Diseño PCB para Planta Térmica

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Sí. Voy a corregir primero los errores DRC reales, después intentaré compactar la PCB sin comprometer potencia/temperatura, y finalmente validaré si ya se puede exportar; si no queda fabricable, te dejaré recomendaciones concretas.

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1/5 Leer DRC/layout actuales e identificar errores bloqueantes

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Completed 6 design checks — found 9 issues.

Read schematic.

Read layout.

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2/5 Eliminar trazas colgantes y cobre flotante

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Completed 3 design checks — found 9 issues.

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Completed 3 design checks — found 8 issues.

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3/5 Recolocar/compactar componentes manteniendo separación potencia-analógico

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Ya eliminé las trazas colgantes; el problema restante son airwires de ruteo, principalmente en la zona LM35/+5V. Voy a compactar de forma controlada y luego rutear de nuevo.

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4/5 Reintentar ruteo y validar DRC

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Completed 4 design checks — found 39 issues.

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Completed 4 design checks — found 40 issues.

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Completed 4 design checks — found 37 issues.

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Completed 4 design checks — found 35 issues.

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Completed 4 design checks — found 26 issues.

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Completed 4 design checks — found 26 issues.

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Completed 4 design checks — found 24 issues.

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Completed 4 design checks — found 22 issues.

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Completed 4 design checks — found 22 issues.

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Completed 4 design checks — found 22 issues.

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Completed 4 design checks — found 22 issues.

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Completed 4 design checks — found 20 issues.

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Completed 2 design checks — found 20 issues.

Read layout.

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Editing board size.

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La PCB quedó reducida de 130×150 mm a 120×135 mm y la colocación sigue con margen. Ya limpié los restos de cobre; ahora ejecuto el ruteo limpio.

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Auto-routing your board.

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El primer intento de ruteo se detuvo por inactividad de la herramienta, no por un error eléctrico. Haré un segundo intento limpio; si vuelve a fallar, dejaré el diseño compactado y las recomendaciones exactas para ruteo manual.

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Auto-routing your board.

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5/5 tasks completed.

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Corregí la colocación y reduje la PCB a 120 × 135 mm; también limpié los restos de cobre/trazas colgantes antes del ruteo. El ruteo automático se intentó dos veces y se detuvo por inactividad, así que no exporté Gerbers porque aún quedan airwires físicos.
Actualicé el estado y las instrucciones exactas para terminar el ruteo en Routing Status and Manufacturing Readiness. Mi recomendación: mantener este tamaño de PCB, rutear manualmente las redes pendientes en el orden indicado ahí y exportar sólo cuando DRC quede en cero.
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Project Specification — Planta Termica ESP32 Control 12V
Objetivo
Diseñar una PCB de control para una planta térmica experimental con:
  • Entrada principal 12 VDC / 5 A por bornera de tornillo.
  • Conversión 12 V -> 5 V mediante módulo LM2596 ajustable.
  • Control por ESP32 DevKit compatible montado sobre sockets hembra.
  • Medición de temperatura con LM35 alimentado a 5 V.
  • Filtro RC analógico por hardware antes del ADC.
  • Display TM1637 alimentado desde 3.3 V del ESP32.
  • Control de calefactor 12 V / 40 W con MOSFET IRLZ44N en configuración low-side.
Arquitectura
12V_IN entra por J1. La misma red alimenta el positivo del calefactor en J2 y la entrada del módulo LM2596. El LM2596 entrega +5V_SYS para ESP32 VIN y LM35. El ESP32 entrega +3V3_ESP32 para el módulo TM1637. El calefactor se conmuta por el IRLZ44N: positivo a +12V_IN, negativo a Drain, Source a GND.
Componentes principales

Table

DesignadorFunciónParte / valor
U1ControladorESP32-DEVKITC compatible
U2Regulador buckLM2596 DC-DC buck module ajustado a 5 V
U3Sensor temperaturaLM35-LP / LM35CZ
U4DisplayTM1637 4-digit 7-segment module
Q1MOSFET calefactorIRLZ44NPBF TO-220
J1Entrada 12 VKF128-5.08-2P-AA, 5.08 mm, 24 A
J2Salida calefactorKF128-5.08-2P-AA, 5.08 mm, 24 A
H1/H2Montaje ESP321x15 female socket strips, 2.54 mm
R1Filtro LM351 kOhm
C2Filtro LM3510 uF a GND
R2Gate resistor220 Ohm
R3Gate pull-down10 kOhm
C1/C3/C5Desacoplo100 nF
C4/C6/C7Bulk47 uF / 100 uF
Asignación de pines ESP32

Table

FunciónPin ESP32Net
ADC LM35IO34 / ADC1_CH6LM35_ADC
PWM calefactorIO25ESP32_PWM_HEATER
Display DIOIO21TM1637_DIO
Display CLKIO22TM1637_CLK
Alimentación 5 VEXT_5V+5V_SYS
3.3 V display3V3+3V3_ESP32
TierraGND1/GND2/GND3GND
Nets críticas

Table

NetTipoRegla
+12V_INPower5 A max, traza min 2.0 mm
HEATER_DRAINPower switched4 A max, traza min 2.0 mm
GNDGroundplano inferior continuo
+5V_SYSPowersalida LM2596 a VIN ESP32 y LM35
+3V3_ESP32Poweralimentación TM1637
LM35_ADCAnalogmantener lejos de PWM/gate/potencia
ESP32_PWM_HEATER / MOSFET_GATELow speed switchingmantener corto y lejos de LM35_ADC
Criterios de layout
  • PCB rectangular 120 mm x 140 mm, 2 capas.
  • Top: componentes, señales y potencia.
  • Bottom: plano de GND continuo.
  • +12V_IN y HEATER_DRAIN: ancho mínimo 2.0 mm; preferido 2.5 mm a 3.0 mm si hay espacio.
  • C1 debe quedar a menos de 5 mm del LM35.
  • C3/C4 deben quedar cerca de ESP32 EXT_5V/GND.
  • C5 debe quedar cerca del TM1637.
  • Sensor LM35 separado físicamente de MOSFET, calefactor y LM2596.
  • Antena del ESP32 orientada hacia el borde exterior; evitar cobre/componentes bajo la zona de antena.
Estado actual
  • Esquemático capturado y cableado.
  • ERC eléctrico limpio.
  • Componentes colocados por bloques funcionales.
  • Quedan airwires físicos porque el ruteo final aún no se ha ejecutado; se requiere confirmación antes de rutear.

    Objetivo

    Arquitectura

    Componentes principales

    Asignación de pines ESP32

    Nets críticas

    Criterios de layout

    Estado actual

Documents

    Project Specification — Planta Termica ESP32 Control 12V

    Layout and Routing Guidelines — Planta Termica ESP32 Control 12V

    Firmware Starter — ESP32 Thermal Plant Controller

    Routing Status and Manufacturing Readiness

Assets

Assets are files uploaded to this project which can be used in various ways.

Planta Termica ESP32 Control 12V thumbnail
PCB de control para planta térmica experimental con ESP32 DevKit V1, LM2596, LM35, TM1637 y etapa MOSFET IRLZ44N para calefactor 12V/40W.

Properties

Properties describe core aspects of the project.

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Controls