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

13 KiB
Raw Blame History

title project date version tags author audience
Manual de tarjeta — EinarBoard V5 (V5.5 y V5.6) Project Drogheda 2026-09-29 1.0
project-drogheda
hardware
einarboard
v5
v5.5
v5.6
manual
tecnicos
Helgen Technologies técnicos de banco y de campo

Manual de tarjeta — EinarBoard V5 (V5.5 y V5.6)

Una página por tarjeta. Aquí está lo que un técnico necesita para reconocerla, conectarla, flashearla y leer su consola. Los números de ingeniería (voltajes, valores de componentes) están en la hoja de datos V5.6; el pinout pin a pin en el pinout V5.6.

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.* (mismo proyecto, ECO aplicada)
Firmware hbox-v5-bringup_0.6.0.bin hbox-v5-bringup_0.6.0.bin (0.6.x añadirá el control del módem)
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

Rasgo Cómo reconocerla
Serigrafía EINARBoard 4.0 · HBOX v5 - 2026-08 · www.helgen.tech (los nombres de serigrafía y de proyecto no coinciden: la serigrafía dice 4.0, la tarjeta es V5)
MCU STM32F411 soldado (LQFP-64, U16) — no hay Blackpill en zócalo. Si ves un módulo Blackpill, es V3 o V4
Dos USB-C en la tarjeta 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 (a simple vista) V5.6: U7 en encapsulado SO-8 con exposed pad (AP64350) y tres 220 µF polímero (C3, C43, C78); sin P5 (JST 4 pines TEMP_PROBE); JP6 junto a P11; U18 (SOT-563) junto al zócalo XBee. Ver §9

2. Conectores (resumen)

Pinout completo: Pinout de arneses y conectores V5.6 (V5.5 idéntico salvo lo listado en §9).

Ref Qué se conecta Pines Cuidado
P1 Arnés del vehículo (GX16-5 del gabinete) 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 (5 V) 1 = +5 V · 2 = GND Ajustar la fuente a 5.2–5.4 V medidos en P2; cable corto, ≥ 3 A
P4 Paquete de batería 1 = BAT+ · 2 = GND · 3 = NTC La química debe coincidir con JP2 (§3). Nunca conectar el paquete en las 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, puentear con un jumper
P12 NTC de punto caliente (opcional) 1 = NTC · 2 = GND Sin sonda, la consola muestra 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 4G NTRIP Master desde la laptop
J10 Ethernet RJ45 — Sin PoE. Solo con 5 V presente (en USB solo, el W5500 está en reset)
MOD1 simpleRTK2B (zócalo UNO) — Interruptores del módulo: ver Módulos RTK y 4G
J7/J8 4G NTRIP Master (zócalo XBee) — Orientación: pin 1 (VCC) en J7.1
P5 Sonda T/RH externa 1 = 3V3 · 2 = GND · 3 = SDA · 4 = SCL Solo V5.5; no existe en V5.6

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 → 4.00 V; LFP → 3.50 V. Un paquete Li-ion con JP2 en 2-3 nunca carga del todo; un paquete LFP con JP2 en 1-2 se sobrecarga. Comprobar con lupa antes de conectar P4
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 (cerrar solo si la tarjeta es el último nodo del bus)
JP6 — abierto Puentea P11 (corte). Cerrar solo en unidades sin interruptor de corte

4. Botones

Ref Serigrafía Qué hace
SW1 RESET Reinicia el MCU (igual que P10). No apaga el módem ni el F9P
SW2 BOOT / BOOT0 Con SW2 pulsado + SW1 → modo DFU (para flashear)
SW4G1 4G NTRIP RESET Reinicia el módem. Es lo único que revive un módem oscuro en una V5.5 en batería (además de volver a los 24 V)

5. LEDs — qué significan

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; los de LFP se ajustan en 0.6.x)
RGB (P14) Verde RTK fix
Azul Etapa ON, sin RTK fix
Magenta Etapa ON, sin NMEA (F9P no habla)
Amarillo En batería (sin 5 V en P2)
Rojo Etapa OFF
D4G1 (junto al XBee) Parpadeo tenue Actividad/asociación del módem 4G (es tenue por diseño)
J10 LINK / ACT Verde / amarillo Enlace y actividad Ethernet

6. Cómo flashear (DFU por J11)

Procedimiento completo con inspección y pruebas de rieles: 1 · Prueba y flasheo de tarjetas. Binario: Descargas → hbox-v5-bringup_0.6.0.bin (verificar SHA-256 contra SHA256SUMS.txt).

  1. Conectar solo el USB-C en J11 (nada en P1/P2, sin batería en P4).
  2. Mantener pulsado SW2.
  3. Sin soltar SW2, pulsar y soltar SW1.
  4. Soltar SW2. La laptop detecta STM32 BOOTLOADER (0483:DF11).
  5. Flashear:
dfu-util -l                                          # debe listar [0483:df11]
dfu-util -a 0 -s 0x08000000:leave -D hbox-v5-bringup_0.6.0.bin

o con STM32CubeProgrammer: USB → Connect → Erasing & Programming → archivo .bin, dirección 0x08000000, marcar Verify y Run after programming → Start.

  1. Abrir la consola serie (puerto USB CDC, 115200): la primera línea debe decir hbox_v5_bringup 0.6.0 y luego board=EinarBoard v5 (HBOX v5).

!!! warning "Nunca flashear blackpillrtkcode (V3) en una V5" Ese firmware usa PB12–PB15 como LEDs; en la V5 esos pines son el bus SPI del chip Ethernet.

7. Consola — lo básico

Terminal serie sobre USB (J11): CoolTerm, screen, monitor de Arduino. Líneas terminan en CR+LF. Tecla h = ayuda, l = leyenda de campos.

Tecla Uso en banco
r Repetir el autotest (§8)
s / t STAT ahora / $PHLG ahora
i / g Escaneo I²C / recorrido de LEDs (DB1→DB4, R, G, B)
v Puntos de medición con multímetro (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 = apagar
n Ver NMEA 20 s (fix 4 = RTK FIX)
A Modo AUTO ↔ MANUAL (de fábrica AUTO: la etapa enciende sola con 5 V)
M Pulso de reset al módem (V5.5: requiere el puente 0.5.6 U13-P7 → SW4G1)
R Reset por software del MCU
C Bloquear/permitir el cargador (veto del operador)

Cada 5 s sale una línea STAT … y cada 10 s una $PHLG,…. Para un reporte: copiar las líneas EVT + la última STAT.

8. Autotest — lista PASS/FAIL

Se ejecuta al arrancar y con r. Resultado final: >>> BOARD OK o >>> BOARD CHECK FAILED.

Línea PASS significa Si sale FAIL
[PASS] CLOCK_HSE Cristal Y3 25 MHz y PLL a 96 MHz Y3 / C113 / C114
[PASS] LSE_Y4 Cristal Y4 32.768 kHz oscila Y4 / C115 / C116 (no impide operar)
[PASS] I2C PCF8574 U13 @0x20 Expansor de LEDs responde U13, pull-ups R30/R31
[PASS] I2C SHT40 U3 @0x44 Sensor de aire responde U3
[PASS] I2C TMP102 U4 @0x48 Sensor de temperatura responde U4
[PASS] I2C SC16IS752 U10 @0x4D Puente serie responde U10, Y2
[PASS] TMP102 / [PASS] SHT40 Lecturas entre −20 y 85 °C Sensor o bus
[PASS] SC16IS752 Registro scratchpad OK U10
[PASS] GAUGE_WALK Visual: DB1→DB4 y luego R, G, B encienden en orden LED, resistencia RB1–4 / R89–91, U13
[PASS] ADC Informativo: vbat v5 ntc mcu Con USB solo, v5≈0 y vbat≈0 es normal
[PASS] DIN Informativo: ign chrg fault ser_irq eth_int —

En V5.6 el escaneo I²C (i) debe mostrar además 0x49 (U18, sensor del módem).

9. Diferencias V5.5 → V5.6 (lo que cambia para el técnico)

Tema V5.5 V5.6
Módem en batería El módem cuelga del riel de la etapa; si se apaga en batería no vuelve hasta SW4G1 o 24 V El módem tiene su propio regulador (U7 AP64350) desde SYS5V; el MCU lo enciende/apaga (MODEM_EN) y lo resetea (MODEM_RST) sin puente
Puente 0.5.6 (U13 pin 12 → SW4G1) Necesario para que M funcione 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 programada (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) mide el módem; el NTC del paquete lo lee también el MCU
Interruptor de corte Solo P11 P11 o JP6 puenteado
USB del módem J9 Sin protección ESD Con ESD (D19)
Ethernet W5500 puede salir de reset solo (130 mA en batería) Se queda en reset mientras el MCU no lo levante (R112)
Regulador 3.3 V AMS1117 TLV1117LV (funciona bien en batería baja)

10. Ethernet y puertos serie

  • Ethernet (J10): solo con el firmware de banco 0.6.0-eth; pide DHCP o usa 192.168.7.2/24 y abre un TCP a 192.168.7.1:5010 por donde salen NMEA + $PHLG + $PHEV + $PHID. Tecla E. Sin PoE.
  • RS-485 (P15) / RS-232 (P16): el firmware 0.6.0 solo comprueba que el SC16IS752 responde; no hay tráfico de aplicación aún (loopback previsto en 0.6.1).
  • Procedimiento: Prueba de banco de Ethernet y puertos serie — obligatoria en una V5.5 antes de pedir la V5.6.

11. Limitaciones conocidas de la V5.5

!!! warning "Módem oscuro en batería" En una V5.5 en batería, si el módem se apaga (ciclo de etapa, brown-out) no arranca sobre el boost del LTC4040. Solo lo reviven SW4G1 o el regreso de 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.

!!! note "Cargador apagado en firmware < 0.6.0" Hasta 0.5.9 el cargador estaba apagado por firmware ("paquete de un solo uso"). Con 0.6.0 el gobernador carga solo con 24 V, etapa ON > 120 s y riel ≥ 5.05 V; corta bajo 4.90 V. Unidades con firmware anterior: reflashear.

  • La consola V5.5 no puede saber si el módem está vivo (modem=vivo|SOSPECHOSO|? es una inferencia por RTCM y por caídas del riel).
  • Ethernet y serie no se han ejercitado en hardware real (sep-2026).
  • Cristal Y2: la serigrafía del cristal dice 3.6864; el esquemático V5.6 dice 1.8432MHz .

12. Procedimientos relacionados

Paso Documento
Prueba y flasheo de la tarjeta desnuda v5-prueba-y-flasheo · acta
Módulos RTK y 4G v5-modulos-integracion
Ensamble de la unidad v5-ensamble
Prueba final v5-prueba-final-unidad
Módem en batería (0.6.0) prueba-bateria-modem
Ethernet y serie v5-prueba-ethernet-serie
Configuración de la unidad v5-configuracion-unidad
Reflasheo en taller reflasheo-unidades
Hoja de datos / pinout v56-datasheet · v56-pinout

Historial de revisiones

Versión Fecha Autor Cambio
1.0 2026-09-29 Helgen Technologies Primera versión (V5.5 fabricada + V5.6 en esquemático)