Diseño PCB URGENTE, Referencia ESP32

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BRIEF TÉCNICO — DISEÑO PCB ESP32

1. Objetivo

Desarrollar una PCB personalizada tomando como referencia la NodeMCU ESP32 v1.1, adaptándola al módulo ESP32-WROVER-IE (LCSC C701351) y a los requerimientos indicados por el cliente.

El diseño debe realizarse en KiCad, dejando todos los archivos preparados para fabricación/ensamblaje mediante JLCPCB.

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2. Dimensiones y restricciones mecánicas

- Mantener la posición y distribución de los pines principales compatibles con la referencia NodeMCU ESP32 v1.1.
- La PCB puede ser más larga si es necesario, pero no debe sobresalir de la PCB principal U1 en las zonas donde exista esta restricción.
- Los tornillos, fijaciones y componentes que se encuentren alrededor pueden moverse para optimizar la distribución.
- El conector de antena debe quedar orientado hacia la parte inferior de la PCB principal.
- Revisar las imágenes y archivos proporcionados por el cliente para respetar las referencias mecánicas existentes.

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3. Microcontrolador

Utilizar:

- ESP32-WROVER-IE
- LCSC: C701351

No incorporar USB-UART, salvo que posteriormente el cliente lo solicite.

Mantener la compatibilidad de los pines necesarios tomando como referencia la NodeMCU ESP32 v1.1.

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4. Alimentación

- Entrada principal: 5 V.
- Utilizar como referencia el regulador presente en la NodeMCU ESP32 v1.1.
- Generar la alimentación necesaria de 3.3 V para el ESP32 y periféricos.
- Revisar correctamente:
- Capacitores de desacoplo.
- Alimentación del ESP32.
- Alimentación de periféricos.
- GND.
- Distribución de las líneas de alimentación.
- Ancho de pistas según corriente.
- Estabilidad del regulador.

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5. Supervisor

Utilizar:

- Supervisor: LCSC C7719

El cliente indicó específicamente que:

- El WDI del supervisor debe recibir la señal TX del ESP32.

Verificar eléctricamente esta conexión con el datasheet del componente antes de implementarla.

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6. RTC DS3231

La PCB debe permitir trabajar con el RTC considerando dos posibilidades:

1. Módulo RTC actual mediante pines, para poder soldarlo directamente.
2. Implementación SMD, dejando la posibilidad de montar el RTC/componentes correspondientes directamente sobre la PCB.

El RTC debe utilizar un bus/interfaz I2C independiente del I2C principal.

Verificar alimentación, pull-ups y conexiones correspondientes.

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7. Tarjeta SD

La PCB debe permitir:

1. Utilizar el módulo SD actual mediante pines.
2. Utilizar una implementación SMD/directa sobre la PCB.

El cliente proporcionó un diseño/referencia para la SD que debe revisarse y utilizarse como base cuando corresponda.

Revisar especialmente:

- Alimentación.
- Señales.
- Pull-ups si son necesarias.
- Integridad del bus.
- Footprint.
- Orientación y accesibilidad de la tarjeta.
- Compatibilidad con fabricación.

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8. Interfaces y periféricos externos

La nueva PCB debe dejar contempladas las conexiones necesarias para:

- Segundo microcontrolador.
- Módulo GSM.
- MAX232.
- Transistores para etapa de relevadores.
- I2C principal.
- I2C independiente para RTC.

El teclado matricial que aparece en el diseño actual NO se utilizará en la nueva versión.

Por lo tanto, los GPIO que anteriormente estaban destinados al teclado pueden redistribuirse según las nuevas necesidades del diseño.

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9. PCB / Layout

Preferencia:

- PCB de 2 capas.

Realizar:

- Placement de componentes.
- Routing completo.
- Plano/zonas de GND cuando sea conveniente.
- Ruteo adecuado de alimentación.
- Separación y organización de señales.
- Revisión de clearance y reglas de fabricación.
- Revisión de vías y pistas.
- Revisión de conectores y accesibilidad física.
- Verificación de interferencias mecánicas.
- DRC final.

Priorizar un diseño limpio, fabricable y fácil de ensamblar.

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10. Componentes

Cuando sea posible, utilizar componentes que estén disponibles en LCSC, ya que el diseño debe quedar preparado para fabricación y ensamblaje mediante JLCPCB.

Para cada componente revisar:

- Part Number.
- Footprint correcto.
- Disponibilidad en LCSC.
- Orientación.
- Encapsulado.
- Datasheet.
- Compatibilidad eléctrica.

No sustituir componentes críticos por equivalentes sin consultar previamente si la sustitución modifica las características del diseño.

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11. Archivos proporcionados por el cliente

Revisar como material de referencia:

- "MEGA_0.4.4_sch.pdf"
- "MEGA_0.4.4_pcb.pdf"
- "mega_sd_0.1.zip"
- Imágenes proporcionadas por el cliente.
- Diagrama principal enviado por el cliente.

Estos archivos deben utilizarse para comprender el diseño actual y determinar qué conexiones/componentes deben conservarse, modificarse o eliminarse.

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12. Entregables que necesito recibir

Al finalizar el trabajo necesito recibir:

Archivos editables de KiCad

- Esquemático ".kicad_sch".
- PCB/layout ".kicad_pcb".
- Librerías/footprints personalizados utilizados, si existen.
- Cualquier archivo adicional necesario para abrir y editar correctamente el proyecto.

Fabricación

- Gerbers.
- Archivos Drill/Excellon.
- Archivos necesarios para JLCPCB.

Documentación

- BOM completa.
- Referencias/Part Numbers de los componentes.
- Referencias LCSC cuando estén disponibles.
- Pick & Place/CPL, si aplica al ensamblaje.

Revisión final

- DRC sin errores críticos.
- Revisión de conexiones.
- Revisión de alimentación.
- Revisión de footprints.
- Revisión mecánica.
- Verificación de que los archivos de fabricación correspondan exactamente al PCB final.

13. Forma de trabajo

Primero revisar los archivos existentes y el datasheet de los componentes principales.

Después:

1. Revisar arquitectura y conexiones → 2. adaptar esquemático → 3. validar componentes/footprints → 4. distribución mecánica → 5. routing → 6. DRC → 7. generación de archivos de fabricación → 8. revisión final.

Si encuentras alguna conexión, componente, dimensión o especificación que no esté suficientemente definida, no asumirla. Me la consultas antes de incorporarla definitivamente al diseño.