Cómo diseñar tu propio Arduino con Bluetooth

Clase 36 de 48Curso de Diseño de Circuitos Electrónicos

Contenido del curso

Creación de Esquemáticos

Diseño Básico de Circuitos Impresos

Proyecto Final

Resumen

Construye una versión personalizada de Arduino con Bluetooth, driver de motores y alimentación multivoltaje lista para prototipos con regletas. Aquí se detallan los requerimientos, componentes sugeridos y entregables, con foco en compatibilidad con el software de Arduino y en una integración práctica para pruebas rápidas.

¿Qué incluye la versión final y por qué es clave?

Esta propuesta integra lo esencial para interactuar con móviles y controlar actuadores sin circuitos externos. Se busca una placa compacta, versátil y fácil de depurar gracias a más opciones de visualización e interacción física.

¿Qué módulos y periféricos se agregan?

  • Módulo Bluetooth: conecta directo a celular; recomendado HC-05 o HC-06 por su configuración simple y casi plug and play.
  • Driver para motores: control seguro de dos motores con puente H L293 alimentado a 12 V desde un conversor; evita sobrecargar el microcontrolador.
  • Interacción física: cuatro pulsadores (push buttons) para pruebas y control local.
  • Entradas análogas: un trimmer (pequeño potenciómetro) integrado para leer variaciones analógicas sin accesorios externos.
  • Visualización: cuatro LEDs monocromáticos para estados y un LED RGB para alertas por color.
  • Expansión: regletas tipo Arduino para exponer pines usados y libres, compatibles con cables jumper y uso de shields.

¿Cómo se diseña la alimentación y el procesamiento?

La base es la alimentación por USB a 5 V y la generación de rieles adicionales para motores y lógica. Se preserva compatibilidad y se facilita el ensamble de componentes mediante regletas.

¿Qué esquema de alimentación se recomienda?

  • Entrada USB 5 V: origen de toda la energía.
  • Conversión a 12 V: mediante conversor DC-DC (mencionado como “conversor de CDC”) para el driver de motores.
  • Conversión a 3.3 V: para microcontrolador y electrónica restante.
  • Reutiliza el circuito de potencia trabajado en el proyecto uno si ya lo tienes validado.

¿Qué microcontrolador usar y cómo exponer pines?

  • Recomendado: ATmega32A4U (AT mega treinta y dos A cuatro U): rápido, pequeño y con suficientes pines, compatible con el software de Arduino.
  • Pines a regletas: conecta pines usados y libres a regletas tipo Arduino para prototipado con jumpers o conexión de shields.
  • Considera la distancia entre regletas como en Arduino para asegurar compatibilidad mecánica.

¿Cómo se estructuran entradas y salidas?

  • Entradas: cuatro pulsadores para eventos digitales y un trimmer para lectura analógica.
  • Salidas de motores: dos canales con potencia a 12 V a través del puente H L293, controlados desde el microcontrolador para variar velocidad y sentido sin riesgos.
  • Indicadores: cuatro LEDs monocromáticos y un LED RGB para estados, mensajes y alertas.

¿Qué debes entregar y qué habilidades demostrarás?

El objetivo es culminar con un diseño listo para fabricar, acompañado por documentación técnica completa.

¿Cuáles son los entregables?

  • Esquemático completo de la tarjeta con todos los bloques integrados.
  • Librerías de huellas que crearás para los componentes utilizados.
  • Diseño final del PCB con ruteo aplicado siguiendo buenas prácticas.
  • Archivos de fabricación necesarios para mandar a producir la placa.

¿Qué habilidades y conceptos aplicarás?

  • Diseño de alimentación multivoltaje: 5 V USB a 12 V y 3.3 V con conversores DC-DC.
  • Integración de microcontroladores: selección y conexionado del ATmega32A4U con pines expuestos.
  • Control de motores: uso de puente H L293 para manejo de potencia sin dañar el microcontrolador.
  • Conectividad Bluetooth: integración de HC-05/HC-06 para enlace con celular y pruebas rápidas.
  • Instrumentación de pruebas: uso de pulsadores, trimmer, LEDs y LED RGB para depuración visual y de entradas.
  • Diseño de PCB: creación de huellas, ruteo y preparación de archivos de fabricación.
  • Compatibilidad mecánica: uso de regletas tipo Arduino para shields y cableado con jumpers.

¿Tienes dudas o quieres compartir avances de tu diseño? Comenta tus decisiones de componentes y retos de ruteo para recibir retroalimentación de la comunidad.

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