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Drogheda/03-Architecture-Hardware/watchdog-protoboard-bringup.md

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Watchdog — Lista de compras para el bring-up en protoboard
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2026-06-22 Project Drogheda Helgen Technologies HISTÓRICO — lista de compras del prototipo en Blackpill (jun-2026)

Watchdog — Lista de compras para el bring-up en protoboard

Tarjeta: V3 en protoboard (prototipo sobre Blackpill, antes de la EinarBoard 1.0).

!!! abstract "Para quién · Cuándo · Tiempo · Necesitas" - Para quién: ingeniería (banco QRO) - Cuándo: documento histórico — compras para el prototipo en protoboard del watchdog v2.2/v3 (jun-2026). El procedimiento de banco es Bring-up del prototipo v3 - Tiempo: una visita a la tienda de electrónica - Necesitas: el Blackpill y lo listado en §0

Traducido del original en inglés (22-jun-2026, sustituido en parte el 03-jul-2026).

!!! warning "Sustituido para sensores (2026-07-03)" El conjunto de sensores del prototipo pasó a ser AHT10 (0x38, solo en I²C1, 3V3) + LM35→PA7 + NTC→PB1 — sin SHT40/SHT31/BME280/TMP102 en el prototipo (solo en PCB). Corte de carga = PA8 CHRG_RUN en IN+ del TP4056 (el módulo del kit no tiene pin TEMP). Listas de compras vigentes = watchdog-protoboard-BOM-3boards.xlsx / watchdog-LISTA-DE-COMPRAS-ES.xlsx; cableado = libro de conexiones xlsx + Guía v2.2. Las filas de sensores/sustitutos de abajo se conservan solo por historia.

Objetivo: armar en protoboard el watchdog v2.2 sobre el Blackpill existente y probar la máquina de estados + sensado + interruptor de carga + ventiladores + lazo de temperatura, antes de cualquier PCB. Todas las partes son through-hole / aptas para protoboard y se consiguen en una tienda de electrónica normal en México (Steren / AG Electrónica / local). Las cantidades incluyen repuestos. Mapa de pines: watchdog-pcb-v3-design §2 (repo) · firmware: blackpillrtkcode_v2.ino (v2.2).

0. Ya se tiene — no comprar

STM32F411 Blackpill · cable USB-C/micro · 18650 + PowerBoost · Mean Well SD-15B-05 (o una fuente de banco) · multímetro · el F9P + 4G master (solo hacen falta después, no para el bring-up). Una fuente de calor (secadora / encendedor / taza de agua caliente) para disparar la prueba térmica/de ventilador — de casa, no hay que comprarla.

1. Núcleo — arrancar los «cerebros» (comprar esto aunque la tienda esté escasa)

# Ítem Cant. Valor / parte ~MXN Para
1 Protoboard 830 puntos 2 media/completa 120 superficie de armado (2 = espacio para ventiladores/sensores)
2 Jumpers M-M 1 pq 65 pzas 60 cableado de la placa
3 Jumpers M-F 1 pq 40 pzas 50 hacia el Blackpill / módulos
4 Caja surtida de resistencias 1 ¼ W (incl. 330 Ω, 1 k, 4.7 k, 10 k, 100 k, 220 Ω) 120 divisores, gates, pull-ups
5 LED (cualquiera) 5 3/5 mm 10 LED de estado en PB0
6 Capacitor cerámico 100 nF 10 0.1 µF (104) 20 filtros ADC + desacoplo
7 Electrolítico 100 µF / ≥ 16 V 4 — 20 bulk del riel / reserva para ráfagas del módem
8 2N3904 (NPN, TO-92) 3 driver del interruptor de carga 15 PA1 → gate del P-FET
9 IRF9540 / IRF9540N (P-MOSFET, TO-220) 2 interruptor lado alto de 5 V 40 5 V conmutado hacia la «etapa»
10 Potenciómetro de 10 kΩ 2 trimmer para protoboard 30 barrer VBAT / ignición para probar umbrales
11 Botón táctil o interruptor deslizante 2 — 20 simular ignición on/off
12 Tira de header macho 1 1×40, 2.54 mm 15 soldar en cualquier módulo que necesite pines

Subtotal del núcleo ≈ 520 MXN. Con esto se puede flashear v2.2, ver el log $PHLG/TLM y validar el interruptor de carga + los tres divisores de sensado + LED — toda la lógica del watchdog — sin las partes térmicas.

2. Adiciones térmicas — ventiladores + temperatura (lo nuevo de v3)

# Ítem Cant. Valor / parte ~MXN Para / nota
13 Ventilador 5 V, 40–60 mm, 3 hilos 1 3 hilos = tiene tacómetro 60 un ventilador de extracción; de 3 hilos para que PB10 lea RPM. Tomar un 2º como repuesto si es barato
14 IRLZ44N (N-MOSFET de nivel lógico, TO-220) 2 PWM lado bajo del ventilador 30 1 + repuesto; debe ser de nivel lógico; ver sustituto abajo
15 Schottky 1N5819 3 flyback del ventilador 10 uno en paralelo con el ventilador (1N4007 sirve si no hay)
16 Breakout I²C temp+HR 1 SHT31 / SHT40 ideal 120 coincide con el firmware (0x44). La HR detecta condensación
17 Temperatura analógica LM35 (TO-92) 2 respaldo seguro 25 lo tienen en todas las tiendas; calentarlo → ver rampar los ventiladores
18 Sonda DS18B20 sumergible 1 1-wire 45 excelente como sonda de punto caliente de batería/módem
19 Módulo buck LM2596 (ajustable) 1 24/12 → 5 V 35 riel de 5 V del ventilador dedicado (salvedad §0a) si no hay 2ª fuente de banco

Subtotal térmico ≈ 260 MXN (un ventilador + driver + una opción de temperatura). Tomar #13–15 para el ventilador y una opción de temperatura (#16 ideal; si no, #17/#18).

3. Sustituciones (el inventario de la tienda varía — todas funcionan)

Si no tienen… Comprar en su lugar Detalle
IRLZ44N (FET de nivel lógico) 2N2222A (TO-92) o TIP120 (Darlington) BJT: añadir resistencia de base de 1 kΩ; bien para un ventilador < 0.5 A. Un IRF540/IRFZ44 común no enciende del todo con 3.3 V — evitar.
Breakout I²C SHT31/SHT40 BME280/BMP280 (I²C, común) dirección 0x76/0x77 → cambio pequeño de firmware
Cualquier sensor I²C LM35 (analógico) o DS18B20 (1-wire) no es I²C → el firmware lee ADC / 1-wire en su lugar (parche de firmware)
P-MOSFET IRF9540 conservar el original; un 2N2222 en lado alto es incómodo — pedir cualquier canal P ≥ 30 V el gate lo lleva a GND por completo el 2N3904, así que un P-FET estándar sirve aquí
Schottky 1N5819 1N4007 un poco más lento; bien a la PWM del ventilador

4. Orden de bring-up (para que la lista se corresponda con acciones)

  1. Solo USB — flashear v2.2, abrir serie a 115200. Confirmar líneas BOOT/COLS/TLM y un $PHLG,...*CS cada 30 s. (Sin partes externas — esto prueba el firmware.)
  2. LED en PB0 vía 330 Ω → observar que los códigos de parpadeo cambien con el estado.
  3. Interruptor de carga — 2N3904 + IRF9540 + 1 kΩ (base) + 10 kΩ (pull-up de gate) desde un riel de 5 V; poner un LED+330 Ω en la salida conmutada. Conmutar: confirmar OFF al reset, ON cuando PA1 lo maneja. (Este es el corazón de la recuperación.)
  4. Divisores de sensado — dos de 10 kΩ cada uno (÷2) hacia PA0 (batería vía 18650) y PA4 (riel 5 V); un pot de 10 kΩ hacia PA5 (ignición). Barrerlos y ver veh/ign cambiar en el TLM con histéresis/debounce.
  5. Ventilador — PA6 → gate (220 Ω) del IRLZ44N → ventilador(−); diodo de flyback en paralelo con el ventilador; 100 kΩ gate→GND. Verlo girar/rampar; hilo de tacómetro → pull-up 10 kΩ a 3V3 → PB10 → RPM en el log; desconectar el ventilador → FAN_FAULT.
  6. Temperatura — breakout I²C en PB6/PB7 (+4.7 kΩ pull-ups), o LM35 en un pin ADC. Calentarlo → los ventiladores rampan según la curva 45→70 °C; a 75 °C entra el derate térmico existente.

5. Hoja de cableado (lado Blackpill)

PA0  ← BAT  ÷2 (10k/10k) desde 18650+        PA6  → 220Ω → gate IRLZ44N; ventilador(−); 1N5819 ∥ ventilador
PA4  ← 5V   ÷2 (10k/10k) desde riel 5V       PB10 ← tacómetro, pull-up 10k → 3V3 (1k en serie)
PA5  ← IGN  ÷2 (10k/10k) desde pot/interr.   PB6/PB7 → I²C SCL/SDA (+4.7k cada uno → 3V3)
PA1  → 1k → base 2N3904; colector → gate     PB0  → 330Ω → LED → GND
        IRF9540; 10k gate→5V; drain → 5V      (PA7/PB12 libres — 2º ventilador si algún día hace falta)
        conmutado → etapa (LED como carga)
Rieles GND/5V/3V3 comunes; 5 V del ventilador desde una fuente de 5 V SEPARADA (LM2596 o 2ª fuente) — no del riel de la etapa.

6. Nota sobre el sensor de temperatura y el firmware

El firmware v2.2 lee I²C SHT40 (0x44) + TMP102 (0x48). Según lo que se consiga:

  • SHT31/SHT40 → funciona tal cual (SHT40) o con un ajuste de dirección de una línea (SHT31).
  • BME280 → cambiar dirección + llamada de lectura.
  • LM35 / DS18B20 → analógico / 1-wire; se parcha buildPHLG() + la entrada de la curva del ventilador para leerlo. Para el bring-up inmediato el lazo del ventilador también puede manejarse con la temperatura interna del MCU (ya está en el firmware) — calentar toda la tarjeta y el derate se dispara igual, así que se puede probar el camino del ventilador antes de que llegue el sensor.

Relacionados

  • BOM PROTO de 3 tarjetas (usar para el bring-up): watchdog-protoboard-BOM-3boards.xlsx (ingeniería, ≈ MXN 5,341) + watchdog-LISTA-DE-COMPRAS-ES.xlsx (lista de compras en español llano). v3 añade: reset (en tarjeta + externo), indicador de batería de 4 LEDs, interruptor de corte de energía y respaldo de batería (prototipo: TP4056+MT3608+diodos OR+NTC; PCB: LTC4040). Estado eléctrico canónico: watchdog-electrical-design-state.md (repo).
  • watchdog-pcb-v3-bom (BOM v3 producción + banco, xlsx) · watchdog-pcb-v3-design (diseño v3: mapa de pines, subcircuitos) · 04-Source-Code/firmware/blackpillrtkcode_v2/blackpillrtkcode_v2.ino — todos en el repo.
  • Lo que siguió: Bring-up del prototipo v3 → Bring-up de la EinarBoard 1.0.

Historial de revisiones

Versión Fecha Cambios
1.0 2026-06-22 Lista original (inglés); nota de sustitución 03-jul.
1.1 2026-09-29 Traducción al español, encabezado uniforme y enlaces. Sin cambios técnicos.