大家好,我是用AI建模的小亮。

这是最终的效果图。

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最近跟着Expert电子实验室学习PCB设计,自己从原理图开始,人工完整设计了一块 USB2.0 拓展坞。PCB 设计完成后,直接使用嘉立创免费打样,加上自己购买元器件,整套成本大概只有几块钱。等板子和元件到了,焊接调试后就能使用。

但是光秃秃的电路板实在不好看,于是想做个外壳。但。。。时间有限,主业不是建模,不如让AI辅助。

传统方案其实很成熟,学习 SolidWorks、Fusion 360 等3D建模软件;

或者找别人帮忙设计。

但是对于我这种主要精力放在 PCB、嵌入式开发上的人来说,专门投入大量时间学习3D建模,投入产出比并不高。

PCB 3D模型

因为本篇文章主要介绍的是给已有PCB画外壳,所以得拿到PCB的3D模型。让 AI 和建模软件知道 PCB 的真实结构。

我使用的是嘉立创EDA专业版。

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完成 PCB 绘制后,打开左上角的3D预览,可以看到整个 PCB 的三维效果。

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然后选择:文件 → 导出 → 3D文件

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这里需要注意:导出对象时,需要选择包含通孔。否则后续建模时,一些固定孔信息可能会缺失。

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导出的模型可以直接用于后续 FreeCAD 建模。

建模工具3D建模工具我选择的是FreeCAD,免费、开源。

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虽然 FreeCAD 功能强大,但对于一个没有系统学习过3D建模的人来说,上手成本依然不低。

于是这次实验的重点来了,让 AI 操作 FreeCAD。

开始使用

这次使用的是由 ATOI-Ming 开发的 FreeCAD-MCP 项目。

简单理解,MCP 解决的是 AI 和软件之间的连接问题。 可以提供一个标准接口,让 AI 调用外部工具。

在这个项目中:FreeCAD 负责实际3D建模;FreeCAD-MCP负责提供控制接口;Codex负责理解需求、生成操作流程。

最终形成自然语言描述需求、AI规划、FreeCAD执行、生成模型的过程。

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这个项目的使用方式也比较简单。

安装 FreeCAD 插件后,会启动本地服务,然后通过 MCP 客户端连接。

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我使用的是 Codex 桌面端。直接让 Codex 按照项目说明完成配置,并自动调试连接。过程中遇到了 FreeCAD 1.1 对 PySide6 的兼容问题,Codex 也直接帮助修改完成。

最终,FreeCAD-MCP 成功接入 Codex,并跑通建模流程。

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中间过程中,会自动打开FreeCAD,右侧会呈现出FreeCAD MCP控制面板。

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制作过程中,因为我们导出了PCB3D模型,它可以参考PCB边缘尺寸、元器件高度、接口位置、固定孔位置。

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当然一次成型之后,还得人工检查,最后是让装上后,看看是否符合实际需求。

如果想看PCB板装在外壳后的样子,直接发需求就行。

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又比如我又做的51单片机系统板外壳,它默认生成的壳,高度太高了,不方便我拨动开关,周边的排针也不方便我插入杜邦线啥的,一目了然,反馈问题就行。

还有就是TypeC口,有点太靠板子里面了,最好能和板子边缘对齐,而不是缩进里面。

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虽然细节部分还有一些优化空间,但是这一次的体验还是非常不错。

对于一个完全没有建模经验的小白来说,能够快速从零做出一个外壳,这种感觉其实挺爽的。因为一个人的时间和精力是有限的,不可能把所有技能都学一遍。如何分配自己的学习精力,选择哪些方向深入,其实也是一个需要考虑的问题。

比如 PCB 设计,作为初学阶段的新手,很多东西还是需要手搓。原理图怎么设计、布局怎么规划、为什么这样布线,这些基础知识都需要自己经历一遍。

只有自己比 AI 更懂,才能真正用好 AI。

特别是在一些 AI 还没有办法完全替代的专业领域,人的知识积累和判断能力依然很重要。

当然,这次 PCB 外壳设计过程中出现的一些小问题,其实也很好解决。

比如接口位置、空间布局、装配需求这些,都可以通过不断补充约束,让 AI 进一步优化。

AI 降低的是工具学习成本,但没有降低专业判断成本。

如果完全不了解 PCB,不知道接口位置、不清楚结构限制,直接让 AI 生成外壳,很容易得到一个看起来像的模型。

但是当我们具备一定专业知识之后,AI 就会变成一个更强的辅助工具,帮助我们更快完成一些以前需要投入大量时间学习的工作。

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