Práctica 1

La primera práctica consiste en fabricar un Arduino NANO, a partir del esquemático original descargado de la propia página de arduino. Para ver dicho esquemático utilizaremos el programa “Eagle”. Una vez abierto veremos lo siguiente:

El primer paso para realizar nuestro diseño, será entender todo lo que aquí vemos, pero esto lo trataremos en el apartado de teoría.

Depués tenemos que replicar el esquemático. El programa que vamos a utilizar para realizar el diseño es el “Proteus”.

Empezaremos creando un nuevo proyecto a partir de una placa de desarrollo:

Una vez seleccionado nuestro micro y terminado este paso, tendremos la base sobre la que vamos a trabajar:

En este punto, comenzaremos a replicar todas las partes del Arduino una por una. Hemos de tener especial cuidado al elegir los componentes que utilizamos, pues mucho de ellos no tienen huella y dado que este no es un proyecto de simulación, ésta sera imprescindible.

Aún con todo, algunos de los componentes que queremos utilizar no están dentro de las librerías de proteus, por lo que tendremos que crearlos o modificar alguno. El método más sencillo es partir de un componente existente, para ello y utilizando el botón derecho, seleccionaremos la opción “decompose”. Al hacer esto, podremos ver todos los elementos que conforman el componente:

Además, pulsado sobre el bloque de texto podremos abrir el scrip del componente, donde podemos modificar sus cualidades, tales como su empaquetado o sus pines y también añadir nuevos parámetros, como un referencia o un precio:

Después de realizar todas las modificaciones, debemos vovler a cerar el componente. Para ello seleccionaremos todas las partes del componente y de nuevo con el botón derecho, escogeremos la opción “make device”. En este caso se nos abrirá una ventana donde elegir el nombre del componente y su símbolo:

Una vez completado este paso, toca seleccionar el empaquetado (y por tanto la huella) del componente:

En algunos casos no existirá una huella que podamos usar y tendremos que diseñar una. Este será el caso del USB, el regulador, la base del nano, etc.

Los siguientes pasos son definir sus propiedades y la posibilidad de adjuntar un datasheet:

Por último, categorizar el componente dentro de la librería de proteus, añadirle un código de referencia y una pequeña descripción:

Una vez concluido el diseño, nos quedará algo así:

La mayor diferencia con respecto al diseño original son los condensadores de bypass, por un doble motivo: hemos puesto más (por si las moscas) y los hemos colocado apartados.

Desde este punto, ya solo nos queda el diseño de la PCB. Debemos tener en cuenta que la mayoría de nuestros componentes tienen un tamaño mayor que los del original y que nuestra forma de hacer vías es mecánica, con lo que debemos reducirlas a la mínima expresión.

Una vez nos hemos hecho a la idea de esto, vamos a la pestaña “PCB layout”, donde nos aparecerá un típico fondo cuadriculado de CAD y a la derecha un listado de los componentes que tenemos en el esquemático. Cuando sacamos todo los componentes, obtenemos una imagen similar a esta:

En ella podemos ver en verde las conexiones que debemos realizar, en rojo los componentes que están en la cara Top y en azul los de la Bottom.

Ahora tenemos que ir colocando los componentes buscando simplificar el número de vías y teniendo cuidado de no separar elementos críticos, como el micro y el cristal o los bypass de los integrados.

Una vez colocado todos los componentes, crearemos un plano de masa utilizando el botón “zone mode” de la izquierda:

En mi caso la serigrafía de la placa se ha realizado en el “CircuitCam”, aunque por un problema con la nueva versión de proteus no se ha realizado correctamente.

Finalmente y después de muchas versiones, mi placa ha quedado así: