Drogheda/03-Architecture-Hardware/manuales/manual-tarjeta-V5.md

177 lines
11 KiB
Markdown
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

---
title: "Manual de tarjeta — EinarBoard V5 (V5.5 y V5.6)"
project: Project Drogheda
date: 2026-09-29
version: "1.3"
tags: [project-drogheda, hardware, einarboard, v5, v5.5, v5.6, manual, tecnicos]
author: Helgen Technologies
audience: técnicos de banco y de campo
---
# Manual de tarjeta — EinarBoard V5 (V5.5 y V5.6)
Valores de ingeniería: [hoja de datos V5.6](../hardware/v56-datasheet.md). Pin a pin: [pinout V5.6](../hardware/v56-pinout.md).
| | V5.5 | V5.6 |
|---|---|---|
| Estado | 15 tarjetas fabricadas (JLCPCB, 22-ago-2026), en ensamble y en campo | Esquemático listo (ECO 27/28-sep); PCB y pedido pendientes |
| Proyecto KiCad | `kicad/hbox-watchdog-v5.*` (etiqueta git `v5.5-as-fabbed`) | `kicad/hbox-watchdog-v5.*` (ECO aplicada) |
| Firmware | `hbox-v5-bringup_0.6.0.bin` | `hbox-v5-bringup_0.6.0.bin` solo con paquete Li-ion; el firmware propio de V5.6 (control del módem, paquete LFP) está previsto en 0.7.0 |
| Paquete de batería | Li-ion 18650 1S4P · JP2 en 1-2 · R55 10 k | LFP-HT 26650 · JP2 en 2-3 · R55 5.6 k · NTC B3380 |
## 1. Identificación
<!-- foto: vista superior V5.5 con J11, SW1/SW2, J10, MOD1 y J7/J8 señalados -->
<!-- foto: serigrafía "EINARBoard 4.0 / HBOX v5 - 2026-08" -->
| Rasgo | Cómo reconocerla |
|---|---|
| Serigrafía | `EINARBoard 4.0` · `HBOX v5 - 2026-08` · `www.helgen.tech` (la serigrafía dice 4.0; la tarjeta es V5) |
| MCU | STM32F411 soldado (LQFP-64, U16), sin Blackpill. Con Blackpill es V3 o V4 |
| Dos USB-C | J11 DFU/consola (junto a SW1/SW2 y al RJ45) y J9 USB del módem (junto al zócalo XBee) |
| RJ45 | J10 con LEDs integrados, sin PoE |
| Clemas verdes | P15 RS-485 y P16 RS-232 (Phoenix 3.5 mm) |
| Cristales | Y3 25 MHz (MCU), Y1 25 MHz (W5500), Y2 3.6864 MHz (SC16IS752), Y4 32.768 kHz |
| V5.5 vs V5.6 | V5.6: U7 en SO-8 con exposed pad (AP64350), tres 220 µF polímero (C3, C43, C78), sin P5, JP6 junto a P11, U18 (SOT-563) junto al zócalo XBee (§9) |
## 2. Conectores
V5.5 igual al [pinout V5.6](../hardware/v56-pinout.md) salvo lo listado en §9.
| Ref | Qué va | Pines | Cuidado |
|---|---|---|---|
| P1 | Arnés del vehículo (GX16-5) | 1 = +24 V · 2 = GND · 3 = ignición (12–24 V cruda) · 4 = GND · 5 = n/c | Solo alimenta el ventilador y la lectura de ignición |
| P2 | Mean Well SD-15B-05 | 1 = +5 V · 2 = GND | Ajustar a 5.2–5.4 V medidos en P2; cable corto, ≥ 3 A |
| P4 | Paquete de batería | 1 = BAT+ · 2 = GND · 3 = NTC | Química = JP2 ([ensamble §2](../procedimientos/v5-ensamble.md#2-tarjeta-sin-energia)). Nunca en pruebas de tarjeta desnuda |
| P6 | Ventilador 5 V, 2 hilos | 1 = +5V_FAN · 2 = retorno conmutado | — |
| P8 | LED de panel | 1 = ánodo · 2 = cátodo | — |
| P10 | Botón de reset externo | 1 = NRST · 2 = GND | Solo reinicia el MCU |
| P11 | Interruptor de corte | 1 = MAIN5V · 2 = SYS5V | Abierto = tarjeta apagada. En banco, jumper |
| P12 | NTC de punto caliente (opcional) | 1 = NTC · 2 = GND | Sin sonda, `tntc=n/c` |
| P14 | LED RGB externo (ánodo común) | 1 = 3V3 · 2 = R · 3 = G · 4 = B | — |
| P15 | RS-485 | 1 = A · 2 = B · 3 = GND | JP5 = terminación 120 Ω |
| P16 | RS-232 | 1 = TX · 2 = RX · 3 = GND | No usar a la vez que H4 (TTL) |
| J11 | USB-C DFU + consola | — | Alimenta solo el 3.3 V (MCU + sensores); no enciende módem ni F9P |
| J9 | USB-C del módem | — | Solo para configurar el módem desde la laptop |
| J10 | Ethernet RJ45 | — | Sin PoE; solo con 5 V (con USB solo el W5500 queda en reset) |
| MOD1 | simpleRTK2B (zócalo UNO) | — | Interruptores del módulo: [módulos RTK y 4G](../procedimientos/v5-modulos-integracion.md) |
| J7/J8 | Módem (zócalo XBee) | — | Pin 1 (VCC) en J7.1 |
| P5 | Sonda T/RH externa | 1 = 3V3 · 2 = GND · 3 = SDA · 4 = SCL | Solo V5.5 |
## 3. Puentes de soldadura
| Ref | V5.5 | V5.6 | Función |
|---|---|---|---|
| JP2 | 1-2 (`F2:Li-ion`) | 2-3 (`F2:LFP`) | Química del paquete: Li-ion flota a 4.00 V, LFP a 3.50 V. Regla: [ensamble §2](../procedimientos/v5-ensamble.md#2-tarjeta-sin-energia) |
| JP3 / JP4 | 1-2 / 1-2 | Igual | Straps F1/F0 del LTC4040; no tocar |
| JP1 | Abierto | Abierto | Une el 5 V del ventilador con el de la SD-15B; nunca cerrar |
| JP5 | Abierto | Abierto | Terminación 120 Ω del RS-485 ([regla](../procedimientos/v5-prueba-ethernet-serie.md#conexion-en-la-instalacion)) |
| JP6 | — | Abierto | Puentea P11; cerrar solo en unidades sin interruptor de corte |
## 4. Botones
| Ref | Serigrafía | Función |
|---|---|---|
| SW1 | RESET | Reinicia el MCU (igual que P10); no apaga módem ni F9P |
| SW2 | BOOT / BOOT0 | SW2 pulsado + SW1 → modo DFU |
| SW4G1 | 4G NTRIP RESET | Reinicia el módem. Con los 24 V, lo único que revive un módem oscuro en una V5.5 en batería |
## 5. LEDs
| LED | Estado | Significado |
|---|---|---|
| D18 PWR (verde) | Encendido | Hay 3.3 V (USB en J11, o 5 V en P2 con P11 cerrado) |
| D17 C13 (azul) | Parpadeo rápido al arrancar | Espera la consola USB (máx. 4 s). Chip virgen: apagado |
| DB1–DB4 (medidor) | 1–4 encendidos | Batería 3.60 / 3.75 / 3.90 / 3.97 V (umbrales Li-ion; LFP en 0.6.x) |
| RGB (P14) | Verde | RTK FIX |
| | Azul | Etapa ON, sin RTK FIX |
| | Magenta | Etapa ON, sin NMEA (el F9P no habla) |
| | Amarillo | En batería (sin 5 V en P2) |
| | Rojo | Etapa OFF (sin 5 V, batería < 3.40 V, > 60 °C o apagada por operador) |
| D4G1 (junto al XBee) | Parpadeo tenue | Actividad del módem (tenue por diseño) |
| J10 LINK / ACT | Verde / amarillo | Enlace y actividad Ethernet |
## 6. Flasheo
DFU por J11, solo USB, sin P1/P2 ni batería: mantén SW2, pulsa y suelta SW1, suelta SW2 (`STM32 BOOTLOADER`, `0483:DF11`). Procedimiento completo: [prueba y flasheo §5](../procedimientos/v5-prueba-y-flasheo.md#5-flasheo-por-usb-dfu-j11-5-min). Binario: [Descargas](../descargas/index.md). La consola debe decir `hbox-v5-bringup 0.6.0` y `board=EinarBoard v5 (HBOX v5)`.
Nunca flashees `blackpillrtkcode` (V3) en una V5: usa PB12–PB15 como LEDs y en la V5 son el SPI del W5500.
## 7. Consola
USB CDC en J11 a 115200 (CoolTerm, `screen`, monitor de Arduino), CR+LF. `h` = ayuda, `l` = leyenda. Cada 5 s sale `STAT …` y cada 10 s `$PHLG,…`. Para reportar: líneas `EVT` + la última `STAT`.
| Tecla | Uso |
|---|---|
| `r` | Repetir el autotest (§8) |
| `s` / `t` | `STAT` / `$PHLG` ahora |
| `i` / `g` | Escaneo I²C / recorrido de LEDs (DB1→DB4, R, G, B) |
| `v` | Puntos de medición (SYS5V, PWR_CTRL, GATE_LS, SW_5V, 3V3_MODEM, MODEM_RST) |
| `P` → `Y` | Encender la etapa RTK (solo con 5 V en P2); `P` otra vez apaga |
| `n` | NMEA 20 s (fix 4 = RTK FIX) |
| `A` | AUTO ↔ MANUAL (de fábrica AUTO: la etapa enciende sola con 5 V) |
| `M` | Pulso de reset al módem (V5.5: requiere el puente U13-P7 → SW4G1) |
| `R` | Reset por software del MCU |
| `C` | Bloquear/permitir el cargador |
## 8. Autotest
Al arrancar y con `r`. Termina en `>>> BOARD OK` o `>>> BOARD CHECK FAILED`.
| Línea | PASS significa | Si FAIL |
|---|---|---|
| `[PASS] CLOCK_HSE` | Y3 25 MHz y PLL a 96 MHz | Y3 / C113 / C114 |
| `[PASS] LSE_Y4` | Y4 32.768 kHz oscila | Y4 / C115 / C116 (no impide operar) |
| `[PASS] I2C PCF8574 U13 @0x20` | Expansor de LEDs | U13, pull-ups R30/R31 |
| `[PASS] I2C SHT40 U3 @0x44` | Sensor de aire | U3 |
| `[PASS] I2C TMP102 U4 @0x48` | Sensor de temperatura | U4 |
| `[PASS] I2C SC16IS752 U10 @0x4D` | Puente serie | U10, Y2 |
| `[PASS] TMP102` / `[PASS] SHT40` | Lecturas entre −20 y 85 °C | Sensor o bus |
| `[PASS] SC16IS752` | Scratchpad OK | U10 |
| `[PASS] GAUGE_WALK` | Visual: DB1→DB4 y R, G, B en orden | LED, RB1–4 / R89–91, U13 |
| `[PASS] ADC` | Informativo: `vbat v5 ntc mcu` | Con solo USB, `v5≈0` y `vbat≈0` es normal |
| `[PASS] DIN` | Informativo: `ign chrg fault ser_irq eth_int` | — |
En V5.6 el escaneo I²C (`i`) muestra además 0x49 (U18, sensor del módem).
## 9. Diferencias V5.5 → V5.6
| Tema | V5.5 | V5.6 |
|---|---|---|
| Módem en batería | Cuelga del riel de la etapa; apagado en batería no vuelve hasta SW4G1 o 24 V | Regulador propio (U7 AP64350) desde SYS5V; el MCU lo enciende (`MODEM_EN`) y resetea (`MODEM_RST`) sin puente |
| Puente U13 pin 12 → SW4G1 | Necesario para `M` | No hace falta (PC1 hace el reset) |
| Paquete | Li-ion 18650 1S4P, JP2 1-2 | LFP-HT 26650, JP2 2-3, R55 5.6 k |
| Corriente de carga | 2.4 A (la fuente se plegaba) | 1.4 A, límite de entrada 2.5 A |
| Sonda externa | P5 (JST 4) | No existe. U4 mide el cargador, U18 (0x49) el módem; el MCU también lee el NTC del paquete |
| Interruptor de corte | Solo P11 | P11 o JP6 puenteado |
| USB del módem J9 | Sin ESD | Con ESD (D19) |
| Ethernet | El W5500 puede salir de reset solo (130 mA en batería) | Queda en reset hasta que el MCU lo levante (R112) |
| Regulador 3.3 V | AMS1117 | TLV1117LV (funciona con batería baja) |
## 10. Ethernet y puertos serie
- Ethernet (J10): solo con el build de banco `0.6.1-eth` (el `0.6.0-eth` se bloqueaba 4–5 s cada 5 s con cable directo y sin DHCP); DHCP o `192.168.7.2/24`, TCP a `192.168.7.1:5010` con NMEA + `$PHLG` + `$PHEV` + `$PHID`. Tecla `E`.
- RS-485 (P15) / RS-232 (P16): 0.6.0 y 0.6.1 solo comprueban que el SC16IS752 responde; el lazo (loopback) queda para un build posterior (0.6.1 salió como arreglo del cargador).
- Procedimiento: [Ethernet y puertos serie](../procedimientos/v5-prueba-ethernet-serie.md), obligatorio en una V5.5 antes de pedir la V5.6.
## 11. Limitaciones de la V5.5
- Módem oscuro en batería: si el módem se apaga en batería (ciclo de etapa, brown-out) no arranca sobre el boost del LTC4040; solo lo reviven SW4G1 o los 24 V. Por eso el firmware ≥ 0.5.9 nunca cicla la etapa en batería y resetea el MCU al volver el 5 V ([hallazgos](../procedimientos/prueba-bateria-modem.md#3-hallazgos-2527-sep)).
- Hasta 0.5.9 el cargador estaba apagado por firmware. Desde 0.6.0 carga con 24 V, etapa ON > 120 s y riel ≥ 5.05 V. 0.6.0 (vigente), con la ruta de 5 V justa, corta la carga en cada ráfaga del módem; 0.6.2 (en preparación; 0.6.1 se retiró) la corta solo si el riel no la sostiene (media de 200 ms bajo 4.90 V durante 1 s o bajo 4.85 V, o una muestra bajo 4.70 V). Reflashea unidades con firmware anterior ([notas de versión](../descargas/notas-de-version.md)).
- La consola no sabe si el módem está vivo: `modem=vivo|SOSPECHOSO|?` es una inferencia por RTCM y caídas del riel.
- Ethernet y serie no se han probado en hardware real (sep-2026).
- Y2: la pieza dice 3.6864; el esquemático V5.6 dice `1.8432MHz` <!-- VERIFICAR el campo Value en KiCad; la pieza LCSC C2238 es de 3.6864 MHz -->.
Procedimientos V5: [Producción](../produccion/index.md) · [Taller](../taller/index.md).
## Historial de revisiones
| Versión | Fecha | Cambios |
|---|---|---|
| 1.0 | 2026-09-29 | Primera versión (V5.5 fabricada + V5.6 en esquemático). |
| 1.1 | 2026-09-29 | Edición breve; flasheo, química/JP2 y JP5 remiten a su procedimiento. |
| 1.2 | 2026-09-29 | Firmware 0.6.1: cargador, Ethernet de banco `0.6.1-eth`; el lazo serie no está en 0.6.1; en V5.6, 0.6.1 solo con paquete Li-ion. |
| 1.3 | 2026-09-29 | Vuelve a 0.6.0 (0.6.1 retirada: su telemetría no pasaba por el módem); 0.6.2 en preparación. |
Versiones anteriores en git.