Diseño PCB Transmisor FPV
Estoy diseñando el PCB del transmisor (TX) de un sistema DIY FPV Head Tracker basado en el proyecto open-source de RCMakerLab (rcpano.net). El TX
se monta en las gafas FPV del piloto: lee los movimientos de la cabeza con un IMU y los transmite por radio a 2.4GHz al receptor que mueve dos servos de un
gimbal en el modelo RC.
Necesito ayuda para [REEMPLAZAR: dibujar el schematic / generar netlist / hacer el layout / explicar conexiones / etc.].
Especificaciones del sistema
- Función: TX de head tracker FPV de 2 ejes (pitch + yaw)
- Microcontrolador: Arduino Pro Micro (ATmega32U4) — variante 3.3V / 8MHz
- Sensor IMU: MPU6050 (módulo GY-521, 6 ejes, comunicación I2C)
- Radio: NRF24L01 + PA + LNA (módulo E01-2G4M27D, 500mW, antena externa SMA)
- Alimentación: batería externa (5–12V DC) → regulada a 3.3V
- Protocolo wireless: NRF24, canal 120, 250 Kbps
- Datos transmitidos: packet de 3 bytes
{byte pitch, byte yaw, bool calibrationDone}, retransmitido 3x por ciclo
Lista de componentes (BOM)
Table
| Ref | Componente | Valor / Modelo | Encapsulado | Cantidad |
|---|---|---|---|---|
| U1 | Arduino Pro Micro 3.3V/8MHz | ATmega32U4 | Módulo through-hole 24 pines (2x12) | 1 |
| U2 | MPU6050 IMU | GY-521 module | Módulo 8 pines header 2.54mm | 1 |
| U3 | NRF24L01 PA+LNA | E01-2G4M27D | Módulo 8 pines (2x4) header 2.54mm | 1 |
| IC1 | Regulador ajustable | LM350T (3A) | TO-220 | 1 |
| D1 | Diodo protección polaridad | 1N4002 | DO-41 | 1 |
| R1 | Resistor divisor LM350 | 360Ω, 1/4W, 1% | Axial 0.25W o 0805 SMD | 1 |
| R2 | Resistor divisor LM350 | 680Ω, 1/4W, 1% | Axial 0.25W o 0805 SMD | 1 |
| C1 | Capacitor filtro entrada | 100nF (0.1µF) cerámico | Axial o 0805 SMD | 1 |
| C2 | Capacitor bulk salida + bypass NRF24 | 100µF / 16V electrolítico | Radial THT 5mm | 1 |
| J1 | Conector entrada batería | JST-PH 2 pines | THT | 1 |
Bloque de potencia (LM350 ajustable)
Configuración del LM350 para sacar ~3.6V desde Vin (5–12V):
Vin (5-12V) ──► [Diodo 1N4002] ──► [LM350 IN]
│
[LM350 OUT] ──┬──► +3.3V rail
│
[R1 360Ω]
│
[LM350 ADJ] ─┼──► [R2 680Ω] ──► GND
│
[C2 100µF] ──► GND (bypass output, también sirve al NRF24)
[C1 100nF] entre Vin (después del diodo) y GND → filtro de entrada
Cálculo Vout:
Vout = 1.25 × (1 + R2/R1) = 1.25 × (1 + 680/360) ≈ 3.61VConexiones lógicas (netlist) MPU6050 (U2) ↔ Pro Micro (U1) — bus I2C
Table
| MPU6050 pin | → | Pro Micro pin | Función |
|---|---|---|---|
| VCC | → | VCC (+3.3V) | Alimentación |
| GND | → | GND | Tierra |
| SDA | → | Pin 2 | I2C SDA (hardware) |
| SCL | → | Pin 3 | I2C SCL (hardware) |
| INT | → | NC | No conectado |
| AD0 | → | NC | No conectado (queda en LOW = address 0x68) |
| XCL | → | NC | No conectado |
| XDA | → | NC | No conectado |
Table
| NRF24 pin | → | Pro Micro pin | Función |
|---|---|---|---|
| VCC | → | +3.3V (desde LM350) | Alimentación (CRÍTICO: cap 100µF cercano) |
| GND | → | GND | Tierra |
| CE | → | Pin 9 | Chip Enable (RF on/off) |
| CSN | → | Pin 10 | SPI Chip Select |
| SCK | → | Pin 15 | SPI Clock (hardware) |
| MOSI | → | Pin 16 | SPI MOSI (hardware) |
| MISO | → | Pin 14 | SPI MISO (hardware) |
| IRQ | → | NC | No conectado |
Table
| J1 pin | → | Conexión |
|---|---|---|
| Pin 1 (+) | → | Ánodo del diodo D1 |
| Pin 2 (−) | → | GND |
Reglas críticas de diseño (RF + power integrity)
⚠️ NO ignorar estas reglas si el AI va a hacer ruteo o placement:
- C2 (100µF) DEBE estar a menos de 5mm del pin VCC del NRF24. El NRF24+PA tira picos de 115mA durante TX; sin este cap cerca, el módulo se resetea o transmite basura.
- Agregar un capacitor adicional de 100nF (no listado en BOM original) en paralelo con C2 cerca del NRF24. El 100µF maneja transientes lentos, el 100nF maneja los rápidos.
- Plano de tierra (GND) sólido y continuo debajo del NRF24 y MPU6050. Sin vías que lo perforen en esos bloques.
- Traza de antena del NRF24: lo más corta y recta posible, sin vías, ancho ~0.4mm en FR4 estándar (impedancia 50Ω aproximada). Si el módulo lleva conector SMA, ruteala directo al borde de la placa.
- Trazas de alimentación (VCC y GND): ancho mínimo 0.6mm desde el LM350 al NRF24 (corriente alta).
- Trazas SPI (SCK/MOSI/MISO/CE/CSN): longitud razonablemente uniforme, separación 3W del plano de RF.
- Trazas I2C (SDA/SCL): cortas, sin vías innecesarias. Pull-ups internos del Pro Micro alcanzan para cables cortos.
- El LM350 a 3.6V con Vin=12V disipa:
(12 - 3.6) × Imax ≈ 8.4 × 0.15 ≈ 1.26W→ agregá disipador o pad térmico amplio en la PCB.
Thought for 13 sec
Puedo ayudarte, pero necesito que reemplaces el texto entre corchetes por la acción concreta: por ejemplo “dibujar el schematic”, “generar netlist”, “hacer el layout”, “revisar reglas RF/power” o “explicar conexiones”.
Como además no tienes permiso de edición sobre este proyecto publicado, si quieres construir este TX en tu propia copia puedo darte un enlace para crear/forkear un proyecto nuevo con estas especificaciones.
Dibujar schematic
Generar netlist
Hacer layout RF
Revisar diseño
Explicar conexiones
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