Diseño de Placa ESP32-S3

Listo. Elaboré el BOM en formato CSV con las columnas solicitadas para PCBWay:

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DesignatorQtyManufacturerMfg Part #Description / ValueVendor Part #Package/FootprintActual Purchase Mfg Part #PCBWay NoteCustomer ReplyPCBWay Update
R1,R2,R5,R6,R165YageoRC0603FR-0710KL10kΩ 1% resistor; pull-up/pull-down/TS dividerSMD_0603_1608MetricRC0603FR-0710KLUse equivalent 0603 10kΩ 1% if exact MPN unavailable
R3,R42YageoRC0603FR-075K1L5.1kΩ 1% resistor; USB-C CC pull-downSMD_0603_1608MetricRC0603FR-075K1LCritical value for USB-C sink; use 5.1kΩ 1%
R71YageoRC0603FR-071KL1.0kΩ resistor; blue power LED current limitSMD_0603_1608MetricRC0603FR-071KL0603 1kΩ acceptable
R8,R9,R103YageoRC0603FR-07330RL330Ω resistor; RGB LED current limitSMD_0603_1608MetricRC0603FR-07330RL0603 330Ω acceptable
R11,R122YageoRC0603FR-07100RL100Ω resistor; UART TX/RX series protectionSMD_0603_1608MetricRC0603FR-07100RLKeep 100Ω series resistors on UART lines
R131YageoRC0603FR-071K78L1.78kΩ 1% resistor; BQ24075 ISET approx 500mA chargeSMD_0603_1608MetricRC0603FR-071K78LCharge-current programming resistor; do not substitute value without approval
R141YageoRC0603FR-071K5L1.5kΩ 1% resistor; BQ24075 ILIMSMD_0603_1608MetricRC0603FR-071K5LInput-limit resistor; preserve value
R151YageoRC0603FR-0740K2L40.2kΩ 1% resistor; BQ24075 TS divider upperSMD_0603_1608MetricRC0603FR-0740K2LTS divider resistor; preserve value
R171YageoRC0603FR-0746K4L46.4kΩ 1% resistor; BQ24075 TMR timingSMD_0603_1608MetricRC0603FR-0746K4LSafety timer resistor; preserve value
C11SamsungCL10A475KP8NNNC4.7uF 10V ceramic capacitor; U2 VIN decouplingSMD_0603_1608MetricCL10A475KP8NNNCX5R/X7R 0603 10V acceptable
C31SamsungCL10A105KP8NNNC1uF 10V ceramic capacitor; CHIP_PU reset delaySMD_0603_1608MetricCL10A105KP8NNNCX5R/X7R 0603 10V acceptable
C41SamsungCL10B104KB8NNNC100nF 10V ceramic capacitor; ESP32 decouplingSMD_0603_1608MetricCL10B104KB8NNNCX5R/X7R 0603 10V acceptable
C2,C5,C6,C74SamsungCL10A106KP8NNNC10uF 10V ceramic capacitors; 3V3/IN/SYS/BAT bulkSMD_0603_1608MetricCL10A106KP8NNNCUse ceramic 0603 10uF 10V; check DC bias derating
J1,J22Würth61301611121Pin header 1x16 2.54mm vertical; GPIO expansionTHT_1x16_2.54mm61301611121May be DNI if user wants unsoldered headers
J3,J6,OLED3Würth61300411121Pin header 1x4 2.54mm vertical; AUX/OLED/UARTTHT_1x04_2.54mm61300411121May be DNI if user wants unsoldered headers
SW1,SW22C&KPTS526 SK15 SMTR2 LFSTactile switch SPST-NO top actuated SMD; RESET/BOOTSMD_Tactile_5.2x5.2mmPTS526 SK15 SMTR2 LFSVerify actuator orientation after assembly
D21STMicroelectronicsUSBLC6-4SC6USB ESD/TVS protection array for D+/D-/VBUSSOT-23-6USBLC6-4SC6Place near USB-C; preserve exact/low-capacitance equivalent
U11ESPRESSIF(乐鑫)ESP32-S3-WROOM-1-N16R8ESP32-S3 WiFi/BLE module; 16MB Flash, 8MB PSRAMC2913202WIRELM-SMD_ESP32-S3-WROOM-1ESP32-S3-WROOM-1-N16R8Extended part; antenna end must remain clear
U31Texas InstrumentsBQ24075TRGTRLi-Ion/LiPo charger with power-path managementQFN50P300X300X100-17N-DBQ24075TRGTRCritical PMIC; use exact MPN preferred
LED11yongyu(永裕光电)SZYY0603BBlue SMD LED 0603; power indicatorC434421LED_0603_1608MetricSZYY0603BLCSC high-stock replacement selected
U21TECH PUBLIC(台舟)XC6210B332MR3.3V LDO regulator, SOT-23-5C3021084SOT-23-5_L2.9-W1.6-P0.95-LS2.8-BRXC6210B332MRExtended part; verify 3.3V output variant
LED21MEIHUAMHPC3528CRGBCTCommon-cathode RGB LED SMD3528; status indicatorC2962096SMD3528MHPC3528CRGBCTCheck RGB pin orientation/rotation in assembly viewer
D11BORN(伯恩半导体)PESD3V3S1BA-N3.3V bidirectional TVS/ESD diode for UART AUX 3V3C3036285SOD-523_L1.2-W0.8-LS1.6-BIPESD3V3S1BA-NExtended part; protect 3V3 header rail
USB11SHOU HAN(首韩)TYPE-C 16PIN 2MD(073)USB Type-C 16-pin receptacle SMD right-angleC2765186USB-C-SMD_TYPE-C-6PIN-2MD-073TYPE-C 16PIN 2MD(073)Critical mechanical part; verify footprint and connector edge alignment
F11LittelfuseSMD050F-2Resettable PPTC fuse, 500mA hold, VBUS protectionSMD_PPTCSMD050F-2VBUS input protection; equivalent 500mA hold PPTC acceptable if same footprint
J71JSTS2B-PH-SM4-TB(LF)(SN)JST-PH 2-pin SMD right-angle battery connectorJST_PH_SMD_RA_2PS2B-PH-SM4-TB(LF)(SN)Verify LiPo polarity: Pin 1 BAT+, Pin 2 GND
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.
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Especificación del proyecto — ActivaCore IoT v1.0
Resumen del proyecto
  • Proyecto: ActivaCore IoT v1.0 / Placa ESP32-S3 USB-C
  • Estado: En revisión antes de fabricación
  • 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.
  • Conector USB-C TYPE-C 16PIN 2MD(073), LCSC C2765186.
  • Regulador XC6210B332MR para 3.3 V.
  • Pulsadores táctiles RESET y BOOT.
  • 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


USB-C Regulador 3.3 V Header BAT/VIN Módulo ESP32-S3-WROOM Headers GPIO J1/J2 Header OLED I2C Header UART AUX LED RGB de estado LED azul de encendido Pulsadores RESET/BOOT
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


SeñalConexión
VBUSPines VBUS 2 y 11
GNDPines GND y SHELL
USB_D_NDN1/DN2 hacia IO19 del ESP32-S3
USB_D_PDP1/DP2 hacia IO20 del ESP32-S3
USB_CC1CC1 hacia resistencia pull-down
USB_CC2CC2 hacia resistencia pull-down
SBU1/SBU2No 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


InterfazConectorSeñalesNotas
USB-CUSB1VBUS, GND, D+, D-, CC1, CC2Alimentación y programación
Headers GPIOJ1/J23V3, GND, GPIOExpansión principal de prototipado
GPIO auxiliarJ33V3, GND, IO1, IO2Header extra
OLED I2COLEDGND, VDD/3V3, SCL/GPIO2, SDA/GPIO1Pantalla I2C 3.3 V
UART AUXJ63V3, GND, TX/IO15, RX/IO16UART 3.3 V únicamente
Alimentación externaBATBAT+/VIN, GNDEntrada 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/RailDestinoNotas
USB-C VBUSEntrada XC6210Entrada principal para banco/programación
BAT/VINEntrada XC6210Entrada externa de producción
3V3Módulo ESP32-S3Rail principal de lógica
3V3Headers GPIO/OLED/UARTMódulos externos dentro del presupuesto de corriente
3V3LEDs/protecciónCargas 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


FunciónSeñal/GPIO ESP32-S3Notas
USB D-IO19USB nativo
USB D+IO20USB nativo
BOOTGPIO0Pulsador BOOT / bootloader
OLED SDAGPIO1Datos I2C
OLED SCLGPIO2Reloj I2C
UART AUX TXGPIO15UART 3.3 V
UART AUX RXGPIO16UART 3.3 V
LED RGBGPIO47, GPIO48, GPIO21Estados 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.

    Resumen del proyecto

    Uso previsto

    Funciones principales

    Características principales

    Arquitectura del sistema

    Subsistemas de hardware

    Alimentación

    Cómputo y conectividad inalámbrica

    USB-C

    Controles de usuario

    Indicadores

    Expansión

    Interfaces y conectores

    Alimentación y consumo esperado

    Árbol de alimentación

    Requisitos de fabricación y ensamble

    Mapa de pines relevante para firmware

    Expectativas de diseño físico

    Decisiones importantes de diseño

    Supuestos

    Notas de cambios

Documents

    Especificación del proyecto — ActivaCore IoT v1.0

    Revisión de costo y disponibilidad del BOM — ActivaCore IoT v1.0

    Revisión de compatibilidad mecánica del USB-C

    Revisión de alimentación y power-path antes de fabricación — ActivaCore IoT v1.0

Assets

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logo IADefault
Placa ESP32-S3 USB-C thumbnail
Placa básica ESP32-S3 alimentada y programable por USB-C, con regulador de 3.3 V, circuito de arranque/reset y desacoplos mínimos para desarrollo.

Properties

Properties describe core aspects of the project.

Pricing & Availability

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Digi-Key

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HQonline

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LCSC

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TME

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Verical

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Controls