EinarBoard V5.6 — ECO (orden de cambio de ingeniería) para el siguiente lote
!!! info "Tarjeta: EinarBoard V5.6 — proyecto KiCad hbox-watchdog-v5 (lote en pedido, sep-2026)"
Esta tarjeta es la evolución de la V5.5 fabricada (STM32F411 a bordo + zócalos simpleRTK2B y 4G NTRIP Master). No es la v6 (GNSS y 4G soldados a bordo, hbox-watchdog-v6, en diseño): la v6 tiene su propia sección en el sitio. Cuando este documento dice «copiado de v6» se refiere solo al origen de un valor de componente.
Fecha: 2026-09-27 · Base: hbox-watchdog-v5 (V5.5, 15 pzas 22-ago, netlist verificada) · Autor: Claude para Leo / Michelle (PCB) · Estado: propuesta para aprobar antes de pedir esta semana.
Arquitectura que NO cambia: simpleRTK2B en zócalo UNO (MOD1) + 4G NTRIP Master en zócalo XBee (J7/J8), STM32F411RET6, LTC4040 con paquete 1S4P, W5500, SC16IS752, mismo contorno 140×100 mm, mismo stackup S-G-P-S.
0. Qué tiene que poder hacer la V5.6 que la V5.5 no puede
| # |
Requisito |
Por qué la V5.5 no lo hace (evidencia de banco 26/27-sep) |
| R1 |
Ciclo de 10 min en batería: apagar todo, despertar, registrar el módem, reportar, apagar |
El módem no arranca en frío sobre el boost: F9P y módem arrancan juntos por Q1 sobre 4.6 V; U7 MP1584 (mín. 4.5 V) cae en UVLO con la ráfaga de arranque; el PMIC del módem aborta sin reintentar. Solo SW4G1 lo revive. |
| R2 |
Control del módem desde el MCU: encender/apagar, resetear, saber si está vivo |
MODEM_RST solo llega a SW4G1; MODEM_LED solo a D4G1; el MCU no ve nada del módem. |
| R3 |
Cargar la batería con la fuente SD-15B (3 A) sin bucles de brown-out |
RS1 8 mΩ → límite de entrada 3.1 A > 3 A de la fuente; R50 825 Ω → 2.4 A de carga. La fuente se pliega antes de que el LTC4040 recorte al cargador (incidente 10-ago; hoy lo tapa el gobernador 0.6.0 por firmware). |
| R4 |
Gestión térmica en puertos a ~45 °C |
Ventana de carga del LTC4040 con RNTB 10 k pausa en caliente a ~40–42 °C: el paquete no se llena de día. Cobre del boost (SW_BAT 0.3 mm) se calienta. Sin temperatura del módem en telemetría. |
| R5 |
Lista EMC del segundo lote (auditoría 22-ago) |
SW_BAT 0.3 mm, BAT_PLUS 0.3–0.5 mm, lazos Cin 5–8.5 mm, divisor FB del ventilador a 25 mm, ESD DFU a 41 mm de J11, J9 sin ESD. |
A. Alimentación del módem — riel propio con margen y enable desde el MCU (R1)
| Cambio |
Detalle |
| U7: MP1584EN → AP64350SP-13 |
Buck 3.5 A, Vin 3.8–40 V (UVLO 1 V por debajo del riel de batería, contra 0.1 V hoy), SO-8-EP (mismo tamaño que el MP1584, otro pinout → re-layout del bloque). LCSC C2071691 (~US$0.90, 14 900 en stock). FB = 0.8 V igual que el MP1584 → R60 100k / R61 31.6k se quedan (3.33 V). |
Entrada de U7: de SW_5V a SYS5V |
El módem ya no cuelga de Q1 ni de F1: tiene su propio interruptor (EN). Sigue detrás de P11 (cable de corte) para que el corte físico siga apagando todo. Cin: 2 × 22 µF 0805 + 10 µF 1206 pegados a VIN (lazo < 3 mm). |
EN de U7 = MODEM_EN (MCU PC3, pad 11) |
10 k en serie desde PC3; 100 k a GND en el pin EN para que el módem esté APAGADO con el MCU en reset/DFU (mismo criterio que PWR_CTRL). |
| Salida 3V3_MODEM |
2 × 22 µF 0805 (C41 + 1 nuevo) + C43 100 µF electrolítico → 220 µF/16 V polímero 6.3×7.7 (LCSC C881921, mismo can): las ráfagas LTE de 2 A las absorbe el condensador, no el riel. |
| L7 10 µH/2 A → 4.7 µH, Isat ≥ 4 A, misma huella 8×8 (Bourns SRU8028-4R7Y o equiv.) |
Con 2 A de ráfaga el 10 µH/2 A satura. |
| C3 47 µF electrolítico (SW_5V) → 220 µF/16 V polímero (C881921) |
Riel del F9P: más colchón al arrancar sobre el boost. |
| Opcional R53 499k → 511k (LCSC C188257) → boost 4.79 → 4.89 V |
LTC4040 permite 3.5–5.0 V (datasheet confirmada 27-sep). No es necesario con el AP64350; dejar 499k salvo que el banco muestre caídas. No subir a 523k (4.98 V, tolerancia del 0.8 V ±2.5 % roza el máximo). |
| Opcional U12 (buck 3V3_ETH, también MP1584 desde SYS5V) → AP64350 |
Mismo problema de UVLO, pero Ethernet no se usa en batería. Solo si se quiere una sola referencia de buck. |
Secuencia que habilita esto (firmware V5.6): despertar → PWR_CTRL alto (F9P arranca, riel se asienta) → 3–5 s → MODEM_EN alto (el módem arranca solo, sobre riel estable, con 1 V de margen de UVLO) → registro/NTRIP → reporte → MODEM_EN bajo → PWR_CTRL bajo. El módem se puede apagar y encender solo, sin tocar al F9P: eso es también el «reset duro del módem» que hoy no existe.
B. Líneas del módem al MCU (R2)
Pines libres del F411 (netlist V5: pads sin conexión): PC1 (9), PC2 (10), PC3 (11), PC4 (24), PC5 (25), PC6 (37), PC7 (38), PC8–PC12, PD2, PB9, PB10, PA7.
| Neta nueva |
MCU |
Desde |
Resistencia |
Uso |
MODEM_EN |
PC3 (pad 11) |
U7 EN |
10 k serie + 100 k a GND en EN |
Encender/apagar el módem (A). |
MODEM_RST_MCU |
PC1 (pad 9) |
MODEM_RST (J7.5, con SW4G1 en paralelo) |
1 k serie |
MCU en open-drain: baja 500 ms = pulsar SW4G1. SW4G1 se queda. |
MODEM_LED_MCU |
PC2 (pad 10) |
MODEM_LED (J8.8, antes de Rmled1) |
10 k serie |
Leer el patrón del LED del módem (fijo = arrancando, rápido = normal, lento = comandos, irregular = conectando) → «módem vivo» sin adivinar. D4G1 se queda. |
MODEM_ON_SLEEP |
PC4 (pad 24) |
J8.3 (XBee pin 13) |
10 k serie, DNP si el módulo no lo usa |
Seguro barato: si ArduSimple saca ON/SLEEP, lo tenemos. |
MODEM_ASSOC |
PC5 (pad 25) |
J8.5 (XBee pin 15) |
10 k serie, DNP |
Ídem (ASSOC). |
RTCM_TAP |
PC7 = USART6_RX (pad 38) |
DOUT_4G (J7.2 → MOD1.17, TX del módem hacia el F9P) |
1 k serie |
El MCU cuenta bytes RTCM que el módem entrega al F9P: «módem registrado y NTRIP fluyendo» medido, no inferido. Solo escucha (entrada alta impedancia en paralelo con RX2 del F9P). |
Todas son nets nuevas de señal 3.3 V, sin condensadores; ruteo corto por Top/In2. MODEM_RST y MODEM_LED ya existen como nets: solo se les cuelga la resistencia hacia el MCU.
C. Cargador con la SD-15B (R3)
| Cambio |
Valor |
Efecto |
| RS1 8 mΩ → 10 mΩ 1206 1 W 1 % (LCSC C105362, FMF06FTHR010) |
Límite de entrada 25 mV / 10 mΩ = 2.5 A |
Queda por debajo de los 3 A de la fuente: el LTC4040 recorta al cargador antes de que la SD-15B se pliegue. Fin del bucle 10-ago por hardware; el gobernador 0.6.0 queda como segunda capa. |
| R50 825 Ω → 1.5 kΩ 0603 1 % (LCSC C22843, básica) |
I_chg = 2000 / 1500 = 1.33 A |
12 Ah se llena en un turno (~9 h desde vacío) sin pedirle 2.4 A a una fuente de 3 A que además alimenta la etapa. El safety timer (4.25 h Li-ion) se rearma por firmware (pulso 0.6.0). |
| P2 / SD-15B |
Sin cambio (5.3 V) |
Con 2.5 A de límite y 1.33 A de carga, la fuente ya no se satura ni con ráfaga LTE. |
D. Temperatura (R4)
| Cambio |
Detalle |
Decisión de Leo |
D1 — Ventana de carga del LTC4040 (RNTB) |
Con RNTB 10 k y NTC 10 k B3380/B3950 el LTC4040 pausa la carga por encima de ~40–42 °C (umbral caliente 34.9 % de Vin). En puerto a 45 °C el paquete no se llena de día. Dos caminos: (a) paquete LiFePO4 alta temperatura 26650 (carga 0…+60 °C, ≥2000 ciclos) + JP2 puenteado 2-3 (F2 bajo = LFP, flotación 3.50 V) + RNTB 5.6 k con NTC B3380 (ventana +10…+60 °C); (b) seguir con Li-ion 18650 y aceptar la pausa (o RNTB 6.6 k = pausa a 55 °C, que castiga la celda). |
Hay que decidir la química: la PCB no cambia (JP2 es puente de soldadura, RNTB es valor de BOM), pero el paquete 26650 cambia caja y BOM mecánica. Recomendación: (a). Si no se decide esta semana, pedir la PCB igual y fijar RNTB/JP2 en ensamble. |
| D2 — Cobre del boost (= EMC #1 y #2) |
SW_BAT ≥ 2 mm polígono, BAT_PLUS ≥ 1.5 mm + granja de vías, EP de U6 con ≥ 9 vías térmicas a In1. |
Obligatorio. |
| D3 — Sensor de temperatura del módem: U4b TMP102 (0x49) |
Segundo TMP102 SOT-563 (misma pieza que U4), ADD0 a 3V3 → dirección 0x49, colocado entre J7/J8 y el módem. El módem es la fuente de calor que sube con la ráfaga LTE; hoy tair (SHT40) está en la tarjeta, lejos. |
Recomendado (US$0.50). Firmware: campo nuevo en $PHLG (append). |
| D4 — Ventilador |
Sin cambio de hardware (2 hilos, Q2 en PA6 = TIM3_CH1: el PWM real es firmware). El buck del ventilador U2 es solo de 24 V: en batería no hay ventilador — con el ciclo de 10 min el calor en batería es bajo. |
Firmware. |
D5 — P12 NTC (PB1) |
Dos tarjetas con termistor conectado leen n/c (pendiente desde 19-sep). Antes de rediseñar, medir V en P12-1 con el NTC puesto; si el divisor R(10k a 3V3) está bien, es cable/conector. |
Verificar en banco antes del pedido. |
E. Lista EMC del segundo lote (auditoría 22-ago) (R5)
- 🔴
SW_BAT U6-SW → L6: polígono ≥ 2 mm F.Cu (hoy 0.3 mm × 15 mm, ~4 A en respaldo).
- 🔴
BAT_PLUS últimos 20 mm a U6: ≥ 1.5 mm + vías (hoy 0.3–0.5 mm).
- 🟠 Divisor FB del buck del ventilador (R20/R21) al pin 4 de U2 (hoy a 25 mm,
FB_FAN 60 mm y rozando SW_FAN).
- 🟠 Lazos Cin de los bucks < 3 mm (U2→C11 6.3, U7→Cin nuevo, U12→C101 8.5).
- 🟠 ESD DFU D14/D15/D16 junto a J11 (hoy a 41 mm, en el MCU). J9 (USB del módem): añadir USBLC6-2SC6 en el conector.
- 🟡 Cristales ≤ 5 mm de sus ICs (Y2 del SC16IS752, Y3/Y4 del MCU); par RX Ethernet acoplado; rellenar las 8 celdas de 20 mm sin vías de costura (bajo MOD1).
F. Varios de robustez (hallazgos 26/27-sep)
| Cambio |
Por qué |
| F1 PPTC 3 A 1812 → PPTC de menor resistencia (≥ 4 A hold, ≤ 20 mΩ, p. ej. 1812 6 A) o 0 Ω + protección en Q1 |
Con 3 A de hold el PPTC mete 50–100 mΩ en serie con el riel del F9P: 100–200 mV de caída en cada ráfaga, justo sobre el boost. El módem ya no pasa por F1 (A). |
P11 con puente de soldadura en paralelo (JP_CUT, abierto por defecto) |
Unidades sin cable de corte no dependen de un puente volante en el JST. |
Serigrafía: SW4G1 = RESET MÓDEM, SW1 = RESET MCU, JP2 = F2 (Li-ion / LFP) |
Confusiones de banco esta semana. |
ETH_RST (PA15) con pull-down 100 k |
Hoy flota cuando el MCU está en reset: el W5500 sale de reset y gasta 130 mA en batería durante los ~4 s del reset. |
G. Tabla BOM delta
| Ref |
V5.5 |
V5.6 |
LCSC |
Nota |
| U7 |
MP1584EN |
AP64350SP-13 |
C2071691 |
SO-8-EP, re-layout |
| L7 |
10 µH/2 A SRU8028 |
4.7 µH ≥ 4 A, huella 8×8 |
(elegir en JLC DB) |
|
| C43 |
100 µF/6.3 V elco |
220 µF/16 V polímero 6.3×7.7 |
C881921 |
|
| C3 |
47 µF elco |
220 µF/16 V polímero 6.3×7.7 |
C881921 |
|
| Cin U7 |
C40 22 µF (en SW_5V) |
2 × 22 µF 0805 + 10 µF 1206 en SYS5V junto a U7 |
C86817 (22 µF ya en BOM) |
C40 pasa a ser Cin |
| R_EN |
— |
10 k 0603 (PC3→EN) + 100 k 0603 (EN→GND) |
básicas |
|
| R_RSTM |
— |
1 k 0603 (PC1→MODEM_RST) |
básica |
|
| R_LEDM |
— |
10 k 0603 (MODEM_LED→PC2) |
básica |
|
| R_ONS, R_ASC |
— |
10 k 0603 ×2 (J8.3→PC4, J8.5→PC5) |
básicas, DNP |
|
| R_TAP |
— |
1 k 0603 (DOUT_4G→PC7) |
básica |
|
| R_ETHPD |
— |
100 k 0603 (ETH_RST→GND) |
básica |
|
| RS1 |
8 mΩ 1206 |
10 mΩ 1206 1 W |
C105362 |
|
| R50 |
825 Ω |
1.5 kΩ |
C22843 |
|
| RNTB |
10 k |
10 k (Li-ion) / 5.6 k (LFP B3380) |
básica |
ver D1 |
| R53 |
499k |
499k (opcional 511k) |
C188257 |
ver A |
| U4b |
— |
TMP102 SOT-563, ADD0→3V3 |
= U4 |
D3 |
| D_J9 |
— |
USBLC6-2SC6 |
C7519 |
E5 |
| F1 |
PPTC 3 A 1812 |
PPTC ≥ 4 A / ≤ 20 mΩ |
(elegir) |
F |
| JP_CUT |
— |
puente de soldadura 2 pads, abierto |
— |
F |
H. Firmware para V5.6 (0.7.0, sobre 0.6.0) — lo que desbloquea el hardware
board_v56.h: PIN_MODEM_EN PC3, PIN_MODEM_RST PC1, PIN_MODEM_LED PC2, PIN_MODEM_ONSLP PC4, PIN_MODEM_ASSOC PC5, RTCM_TAP = USART6 RX PC7.ENABLE_DUTY 1 de fábrica en V5.6: ventana = PWR_CTRL → 4 s → MODEM_EN → registro (LED del módem en «rápido» o primeros bytes RTCM en PC7) → ≥ 2 $PHLG con pwr=BATT + fix fresco → MODEM_EN bajo → PWR_CTRL bajo → 10 min. Sin la ceguera actual: el fin de ventana lo decide RTCM_TAP/LED, no un temporizador.- Módem oscuro en 24 V:
MODEM_RST 500 ms; si no vuelve, MODEM_EN OFF 5 s / ON (reset de alimentación real, sin tocar al F9P). El «modem watch» 0.5.9 pasa de diagnóstico a acción con señales reales.
- Cargador: gobernador 0.6.0 sin cambios (con RS1/R50 nuevos casi nunca corta); umbral térmico de celda según química (Li-ion 45 °C / LFP 55–60 °C) y
SLEEP/rearme por voltaje re-derivados si LFP (curva plana ~3.2 V).
$PHLG: campos append tmodem (U4b), rtcm_bps, modem_led.
I. Validación del primer lote V5.6 (banco, 1 unidad, 1 día)
- Riel del módem:
3V3_MODEM estable con MODEM_EN; osciloscopio en VIN de U7 durante el arranque del módem en batería a 3.5 V: sin caída bajo 3.8 V. Módem arranca 10/10 en batería (P+Y con 24 V quitado).
- Ciclo 10 min en batería 20 ciclos seguidos (módem registra cada vez;
RTCM_TAP cuenta bytes; posición en el monitor cada 10 min).
- Carga: paquete a 3.4 V, 24 V con etapa ON:
ltc=CARGANDO, corriente de entrada en P2 ≤ 2.5 A con ráfagas LTE (pinza), cortes=0 en 2 h, safety timer rearma.
- Térmico: cámara/horno a 45 °C: carga sigue (solo LFP+5.6 k);
tmodem en $PHLG; ventilador por firmware.
- EMC rápido: caída en
SW_BAT a 2.5 A en respaldo < 50 mV; temperatura de L6/U6 en respaldo continuo 1 h.
J. Para pedir esta semana — lista de decisiones
- Química del paquete (D1): LFP-HT 26650 + JP2 2-3 + RNTB 5.6 k/B3380 — sí/no. (Afecta caja y BOM del paquete, no la PCB.)
- Tamaño del lote V5.6 y si va con ensamble JLC (todo LCSC arriba) — partes «Extended» nuevas: AP64350, polímero 220 µF, RS1, USBLC6 (US$3 c/u de setup).
- R53 se queda en 499k (recomendado).
- U12 → AP64350 (opcional, uniformidad) — sí/no.
- Congelar V5.5 como registro «as-fabbed»: copiar
hbox-watchdog-v5.* → hbox-watchdog-v55-PROD.* (como se hizo con v3-PROD) y editar hbox-watchdog-v5 como V5.6.
Orden de trabajo propuesto (esta semana)
| Día |
Quién |
Qué |
| L |
Leo |
Decisiones J1–J5. Congelar V5.5. |
| L–M |
Claude (script, con diff y backup) + Leo (revisión en KiCad) |
Esquemático: bloque U7 nuevo (AP64350, Cin/Cout, EN), 7 resistencias y nets a PC1–PC5/PC7, U4b, D_J9, JP_CUT, valores RS1/R50/RNTB/C3/C43/L7/F1. ERC 0. |
| M–J |
Michelle / Leo |
PCB: re-layout bloque módem, polígonos SW_BAT/BAT_PLUS, mover FB del ventilador y ESD DFU, 7 pistas nuevas, costura. DRC 0. |
| J |
Claude |
Auditoría pad-a-pad de la netlist V5.6 contra board_v56.h (como el 15-sep) + BOM/CPL. |
| V |
Leo |
Gerbers + BOM + CPL a JLC. |
