“¿Cómo puedo gobernar un país que tiene más de 246 variedades de queso?”
Charles De Gaulle
Uno de los principales errores al diseñar es definir las partes principales del circuito, con sus requisitos mínimos, buscar los componentes que mejor se ajusten a nuestro propósito, y empezar a tirar líneas y conectar componentes en un programa. Error.
Si en una cocina tuviéramos acceso a todos los ingredientes del mundo, la comida cambiaría. Pero como no, ten cuidado, porque tu sopa de huevos de codorniz puede quedarse en simple caldo.
Es clave que en esta fase empecemos a pensar dónde vamos a conseguir las piezas para nuestro circuito; una vez me dijeron que un buen proveedor es oro, y tenían razón. Como nos pasaba con el programa de diseño, será una relación larga y duradera, así que intenta elegir bien. El precio no es el factor más importante: que responda rápido y sea eficaz cuando surjan problemas, intente conseguir piezas fuera del catálogo si fuera necesario, y la calidad y certificados de los componentes; pueden ser más interesantes. Con el tiempo, tus proveedores afectarán a tu manera de diseñar, acabarás usando en todos tus diseños las piezas que tienen disponibles, evitando otras.
No trabajes con uno solo, o serás totalmente dependiente de él, quedando a merced de cualquier problema, subida de precios, o falta de stock. Tampoco trabajes con muchos, a nivel logístico es un jaleo recibir paquetes de tantos sitios diferentes y repartir tanto las responsabilidades, además de que no podrás negociar precios y condiciones más favorables, debido al volumen pequeño que encargarás a cada uno.
Es mejor trabajar con un abanico reducido, y que cada proveedor sea diferente. Puedes buscar un proveedor asiático de confianza, que consiga precios muy competitivos de material certificado, cuando te puedas permitir esperas largas de mes y medio. Algunos proveedores internacionales de componentes de calidad, como Mouser o DigiKey; tienen precios más elevados, pero también envíos rápidos de componentes de primera calidad, y es difícil que no tengan lo que buscas. Adafruit y Sparkfun son otros dos que me encantan, por su documentación de gran calidad. Por último, ten siempre presentes las tiendas locales de tu alrededor, no solo por esas urgencias de última hora, sino por la experiencia y relación que podéis compartir.
Podemos amortiguar un poco estos problemas diseñando un prototipo que se ajuste a distintos tipos de piezas, de forma que si una entrega falla, podamos montar un componente parecido. Diseñador precavido vale por dos.
El encapsulado
Una vez seleccionado el proveedor y los componentes, un factor clave es el encapsulado. El mismo modelo puede venir montado en distintos paquetes, cada uno con sus ventajas y desventajas. A grandes trazos, podemos encontrarnos dos grandes elecciones, THT o SMD. Los primeros son usados por aficionados en circuitos básicos, porque en teoría “son más fáciles de montar”. Esto no es siempre así. Si nuestro circuito no va a ser usado en situaciones extremas de vibraciones, estrés, y potencia, el SMD es preferible en producción medias y grandes, y también en prototipos si:
- Dispones de material como pinzas, jeringuillas para el estaño…
- Hay más stock y variedad del componente en SMD. Esto es cada día más habitual, ya que muchos ICs solo se fabrican en SMD
- Tienes limitaciones de espacio, pues este encapsulado es mucho más pequeño. Y barato.
- Tienes que construir tú la placa. Hacer todos los agujeros para las patillas de los THT sin una CNC es un castigo digno de tu peor enemigo.
- La placa tiene gran número de componentes. Con THT, tienes que doblar, soldar y cortar cada patilla una a una. Los SMD solo necesitan ser colocados, y pueden soldarse todos de golpe.
Si no es necesario, intenta evitar encapsulados muy pequeños. Son difíciles de manejar y tomar medidas una vez montados, y en fábrica se suelen caer con más frecuencia de las maquinas de montaje, así que te pedirán un excedente mayor para no parar la producción. También exigen tecnologías más avanzadas, pistas más delgadas, y, en el caso de los bgas, inspección por rayos X para comprobar las soldaduras. Todo esto se nota en el precio, sobretodo de los prototipos.
Si no es necesario, intenta evitar encapsulados muy pequeños. Son difíciles de manejar y tomar medidas una vez montados, y en fábrica se suelen caer con más frecuencia de las maquinas de montaje, así que te pedirán un excedente mayor para no parar la producción. También exigen tecnologías más avanzadas, pistas más delgadas, y, en el caso de los bgas, inspección por rayos X para comprobar las soldaduras. Todo esto se nota en el precio, sobretodo de los prototipos.
Mucho cuidado con la referencia del encapsulado. No te dejes llevar por la foto, muchos tienen igual forma y distinto tamaño. No sería la primera vez que pido un componente pensando que era el correcto, y que me llevo una sorpresa… Puedes acabar con decenas de ICs que no se pueden soldar en tu placa.
Con todo esto, elegimos como sensor de temperatura un DHT22, como microcontrolador un ESP12, y un AP1117-33 para obtener los 3.3v. Consultando los datasheets podemos ver los componentes auxiliares, condensadores, resistencias y conectores necesarios.
Y recuerda, intenta reunir una librería de componentes electrónicos que conozcas bien, con precios negociados, y en stock.
