Diseño, prototipado y fabricación de PCB y sistemas electrónicos

Problemas que resuelve

• Convertir una necesidad de control, medición, instrumentación o automatización en una arquitectura electrónica realizable.
• Reemplazar montajes provisionales o cableados de protoboard por una PCB documentada y reproducible.
• Integrar sensores, microcontroladores, comunicaciones, acondicionamiento de señal, alimentación y actuadores en un sistema compacto.
• Preparar documentación técnica para prototipado, fabricación, ensamblaje y pruebas.

Alcance técnico

Los siguientes elementos se seleccionan de acuerdo con los requisitos confirmados; su inclusión depende del alcance contratado.

• Requerimientos y arquitectura: levantamiento de necesidades, restricciones, diagramas de bloques e interfaces de acuerdo con los requisitos confirmados.
• Diseño y cálculo electrónico: esquemáticos, selección y dimensionamiento de componentes, alimentación, consumos, protecciones eléctricas y conectores según las condiciones de operación.
• Circuitos analógicos y digitales: interfaces de sensores, acondicionamiento de señales y conversión ADC/DAC cuando aplique.
• Comunicaciones: selección e integración de UART, I2C, SPI, CAN, RS-485, USB, Ethernet, Wi-Fi o Bluetooth según la arquitectura y el entorno.
• Microcontroladores y firmware: plataformas Arduino, ESP32, STM32 u otras familias cuando correspondan; programación, depuración e interacción con sensores y actuadores según alcance.
• Diseño y ruteo PCB: definición de capas, planos de cobre, máscara, serigrafía, conectores y restricciones mecánicas; comprobaciones ERC y DRC y consideraciones básicas de integridad de señal cuando apliquen.
• Fabricación y ensamblaje: gestión de fabricación de prototipos, suministro de PCB, adquisición de componentes y soldadura THT/SMD únicamente cuando estén incluidos en la propuesta.
• Pruebas e integración: pruebas funcionales, depuración, registro de resultados e integración con elementos mecánicos, gabinetes, software y sistemas eléctricos según alcance.

Entregables concretos

Se acuerdan los documentos y formatos de entrega. El diseño y los archivos de fabricación no incluyen por sí solos la fabricación física de la placa.

• Diagrama de arquitectura y esquemático eléctrico/electrónico.
• Memoria de cálculo y selección de componentes según alcance.
• Proyecto editable de PCB, archivos Gerber y archivos de perforación según los formatos acordados.
• BOM (Bill of Materials o lista de materiales), planos de ensamblaje, archivos de fabricación y Pick and Place cuando aplique.
• Firmware o código fuente y documentación de programación según el alcance contractual.
• Informe de pruebas, registro de versiones, cambios y pendientes de confirmación.
• PCB prototipo ensamblada únicamente cuando esté incluida en la propuesta; modelos 3D STEP de la tarjeta cuando estén disponibles.

Normativas y criterios aplicables

Se aplican solo cuando corresponden al alcance, jurisdicción, autoridad revisora y documentos de entrada.

• Los criterios y normas se seleccionan de acuerdo con el tipo de producto, sector, fabricación y requisitos contractuales.
• Se confirman límites eléctricos, ambiente de operación, interfaces, criterios de aceptación y restricciones del fabricante antes del diseño detallado.
• Las revisiones ERC y DRC, la documentación de versiones y las pruebas acordadas respaldan la verificación del diseño; cualquier ensayo o certificación de producto se define expresamente en el alcance.

Software y herramientas

• Herramientas de diseño esquemático y PCB seleccionadas según formatos y requisitos del proyecto.
• Simulación electrónica y cálculo verificable cuando sean necesarios para el diseño.
• Entornos de desarrollo de firmware y programación de microcontroladores compatibles con la plataforma acordada.
• CAD mecánico para integración de tarjetas y gabinetes, y herramientas de documentación técnica y control de versiones.

Aplicaciones posibles

Ejemplos de proyectos que pueden evaluarse según sus requisitos técnicos.

• Adquisición de datos, instrumentación, monitoreo de variables y sistemas de sensores.
• Automatización, control de motores, dispositivos de control e interfaces máquina-sensor.
• IoT, electrónica industrial y electrónica para equipos mecánicos.
• Bancos experimentales, sistemas para investigación y prototipos universitarios.
• Monitoreo energético y sistemas asociados a energías renovables.