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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Routing Status and Manufacturing Readiness
Estado actualizado
Se realizó una corrección importante de layout para mejorar fabricabilidad y reducir tamaño:
  • PCB reducida de 130 mm x 150 mm a 120 mm x 135 mm.
  • Stackup conservado: Standard 2 Layer.
  • Colocación compactada con área ocupada aproximada: 106 mm x 125 mm.
  • Todos los componentes permanecen en Top Layer.
  • Se mantuvo separación funcional entre:
    • Entrada 12 V / LM2596.
    • Etapa MOSFET / bornera calefactor.
    • Zona analógica LM35 / filtro RC.
    • ESP32 y display.
  • Se eliminaron múltiples restos de cobre, trazas colgantes y cobre flotante generados por movimientos previos.
  • Antes de intentar rutear, la revisión crítica ya no mostraba footprints faltantes ni capas inválidas.
Estado de ruteo
Se intentó ejecutar el ruteo automático limpio dos veces después de compactar y limpiar el layout. Ambos intentos se detuvieron por inactividad de la herramienta de ruteo, no por una incompatibilidad eléctrica detectada.
Por esta razón, la PCB aún no debe considerarse lista para fabricación, porque todavía hay airwires sin cerrar físicamente.
Airwires pendientes antes del ruteo
La revisión mostraba conexiones pendientes en las siguientes familias de señales/redes:
  • ESP32_PWM_HEATER hacia GPIO25 y etapa de gate.
  • LM35_ADC hacia GPIO34 y filtro RC.
  • TM1637_DIO.
  • TM1637_CLK.
  • +3V3_ESP32 hacia display.
  • +5V_SYS hacia ESP32 VIN, LM35 y capacitores.
  • +12V_IN hacia entrada LM2596 y bornera calefactor.
  • HEATER_DRAIN / etapa calefactor.
  • MOSFET_GATE.
Recomendación de ruteo manual
Si el autorouter no responde, rutear manualmente en este orden:
  1. Potencia 12 V
    • J1 positivo a U2 IN+.
    • J1 positivo a J2 positivo.
    • Usar pista de 2.0 mm mínimo o más si cabe.
    • Mantener ruta corta y directa.
  2. Retorno de potencia / GND
    • Mantener plano GND en Bottom.
    • Unir Source de Q1 con GND usando cobre ancho y/o múltiples vías.
    • Evitar partir el plano bajo señales analógicas.
  3. Calefactor
    • J2 negativo a Drain de Q1.
    • Usar pista de 2.0 mm mínimo.
    • Mantener lejos de LM35 y de GPIO34.
  4. Gate MOSFET
    • GPIO25 → R2 220 Ω → Gate Q1.
    • R3 10 kΩ Gate-GND junto al MOSFET.
    • Mantener corto y separado de LM35_ADC.
  5. Alimentación 5 V
    • U2 OUT+ → ESP32 VIN / EXT_5V.
    • U2 OUT+ → LM35 +VS.
    • U2 OUT+ → capacitores de bulk/desacoplo.
  6. Señal analógica LM35
    • LM35 Vout → R1 1 kΩ → nodo LM35_ADC → GPIO34.
    • C2 10 µF del nodo LM35_ADC a GND.
    • Rutear por Top, corto, sin paralelismo con PWM ni 12 V.
  7. Display TM1637
    • GPIO21 → DIO.
    • GPIO22 → CLK.
    • 3V3 ESP32 → VCC display.
    • GND display → GND.
Recomendaciones de fabricación
No exportar Gerbers hasta que:
  • Airwires = 0.
  • Dangling traces = 0.
  • Floating copper = 0.
  • Overlapping copper = 0.
  • Missing footprints = 0.
  • Invalid layer = 0.
Cuando esos checks estén limpios, exportar:
  • Gerber ZIP.
  • BOM.
  • Pick-and-place si se ensamblará con SMT.
  • Netlist IPC-D-356 opcional para prueba eléctrica.
Recomendación técnica adicional
La placa compactada a 120 mm x 135 mm es una reducción razonable. No recomiendo reducir mucho más porque el diseño maneja un calefactor de aproximadamente 3.33 A y necesita margen térmico y pistas anchas para la etapa de potencia.

    Estado actualizado

    Estado de ruteo

    Airwires pendientes antes del ruteo

    Recomendación de ruteo manual

    Recomendaciones de fabricación

    Recomendación técnica adicional

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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