• Entrada: puerto USB-A desde host/fuente.
• Salida: puerto USB-A hacia el dispositivo bajo prueba.
• Uso previsto: prototipo educativo y de laboratorio para observar consumo, detectar sobrecorriente, reiniciar alimentación del puerto y registrar eventos básicos durante una sesión.

• Medir voltaje USB en tiempo real.
• Medir corriente consumida por el dispositivo conectado.
• Calcular potencia automáticamente: P = V × I.
• Soportar hasta 2 A máximo como corriente objetivo del puerto bajo prueba.
• Usar conectores USB-A para entrada y salida en la V1.
• Pasar D+ y D- directamente entre entrada y salida.
• Añadir protección ESD para D+ y D-, por ejemplo USBLC6-2SC6 o equivalente.
• Hacer monitoreo básico de D+ y D-; no capturar tráfico USB ni analizar paquetes.
• Mostrar voltaje, corriente, potencia y estado del puerto en una OLED SSD1306 0.96 in I2C 128×64.
• Activar, desactivar y reiniciar electrónicamente la alimentación del puerto USB.
• Detectar condiciones de sobrecorriente.
• Alertar mediante pantalla, LEDs y buzzer.
• Navegar menús con 3 botones: ▲, ▼ y OK.
• Usar pulsación larga de OK como volver/atrás.
• Permitir actualización de firmware por USB.
• Guardar historial básico solo durante la sesión activa.

• Protección electrónica del puerto con TPS2559DRCR.
• Medición precisa de voltaje y corriente con INA226.
• Controlador principal RP2040.
• Pantalla OLED SSD1306 de 0.96 in, interfaz I2C, resolución 128×64 px.
• Buzzer para avisos acústicos.
• LEDs de estado.
• 3 botones: ▲, ▼ y OK.
• Puerto USB-A de entrada y puerto USB-A de salida.
• ESD para líneas USB D+ y D-.
• Puerto USB para actualización de firmware del RP2040.

• Voltaje.
• Corriente.
• Potencia.
• Estado del puerto.

• Reset Port.
• Statistics.
• Settings.
• About.

• Configuración básica.
• Encendido/apagado del puerto.
• Reinicio del puerto.
• Alarmas por sobrecorriente.
• Historial básico de sesión: consumo máximo, consumo mínimo, tiempo de funcionamiento y número de disparos por sobrecorriente.
• Sin historial persistente al apagar.

Diagram

• Recibe 5 V desde el host o fuente USB-A.
• Incluye protección primaria con PTC antes del switch electrónico.
• La V1 asume alimentación USB de 5 V.
• Conector de entrada definido: USB-A.

• Controla la alimentación del puerto de salida.
• Permite encender, apagar y reiniciar el puerto por firmware.
• Proporciona señal FAULT para detectar sobrecorriente o fallo.
• Corriente máxima objetivo del puerto: 2 A.
• El límite exacto se configurará mediante la resistencia de programación del TPS2559DRCR según datasheet.
• Decisión de diseño: se reemplazó TPS2553 por TPS2559DRCR porque TPS2553 no cumple 2 A continuos con margen suficiente; TPS2559DRCR soporta hasta 5.5 A continuos y permite configurar el límite alrededor de 2 A.

• Mide caída de tensión sobre el shunt para calcular corriente.
• Mide bus voltage para estimar el voltaje disponible en el puerto.
• Comunicación con RP2040 mediante I2C.
• Shunt propuesto inicialmente: 0.1 Ω, pendiente de validar.
• Para 2 A, 0.1 Ω produciría 0.2 V de caída y 0.4 W de disipación; durante el diseño se debe evaluar reducir el valor para menor caída y calentamiento.

• D+ y D- pasarán directamente del conector USB-A de entrada al USB-A de salida.
• Se añadirá protección ESD dedicada, por ejemplo USBLC6-2SC6 o equivalente.
• V1 solo hará detección/monitoreo eléctrico básico si se implementa en firmware/hardware.
• Fuera de alcance V1: captura de tráfico USB, análisis de paquetes, USB Power Delivery y Quick Charge.

• Lee el INA226.
• Controla el TPS2553.
• Gestiona OLED, LEDs, buzzer y botones.
• Mantiene historial de eventos de la sesión en RAM.
• Permite actualización de firmware por USB.

• OLED SSD1306 0.96 in I2C 128×64 para mediciones, menú y alarmas.
• LEDs sugeridos: POWER, PORT ON, FAULT, HOST, ERROR.
• LEDs ENUM y DATA quedan como opcionales/futuros.
• Buzzer para arranque, puerto activado, error y sobrecorriente.
• Botones: ▲, ▼ y OK; pulsación larga de OK funciona como volver.

• Entrada USB-A desde host/fuente.
• Salida USB-A hacia dispositivo bajo prueba.
• La V1 prioriza análisis de alimentación USB y monitoreo básico de D+/D-.

• Fuente principal: 5 V desde USB-A.
• No se ha definido batería para V1.
• El sistema debe alimentar RP2040, OLED, INA226, LEDs y buzzer desde la entrada.
• Debe definirse regulador de 3.3 V para lógica y periféricos.
• Se debe reservar margen para 2 A hacia el dispositivo bajo prueba.

Diagram

• Disipación del shunt para 2 A.
• Disipación del TPS2553.
• Corriente máxima admisible del host/fuente.
• Corriente del regulador 3.3 V.
• Brillo/corriente de LEDs y OLED.

• Objetivo V1: prototipo funcional.
• Ensamblaje: preferible con componentes disponibles y huellas razonables para prototipado.
• Añadir test points para: 5 V entrada, 5 V salida, 3.3 V, GND, I2C, EN, FAULT, shunt, D+ y D-.
• La selección final de conectores USB-A debe considerar robustez mecánica.

• Boot/update por USB del RP2040.
• Pines dedicados para:
  • I2C INA226.
  • I2C OLED.
  • EN del TPS2553.
  • FAULT del TPS2553.
  • LEDs.
  • Buzzer.
  • 3 botones: ▲, ▼ y OK.
  • Monitoreo básico D+/D- si se implementa.
• Firmware V1 debe soportar:
  • Pantalla principal.
  • Menú de configuración.
  • Toggle de puerto.
  • Reinicio de puerto.
  • Detección y alarma de sobrecorriente.
  • Historial básico de eventos en RAM durante la sesión.
  • Pulsación larga de OK como volver/atrás.

• Tamaño de PCB.
• Orientación de conectores USB-A.
• Posición de OLED SSD1306 0.96 in.
• Posición de 3 botones.
• Si llevará caja/enclosure.
• Requisitos de montaje.

• V1 será principalmente un analizador de alimentación USB, con monitoreo básico de D+/D-.
• No habrá captura de tráfico USB ni análisis de paquetes.
• No se implementará USB Power Delivery ni Quick Charge.
• RP2040 será el controlador principal.
• INA226 será el medidor de voltaje/corriente.
• TPS2559DRCR será el switch protegido del puerto bajo prueba.
• OLED + LEDs + buzzer + 3 botones serán la interfaz de usuario.
• Historial solo de sesión: máximo, mínimo, tiempo de funcionamiento y número de eventos de sobrecorriente.
• Conectores V1 definidos como USB-A entrada y USB-A salida.
• Corriente máxima objetivo definida como 2 A.

• La alimentación principal será USB-A 5 V.
• El puerto bajo prueba no requerirá negociación USB-C PD en V1.
• D+ y D- se protegerán con ESD y pasarán directo entre conectores.
• La pantalla OLED usará I2C.
• Los botones serán pulsadores momentáneos.
• El buzzer será controlable por GPIO/PWM.

1. Seleccionar componentes concretos y huellas para conectores USB-A, TPS2553, INA226, RP2040, OLED, ESD, botones, buzzer y LEDs.
2. Validar el valor del shunt para 2 A y la caída de tensión aceptable.
3. Definir tamaño aproximado de PCB y orientación física de conectores.

• V1 creada a partir de la propuesta del usuario.
• Se añadieron los bloques principales: TPS2559DRCR, INA226, RP2040, OLED, buzzer, LEDs, botones y USB entrada/salida.
• Actualización: se aprobó reemplazar TPS2553 por TPS2559DRCR para cumplir el objetivo de 2 A.
• Actualización: V1 definida con USB-A entrada/salida, corriente máxima de 2 A, monitoreo de D+/D-, y OLED SSD1306 0.96 in I2C 128×64.
• Actualización: D+/D- queda como monitoreo básico con ESD y paso directo; historial solo de sesión; interfaz con 3 botones ▲, ▼ y OK.