orcad-mcp — 让 AI 直接操作 OrCAD Capture / PSpice 的 MCP 接口

Drive OrCAD Capture CIS (16.x) and PSpice from any AI coding agent via MCP.

orcad-mcp 是一个 MCP(Model Context Protocol)服务器:AI 助手(ZCode/Claude/Cursor 等) 可以直接绘制原理图、修改元件属性、运行 PSpice 仿真、导出结果——全程不需要人碰鼠标键盘。

不逆向、不破解、不修改任何 OrCAD 二进制。全部基于 OrCAD 自带的官方自动化接口: 内嵌 Tcl/Tk 解释器(16.3+)+ COM 自动化服务器 + 随产品附带的命令行仿真引擎。

工作原理 / Architecture

AI Agent ──MCP(stdio)──▶ server.py ──TCP 127.0.0.1:5177──▶ TCL agent(运行在 Capture 进程内)
                            │                                 ├─ Dbo 数据库 API(元件/连线/属性/层级)
                            │                                 └─ 用户操作命令(Menu / Place / Select ...)
                            └─ COM 兜底:拉起 / 关闭 Capture
PSpice 引擎(psp_cmd.exe)←── 命令行 .cir 网表 ──┘(Bias Point / Transient / AC ...)

• agent/orcad_mcp_agent.tcl 放进 <OrCAD>\tools\capture\tclscripts\capAutoLoad\ 后, Capture 每次启动自动加载(官方 autoload 机制),连回 bridge 并执行下发的 TCL。

• bridge.py/server.py 在 MCP 服务器进程内完成 TCP 桥接,无需单独服务。

• 所有能力都来自 OrCAD 官方接口,详见官方手册 《OrCAD Capture Tcl/Tk Extensions》(tools/extract_manual.py 可提取为可检索文本)。

Related MCP server: jlceda-ai-agent

安装 / Install

前提:Windows + OrCAD 16.x(含 Capture 与 PSpice)、Python 3.10+、MCP 客户端(如 ZCode)。

git clone https://github.com/<USER>/orcad-mcp.git
cd orcad-mcp
pip install -r requirements.txt

:: 1) 安装 TCL agent 到 capAutoLoad(随 Capture 启动自动加载)
python install_agent.py

:: 2) 可选:提取官方手册供 AI 检索 API(需要 pypdf)
python tools\extract_manual.py

:: 3) 在 MCP 客户端中注册(以 ZCode 为例,~/.zcode/cli/config.json)
::    "mcp": { "servers": { "orcad-capture": {
::      "command": "python", "args": ["<repo路径>\\server.py"] } } }
::    重启客户端后,`mcp__orcad-capture__*` 工具自动可用。

工具一览 / Tools(14 个)

AI Skill(方法论)/ Agent skill

仓库里除了 MCP 代码,还发布一套给 AI 会话读的方法论： skills/orcad-automate/。它把踩过的坑固化成可执行流程 （软件自身打印导出、安静模式、原生事务改图、崩溃恢复、故障速查表），换任何一个 AI IDE 接手都不用从零试错。

:: 安装到本机 skills 目录,AI 会在涉及 OrCAD/PSpice 的对话中自动加载
xcopy /E /I skills\orcad-automate %USERPROFILE%\.agents\skills\orcad-automate

两个关键设计(实战验证):

• 安静模式(orcad_quiet.py):全程窗口消息驱动,不置顶/不抢焦点/不动鼠标, 可以边跑自动化边用电脑;

• 软件自身导出:波形/原理图/工作点全部走 Microsoft Print to PDF, 不是脚本重绘——报告里的图与软件打印件逐像素一致。

快速上手 / Quick start(对话示例)

• 「启动 Capture 并打开 D:\x\demo.dsn,列出所有元件」

• 「把 U1 的 VALUE 改成 74HC04 然后保存」

• 「按 PDF 实验讲义画一个 BJT 共射极放大电路并仿真」→ 见 examples/exp3_bjt_ce/

• 「把所有元件的 PCB Footprint 批量填上」→ AI 自动组合 tcl_eval + Dbo API 完成

实战经验(API 笔记)/ Hard-won API notes

以下是踩坑总结,写脚本前必读(更完整的工作流见 examples/exp3_bjt_ce/):

• 放置元件:PlaceNew <olb路径> <件名> 0 进入放置模式 → 真实鼠标点击提交 → EndPlace 结束。Macro Player 的 PlacePart(x,y,...) 对未注册到工程的库会静默失败。

• 移动/旋转:Move/用户命令不可靠,直接用 Dbo 对象方法 $inst SetLocation [DboTclHelper_sMakeCPoint x y](整数 doc 单位,100/英寸)和 $inst SetRotation 0..3。

• 引脚真实页面坐标:用 $pin GetOffsetHotSpot $st(GetStartPoint 是符号坐标系); 页面坐标 y 向下(Vcc 用小 y,地用大 y)。

• 改属性/位号:$inst SetEffectivePropStringValue name value,位号属性名是 Reference。

• source 库元件(VSIN/VDC)无法 PlaceNew → 从自带 VSIN 的设计(如 learning resources 的 accircuits.dsn)同设计 $page NewPlacedInst $src $st $offset 复制,再用 SetLocation 摆位。 VSIN 设 VOFF=12, VAMPL=0 即等效 12V 直流源。

• 修改模型参数(如 β=70):复制 eval.lib 的 .MODEL 改 Bf=70,以 .INC 后置引入 即可覆盖(.LIB 后置定义不生效);并给本机补建 tools/pspice/library/nom.lib (Lite 安装缺失,内容一行:.lib "nom_eval.lib")。

• 模态对话框会饿死 TCL 事件循环(agent 假死)。外部脚本应带一个 win32 对话框收割线程: 含 "recovered"→点否,含 "Save changes"→点是,其余点确定;按钮文本要子串匹配(否(&N))。

• 仿真的两种跑法:Capture 内 Menu "PSpice::Run"(需 profile),或直接命令行 pspice\psp_cmd.exe -r file.cir(.out 格式与 GUI 完全一致,更适合 AI 消费)。

• 获取命令词汇:SetOptionBool Journaling TRUE 后,任何 UI 操作都会以 TCL 形式 记录到 %TEMP%\CAPTURELOG\OrCaptureLogFile.captcl——照抄即可复现。

• 结构性修改(删元件/删线/建线)不要用 Dbo 写接口(会破坏库里一致性,保存时 Capture 崩溃退出):改走原生事务 SelectObjectById <id> + Menu "Edit::Delete"、官方 PlaceWire; 值类修改(SetEffectivePropStringValue)是安全的。

• 打印对话框的 Plots to Print 列表在多窗口时不可靠 → 打印前把目标窗口留成唯一子窗口。

• .cir 注释一律 ASCII:psp_cmd 按 ANSI 读文件,UTF-8 中文会乱码并印进报告 PDF。

完整清单见 skills/orcad-automate/references/api-notes.md。

示例 / Examples

examples/exp3_bjt_ce/ — 完整实战脚本:按实验讲义自动完成 「绘制 BJT 共射极放大电路(β=70)→ Bias Point + 瞬态两种仿真 → 导出工作点文本与波形 PDF」。 端到端运行结果:ICQ=2.51mA(目标 2.5mA),Av≈81(带载 RL=2k)。

兼容性 / Compatibility

• OrCAD Capture / PSpice 16.6 Lite(其它 16.x 大概率可用,欢迎反馈)

• Windows 10/11;Python 3.10+;MCP 客户端任意(stdio)

• 若你的 Capture.exe 被设置了"以管理员运行"兼容性标记,COM 拉起会失败 (报 ERROR_ELEVATION_REQUIRED)——删除该标记或改用 UAC 方式启动。

免责声明 / Disclaimer

本项目仅通过 OrCAD 官方文档化的自动化接口(Tcl/Tk、COM)操作用户本机已安装的软件, 不分发、不修改任何 Cadence 二进制或受版权保护的文档。OrCAD/PSpice 是 Cadence Design Systems 的商标。请遵守你所安装软件的许可协议。

License

MIT