Voy a extraer el BOM actual y generar una tabla con las columnas que pide PCBWay, dejando vacíos los campos de respuesta/actualización cuando dependan del proveedor.
Incluye designadores agrupados, cantidades, fabricante, MPN, valor/descripción, vendor part cuando está disponible, footprint, MPN real de compra y notas para PCBWay. Dejé Customer Reply y PCBWay Update vacíos porque normalmente los completa el proceso de cotización/revisión de PCBWay.
Propósito: Placa de desarrollo y aprendizaje basada en un módulo ESP32-S3, alimentada/programable por USB-C y con headers GPIO para sensores, pantallas, UART y prototipado.
Formato de placa: PCB rectangular de 45 mm × 80 mm con esquinas redondeadas de 2 mm.
Uso previsto
Placa educativa y de prototipado IoT para proyectos Wi-Fi/BLE con ESP32-S3.
Carga de firmware por USB-C.
Conexión de módulos externos por GPIO, OLED I2C, UART AUX y entrada BAT/VIN.
No debe considerarse diseño final de producción hasta completar DRC, revisión de alimentación, power-path si se usará batería y exportación de manufactura.
Funciones principales
La placa debe:
Alimentar el ESP32-S3 desde USB-C mediante regulador de 3.3 V.
Permitir programación y comunicación USB usando el USB nativo del ESP32-S3.
Incluir controles de RESET y BOOT.
Indicar encendido mediante LED azul.
Indicar estados de firmware/red/aplicación mediante LED RGB.
Exponer GPIO en headers laterales.
Incluir header OLED I2C de 4 pines.
Incluir UART AUX de 3.3 V para módulos GPS/GSM/seriales.
Incluir conector BAT/VIN de 2 pines para alimentación externa.
Características principales
Módulo ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 con antena, flash y PSRAM integrados.
Headers laterales J1/J2 con serigrafía individual por pin.
Header OLED: GND, VDD/3V3, SCL, SDA.
Header UART AUX: 3V3, GND, TX, RX.
LED azul de encendido y LED RGB de estado.
4 agujeros de montaje M3.
Serigrafía de identidad: ActivaCore IoT v1.0, autor, ubicación y fecha.
Arquitectura del sistema
Diagram
Subsistemas de hardware
Alimentación
USB-C VBUS alimenta la entrada del regulador.
BAT/VIN también alimenta la entrada del regulador.
El regulador genera la red 3V3 para el ESP32-S3 y los headers.
Hay capacitores de entrada/salida alrededor del regulador.
Advertencia: no se debe conectar USB-C y BAT/VIN al mismo tiempo sin circuito power-path/protección adecuado.
Cómputo y conectividad inalámbrica
Se usa ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 para evitar el diseño RF discreto de antena y matching.
La antena del módulo debe quedar hacia el borde superior y libre de cobre/componentes cercanos.
USB-C
USB1 es el conector USB-C principal para alimentación de 5 V y programación/comunicación USB 2.0.
Pieza final: TYPE-C 16PIN 2MD(073) de SHOU HAN(首韩).
LCSC: C2765186.
CC1/CC2 usan resistencias pull-down para configurar la placa como dispositivo/sink USB-C.
Conexiones finales de USB1:
Table
Señal
Conexión
VBUS
Pines VBUS 2 y 11
GND
Pines GND y SHELL
USB_D_N
DN1/DN2 hacia IO19 del ESP32-S3
USB_D_P
DP1/DP2 hacia IO20 del ESP32-S3
USB_CC1
CC1 hacia resistencia pull-down
USB_CC2
CC2 hacia resistencia pull-down
SBU1/SBU2
No Connect
Posición final de USB1 en PCB:
Centro: X = 0 mm, Y ≈ -35.03 mm
Ubicación: borde inferior, centrado
Huella aproximada: 9.84 × 7.90 mm
Extensión aproximada: X de -4.92 a +4.92 mm, Y de -38.98 a -31.08 mm
Borde inferior de placa: Y = -40 mm
Controles de usuario
Pulsador RESET conectado al circuito de enable/reset.
Pulsador BOOT conectado a GPIO0 para entrada al bootloader.
Indicadores
LED azul: indica presencia de 3.3 V.
LED RGB: conectado al ESP32-S3 por resistencias limitadoras para estados definidos por firmware.
Estados sugeridos del LED RGB:
Azul: arranque o reposo.
Verde: conectado a internet.
Amarillo/morado parpadeante: carga de código o actividad de firmware.
Rojo: error o sin conexión.
Expansión
J1/J2 exponen GPIO en los bordes laterales.
Header OLED permite conectar una pantalla I2C de 3.3 V.
Header UART AUX permite expansión serial 3.3 V con resistencias serie de 100 Ω en TX/RX y TVS en 3V3.
Interfaces y conectores
Table
Interfaz
Conector
Señales
Notas
USB-C
USB1
VBUS, GND, D+, D-, CC1, CC2
Alimentación y programación
Headers GPIO
J1/J2
3V3, GND, GPIO
Expansión principal de prototipado
GPIO auxiliar
J3
3V3, GND, IO1, IO2
Header extra
OLED I2C
OLED
GND, VDD/3V3, SCL/GPIO2, SDA/GPIO1
Pantalla I2C 3.3 V
UART AUX
J6
3V3, GND, TX/IO15, RX/IO16
UART 3.3 V únicamente
Alimentación externa
BAT
BAT+/VIN, GND
Entrada al regulador; sin cargador/power-path
Alimentación y consumo esperado
Alimentación principal: USB-C 5 V.
Alimentación opcional: BAT/VIN hacia entrada del regulador.
Rail principal: 3.3 V.
La autonomía con batería no está definida porque no se incluye cargador, química de batería ni power-path.
Para producción con batería, se debe añadir un circuito de carga/protección/power-path adecuado.
Árbol de alimentación
Table
Fuente/Rail
Destino
Notas
USB-C VBUS
Entrada XC6210
Entrada principal para banco/programación
BAT/VIN
Entrada XC6210
Entrada externa de producción
3V3
Módulo ESP32-S3
Rail principal de lógica
3V3
Headers GPIO/OLED/UART
Módulos externos dentro del presupuesto de corriente
3V3
LEDs/protección
Cargas de baja corriente
El consumo depende de la actividad Wi-Fi/BLE del ESP32-S3 y de módulos externos. El regulador y la disipación térmica deben revisarse antes de alimentar periféricos de alto consumo desde 3V3.
Requisitos de fabricación y ensamble
Tamaño PCB: 45 × 80 mm.
Esquinas: radio de 2 mm.
Margen/keepout interno objetivo: 0.5 mm.
Headers: paso 2.54 mm para prototipado.
Pasivos: paquetes 0603 métricos.
USB1: conector TYPE-C 16PIN 2MD(073), centrado en borde inferior.
Las propiedades MPN/fabricante fueron asignadas para los chequeos de manufactura.
Se debe completar DRC completo y export checks antes de fabricación.
Mapa de pines relevante para firmware
Table
Función
Señal/GPIO ESP32-S3
Notas
USB D-
IO19
USB nativo
USB D+
IO20
USB nativo
BOOT
GPIO0
Pulsador BOOT / bootloader
OLED SDA
GPIO1
Datos I2C
OLED SCL
GPIO2
Reloj I2C
UART AUX TX
GPIO15
UART 3.3 V
UART AUX RX
GPIO16
UART 3.3 V
LED RGB
GPIO47, GPIO48, GPIO21
Estados definidos por firmware
Expectativas de diseño físico
ESP32-S3 en el borde superior con antena hacia afuera y zona despejada.
USB1 centrado en el borde inferior para acceso directo del cable USB-C.
Headers GPIO en los bordes laterales con serigrafía individual por pin.
OLED/UART/BAT en ubicaciones accesibles.
Resistencias y capacitores agrupados debajo del módulo ESP32-S3.
Agujeros de montaje uno por esquina.
Decisiones importantes de diseño
Se reemplazó el chip ESP32-S3 discreto por un módulo ESP32-S3-WROOM para evitar complejidad RF.
Se agregó LED azul de encendido y LED RGB de estado.
Se agregaron headers laterales GPIO para aprendizaje/prototipado.
Se agregó header OLED I2C.
Se agregó UART AUX 3.3 V con resistencias serie y TVS en 3V3.
Se agregó entrada BAT/VIN, pero no cargador ni power-path.
Se reemplazó USB1 por la pieza exacta TYPE-C 16PIN 2MD(073) para corregir la incompatibilidad mecánica de la huella anterior.
Supuestos
Los módulos externos conectados a headers usan lógica de 3.3 V salvo que se añada level shifter externo.
El display OLED es I2C de 3.3 V.
Los módulos UART AUX son de lógica 3.3 V y no exceden la corriente disponible de 3V3.
La entrada BAT/VIN usa un voltaje compatible con el regulador.
Esta revisión es educativa/prototipo salvo que se añadan protecciones y power-path de producción.
Notas de cambios
Migración de chip ESP32-S3 a módulo ESP32-S3-WROOM.
Adición de LEDs de encendido/estado.
Adición de headers GPIO laterales y serigrafía individual.
Adición de header OLED I2C.
Adición de UART AUX.
Adición de BAT/VIN con serigrafía BAT+ / GND.
Adición de cuatro agujeros de montaje.
Normalización de LED1 y USB1 con MPN verificables.
Reemplazo físico de USB1 por huella exacta de 16 pines.
Recolocación final de USB1 en el borde inferior centrado.
Corrección previa de overlapping copper y airwire de GPIO11.