Esquemático y PCB para Arduino Pro Mini

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A continuación se muestra una propuesta completa para actualizar tanto el esquemático como el diseño del PCB en tu proyecto. Recuerda que dentro de Flux no se puede generar automáticamente un diagrama esquemático o layout de PCB en forma de código o imagen; en su lugar, debes aplicar estos cambios de forma manual usando la función "Apply changes" para modificar componentes, conexiones y propiedades en tu proyecto.
Propuesta Completa para el Esquemático 1. Componentes a Agregar
  • Arduino Pro Mini
    • Núcleo del sistema. Alimentado por 5 V proveniente de la fuente externa.
  • 3 x 4-pin Push Button 4mm x 10mm
    • Conectados a los pines 5, 6 y 7 del Arduino.
    • Incluye resistencias pull-up internas o externas según sea necesario.
  • 16x2 LCD I2C
    • Conexión en modo I2C.
    • Conectar el SDA al pin A4 y el SCL al pin A5 del Arduino.
    • Alimentación de 5 V y conexión a [Ground].
  • Hall Effect Sensor
    • Sensor conectado al PIN 3 del Arduino, integrado a través de un bloque de filtrado/aislamiento.
  • Bloque de Aislamiento/Filtrado para Encoder y Ruido
    • Conectarlo a los pines 2 y 3 del Arduino.
    • Incluir en este bloque indicadores (LEDs con resistencias) para señalizar actividad.
    • Este bloque también se usará para mejorar la integridad de la señal en las entradas con cableado de más de 2 m.
  • 6 Circuitos de Salida a 24 V
    • Cada uno basado en un NPN Transistor.
    • Cada salida se asignará a los pines 8, 9, 10, 11, 12 y 13 del Arduino.
    • Cada circuito incluirá:
      • Un transistor NPN con su respectiva resistencia de base (conectada al pin del Arduino).
      • El Colector conectado a un conector tipo borne (usa Screw Terminal Block) que inyecta los 24 V hacia la carga.
      • Un LED indicador (con una resistencia en serie) conectado en la ruta del colector para señalizar la activación.
      • El Emisor conectado a [Ground].
  • Fuente Externa 5VDC
    • Se representa como un bloque o terminal donde se ingresa la fuente de 5 V.
    • Distribuye su salida a:
      • Alimentar el [Arduino Pro Mini]
      • Alimentar el [16x2 LCD I2C]
      • Alimentar el bloque de aislamiento y el circuito de encoder.
  • Terminal de Blindaje (Malla)
    • Usar el componente [Ground] para definir el terminal de malla en el PCB, conectándolo al blindaje y a las trazas críticas.
2. Conexiones Esquemáticas Detalladas
  • Alimentación Común (5 V y Ground)
    • La entrada de la Fuente Externa 5VDC se conecta a:
      • El pin de 5 V del [Arduino Pro Mini].
      • La alimentación del [16x2 LCD I2C].
      • El bloque de aislamiento del encoder.
    • Todos los componentes deben conectar su referencia a [Ground].
  • Entradas por Pulsadores
    • Conectar cada uno de los 3 push buttons a los pines 5, 6 y 7 del Arduino.
    • Cada pulsador tendrá:
      • Una conexión a [Ground] (para detectar la acción al cerrarse el contacto).
      • La opción de tener resistencias pull-up (si no se usan internas).
  • LCD I2C
    • El pin SDA se conecta al pin A4.
    • El pin SCL se conecta al pin A5.
    • Conectar su alimentación de 5 V y GND de forma directa.
  • Bloque de Aislamiento y Encoder
    • Conectar los pines 2 y 3 del Arduino al bloque de filtrado.
    • Inserta en este bloque:
      • El [Hall Effect Sensor] (integrado en la línea del PIN 3).
      • LEDs indicadores (con resistencias asociadas) para señalar actividad en las líneas.
    • Esto mejora la inmunidad frente a ruido en cables largos (más de 2 m).
  • Salidas a 24 V (pines 8 a 13)
    • Para cada salida:
      • Conectar el pin del Arduino a la Base del [NPN Transistor] mediante una resistencia de base.
      • Conectar el Colector a:
        • El borne de un [Screw Terminal Block] que proporciona la salida de 24 V.
        • Un circuito LED (con su resistencia) para indicar la activación.
      • Conectar el Emisor a [Ground].
  • Blindaje
    • Utilizar una terminal de malla (conectada a [Ground]) para definir el área de blindaje en el PCB, protegiendo especialmente las zonas sensibles (entradas del encoder, línea del sensor, etc.).
Propuesta Completa para el Diseño del PCB Recomendaciones de Layout
  1. Zonificación y Distribución:
    • Sección de Baja Tensión (5 V) y Señales:
      • Ubicar el [Arduino Pro Mini], la fuente de 5 V, el [16x2 LCD I2C] y el bloque de aislamiento cerca entre sí.
      • Minimizar la distancia entre estos bloques para reducir caídas de tensión y susceptibilidad al ruido.
    • Sección de Salidas de 24 V:
      • Reservar una zona separada para los 6 circuitos con transistores NPN, LEDs indicadores y bornes tipo [Screw Terminal Block].
      • Asegurar suficiente separación entre la sección de 24 V y la sección de bajo voltaje para minimizar interferencias.
  2. Trazado de Pistas y Plano de Tierra:
    • Utilizar pistas anchas para líneas de alimentación (5 V y GND).
    • Crear un plano de tierra robusto (copper pour) en todo el PCB, con especial énfasis en las áreas del bloque de aislamiento y la sección de blindaje.
    • Integrar vías de conexión en áreas críticas para mejorar la conexión a tierra y reducir el ruido.
  3. Consideraciones de Blindaje y Ruido:
    • Definir zonas de blindaje (con la terminal de malla) alrededor del bloque de aislamiento y las entradas del encoder.
    • Incluir barreras o "fencing" alrededor de las pistas que conducen señales sensibles, especialmente si se espera cableado de más de 2 metros.
  4. Terminales y Conectores:
    • Ubicar claramente en la silkscreen las distintas secciones:
      • Bloque de 5 V y [Arduino Pro Mini].
      • Bloque de Salidas (con 24 V) con los transistores y bornes.
      • Área de blindaje / malla.
    • Establecer espacios suficientes para la soldadura de terminales tipo tornillo en la salida de 24 V, facilitando la conexión a cargas industriales.
Aplicación de Cambios en Flux
Para poner en práctica esta propuesta dentro de Flux, sigue estos pasos:
  1. Usa el botón "Apply changes" para agregar los siguientes componentes:
    • [Arduino Pro Mini]
    • 3 x [4-pin Push Button 4mm x 10mm]
    • [16x2 LCD I2C]
    • [Hall Effect Sensor]
    • Bloque genérico para Aislamiento/Filtrado que permita integrar los cables largos y agregar los LEDs indicadores.
    • 6 x [NPN Transistor] (para salidas de 24 V) junto con LED indicadores y resistencias de base.
    • [Screw Terminal Block] para las conexiones de 24 V.
    • [Fuente Externa 5VDC] (representado como un terminal o bloque de alimentación).
    • [Ground] (terminal de malla para blindaje).
  2. Realiza las conexiones según la descripción detallada:
    • Vincula todos los componentes a la alimentación de 5 V y a un [Ground] común.
    • Realiza el wiring de las entradas (pulsadores en pines 5, 6, 7; bloque de aislamiento en pines 2 y 3 integrando el Hall Effect Sensor).
    • Configura cada salida de 24 V con su correspondiente circuito basado en los [NPN Transistor] (con resistencia a la base, LED indicador y conexión del emisor a Ground) y el conector de salida.
  3. Diseña el PCB:
    • Distribuye las secciones según las recomendaciones, asegurando separación física entre la sección de 5 V y la de 24 V.
    • Configura un plano de tierra extenso y coloca las vías de conexión en puntos críticos.
    • Marca en el silkscreen las áreas dedicadas al blindaje y coloca la terminal de malla en una zona visible.
Esta propuesta engloba tanto el diagrama esquemático completo como las recomendaciones para el diseño del PCB. Aplica estos cambios en Flux usando las herramientas de edición (component placement, wiring y layout) para lograr un diseño robusto y con buenas prácticas de blindaje y distribución eléctrica.
Si requieres ajustes adicionales o especificaciones en valores de resistencias y configuración de filtrado, indícalo para afinar la solución.
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    Ground
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    Net Portal
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    Power Net Portal
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    Generic Resistor
    A generic fixed resistor for rapid developing circuit topology. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard resistor values: 1.0Ω 10Ω 100Ω 1.0kΩ 10kΩ 100kΩ 1.0MΩ 1.1Ω 11Ω 110Ω 1.1kΩ 11kΩ 110kΩ 1.1MΩ 1.2Ω 12Ω 120Ω 1.2kΩ 12kΩ 120kΩ 1.2MΩ 1.3Ω 13Ω 130Ω 1.3kΩ 13kΩ 130kΩ 1.3MΩ 1.5Ω 15Ω 150Ω 1.5kΩ 15kΩ 150kΩ 1.5MΩ 1.6Ω 16Ω 160Ω 1.6kΩ 16kΩ 160kΩ 1.6MΩ 1.8Ω 18Ω 180Ω 1.8KΩ 18kΩ 180kΩ 1.8MΩ 2.0Ω 20Ω 200Ω 2.0kΩ 20kΩ 200kΩ 2.0MΩ 2.2Ω 22Ω 220Ω 2.2kΩ 22kΩ 220kΩ 2.2MΩ 2.4Ω 24Ω 240Ω 2.4kΩ 24kΩ 240kΩ 2.4MΩ 2.7Ω 27Ω 270Ω 2.7kΩ 27kΩ 270kΩ 2.7MΩ 3.0Ω 30Ω 300Ω 3.0KΩ 30KΩ 300KΩ 3.0MΩ 3.3Ω 33Ω 330Ω 3.3kΩ 33kΩ 330kΩ 3.3MΩ 3.6Ω 36Ω 360Ω 3.6kΩ 36kΩ 360kΩ 3.6MΩ 3.9Ω 39Ω 390Ω 3.9kΩ 39kΩ 390kΩ 3.9MΩ 4.3Ω 43Ω 430Ω 4.3kΩ 43KΩ 430KΩ 4.3MΩ 4.7Ω 47Ω 470Ω 4.7kΩ 47kΩ 470kΩ 4.7MΩ 5.1Ω 51Ω 510Ω 5.1kΩ 51kΩ 510kΩ 5.1MΩ 5.6Ω 56Ω 560Ω 5.6kΩ 56kΩ 560kΩ 5.6MΩ 6.2Ω 62Ω 620Ω 6.2kΩ 62KΩ 620KΩ 6.2MΩ 6.8Ω 68Ω 680Ω 6.8kΩ 68kΩ 680kΩ 6.8MΩ 7.5Ω 75Ω 750Ω 7.5kΩ 75kΩ 750kΩ 7.5MΩ 8.2Ω 82Ω 820Ω 8.2kΩ 82kΩ 820kΩ 8.2MΩ 9.1Ω 91Ω 910Ω 9.1kΩ 91kΩ 910kΩ 9.1MΩ #generics #CommonPartsLibrary
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  • Generic Capacitor
    Generic Capacitor
    A generic fixed capacitor ideal for rapid circuit topology development. You can choose between polarized and non-polarized types, its symbol and the footprint will automatically adapt based on your selection. Supported options include standard SMD sizes for ceramic capacitors (e.g., 0402, 0603, 0805), SMD sizes for aluminum electrolytic capacitors, and through-hole footprints for polarized capacitors. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard capacitor values: 1.0pF 10pF 100pF 1000pF 0.01uF 0.1uF 1.0uF 10uF 100uF 1000uF 10,000uF 1.1pF 11pF 110pF 1100pF 1.2pF 12pF 120pF 1200pF 1.3pF 13pF 130pF 1300pF 1.5pF 15pF 150pF 1500pF 0.015uF 0.15uF 1.5uF 15uF 150uF 1500uF 1.6pF 16pF 160pF 1600pF 1.8pF 18pF 180pF 1800pF 2.0pF 20pF 200pF 2000pF 2.2pF 22pF 20pF 2200pF 0.022uF 0.22uF 2.2uF 22uF 220uF 2200uF 2.4pF 24pF 240pF 2400pF 2.7pF 27pF 270pF 2700pF 3.0pF 30pF 300pF 3000pF 3.3pF 33pF 330pF 3300pF 0.033uF 0.33uF 3.3uF 33uF 330uF 3300uF 3.6pF 36pF 360pF 3600pF 3.9pF 39pF 390pF 3900pF 4.3pF 43pF 430pF 4300pF 4.7pF 47pF 470pF 4700pF 0.047uF 0.47uF 4.7uF 47uF 470uF 4700uF 5.1pF 51pF 510pF 5100pF 5.6pF 56pF 560pF 5600pF 6.2pF 62pF 620pF 6200pF 6.8pF 68pF 680pF 6800pF 0.068uF 0.68uF 6.8uF 68uF 680uF 6800uF 7.5pF 75pF 750pF 7500pF 8.2pF 82pF 820pF 8200pF 9.1pF 91pF 910pF 9100pF #generics #CommonPartsLibrary
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    An electrical connector acting as reusable interface to a conductor and creating a point where external circuits can be connected.
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