 -B -m src.footprint_converter \
  tests/fixtures/FilledCircle_Control.kicad_mod output/FilledCircle_Control.fpl \
  --report output/FilledCircle_Control.report.json

Это синтетический тест геометрии, без модели; MODEL_MISSING ожидаем. Он не является реальным компонентом KiCad или подтверждением GUI-импорта.

Граница проверена численно в модели круглых концов линий. FILL_APPROXIMATED, FILL_STROKE_MODEL и FILL_EXPORT_UNVERIFIED отражают аппроксимацию и ограничения. Растеризация GUI и Gerber не проверены; минимальная толщина silk в настройках FreePCB2 может увеличить линии. Допуск конвертера не гарантирует такой же допуск на готовом Gerber. --strict допускает эту ограниченную аппроксимацию и явно отмеченные допущения, как для существующих кривых.

Поддерживается один простой контур без отверстий, в том числе вогнутый. Лимиты: 512 вершин на polygon/границу circle, суммарно 4096 линий заполнения и границ на footprint. Чрезмерная детализация окружности также вызывает ошибку. Самопересечения, самокасания и геометрия, схлопнувшаяся на целевой сетке, вызывают ошибку. Подробности: контракт заполнения.

Настройка и проверка 3D

STL frame по умолчанию identity с MODEL_FRAME_UNVERIFIED. Его можно явно задать через --model-translation X Y Z, --model-rotation X Y Z, --model-scale X Y Z. Это полное target-преобразование, заменяющее исходный model transform; неединичные KiCad 3D transforms без явной настройки отвергаются.

Для будущей проверки R0805 в FreePCB2 2.428 выставить единицы проекта MM и «Папка для Openscad» на Windows-копию stl_files\Resistor_SMD.3dshapes. Загружать footprint целиком через библиотеку при добавлении детали; затем редактировать footprint выбранной детали и сохранять .fpl/.fpc. Меню «Импорт футпринта» добавляет геометрию группой и не проверяет полный roundtrip.

Структура

• src/kicad_to_freepcb_footprint.py — совместимый Python/CLI entry point.
• src/footprint_converter/ — реализация: parser.py, model.py, geometry.py, format_rules.py, validation.py, model_matching.py, writer.py, reporting.py, pipeline.py, io.py, cli.py и errors.py. Parser разбирает источник, matcher проверяет только пути и метаданные моделей, writer формирует строку .fpl; запись на диск выполняется отдельно.
• tests/ — численные и структурные регрессии; tests/fixtures/ — контрольный KiCad footprint с происхождением и лицензией KiCad Libraries.
• output/ — контрольный .fpl; JSON-отчёты генерируются локально и не коммитятся, поскольку содержат пути конкретного компьютера.
• FreePCB/, Эталон R_0805_2012Metric/ — прежние демонстрационные проекты.
• stl_files/, step_files/ — ранее полученные модели, доступны отдельно (в том числе на Яндекс Диске), исключены из Git. Не пересоздавать их.
• STEP → STL скрипты в корне — история предыдущей конвертации; запускать их для использования footprint-конвертера не требуется.

Текущий план: реализация поддержанного профиля, полные footprint/symbol-корпуса и массовая связанная preview-поставка выполнены. Для production нужны native-проверки и исправления по их результатам. Исключения полной партии сохранены явно; 100% покрытия KiCad не заявляется.

Правила hide/formatting/unlocked и проверки текстов: аудит.