Ubicación de componentes para PCB estilo Arduino

Clase 39 de 48Curso de Diseño de Circuitos Electrónicos

Resumen

Diseña con criterio profesional desde el primer movimiento: agrupa por función, piensa en la conectividad y respeta las buenas prácticas mecánicas. Aquí aprenderás a ubicar USB, Bluetooth, el chip USB-serial, la fuente de alimentación y componentes críticos como la bobina y los condensadores para un PCB estilo Arduino, optimizando espacio y evitando ruido.

¿Cómo ordenar la zona de comunicaciones para un flujo limpio?

Organiza los módulos de comunicaciones en la parte superior, tomando como referencia la distribución típica de un Arduino. Mantén cercanía física entre elementos que interactúan directamente para reducir interferencias y facilitar el ruteo.

¿Dónde colocar el puerto USB y el módulo Bluetooth?

  • Coloca el puerto USB en la esquina superior derecha para alinearlo con un Arduino 1.
  • Define una zona exclusiva de conectividad que agrupe USB, Bluetooth y conversiones USB-serial.
  • Ubica el módulo Bluetooth en la zona de comunicaciones, separado de fuentes de ruido.
  • Mantén orden: comunicaciones juntas y accesibles.

¿Cómo ubicar el chip USB a serial y en qué capa va?

  • Sitúa el chip USB-serial cerca del USB para acortar líneas D+ y D−.
  • Si falta espacio arriba, pásalo a la capa inferior y conserva proximidad al USB.
  • Cambia de lado con doble clic y selecciona frontal o trasero.

¿Por qué aislar con planos de tierra?

  • Usa planos de tierra para reducir interferencias entre capas.
  • Protege señales sensibles del Bluetooth y del chip FTD 32/FTD 232.
  • No olvides generar estos planos al final del diseño.

¿Cómo diseñar la alimentación desde USB con compatibilidad Arduino?

La alimentación llega del USB y debe ubicarse cerca de ese conector. Desde allí se generan 3.3 V para micro, Bluetooth y FTD, y 12 V para motores.

¿Qué voltajes y componentes clave considerar?

  • Reutiliza la misma fuente del proyecto uno y los primeros retos.
  • Ten listos los componentes para 3.3 V y 12 V.
  • Identifica nuevos elementos del esquemático: un par de diodos para compatibilidad con Arduino.

¿Cómo proteger VIN y el puerto USB con diodos?

  • El pin VIN permite alimentación externa.
  • Añade dos diodos de protección: uno al voltaje USB y otro al voltaje externo.
  • Previenen corrientes en reversa entre el computador y la fuente externa.
  • Aseguran los 5 V de entrada sin riesgos de cortos.

¿Qué componentes deben ir cerca del USB?

  • Coloca C3 y C4 junto al conector USB.
  • Mantén C10 (electrolítico) en la parte superior por su altura.
  • Ubica la bobina cerca del USB, pues es clave en la conversión de 5 V a 12 V.

¿Cómo aprovechar las dos capas y cuidar la mecánica?

Piensa el PCB como “área x 2”. Esto permite una distribución eficiente sin sacrificar integridad mecánica.

¿Qué va arriba y qué puede ir abajo?

  • Arriba: componentes altos como conectores, condensadores, bobinas.
  • Evita piezas altas en la capa inferior para no dañar soldaduras al apoyar la tarjeta.
  • Abajo: elementos planos como el regulador de 3.3 V.

¿Cómo ubicar bobina y condensadores C3, C4 y C10?

  • La bobina lo más cerca posible del USB (confírmalo con el esquemático).
  • Mueve piezas si hay choques mecánicos y reubica designadores para una vista 3D limpia.
  • C3 y C4 pegados al USB.
  • C10 en la cara superior, y cercano al regulador aunque esté en la cara opuesta.

¿Cómo iterar el acomodo y optimizar espacio?

  • Ajusta sin miedo: mueve, rota y reorganiza hasta lograr el mejor encaje.
  • Piensa en un “tetris” buscando rutas cortas y bloques funcionales compactos.
  • A menor tamaño, mayor eficiencia, siempre respetando cercanías críticas y disipación.

¿Tienes dudas sobre la ubicación de algún componente o el uso de planos de tierra? Comparte tu pregunta y cuéntame qué parte del ruteo te interesa abordar a continuación.