Laboratorio y Herramientas

Bienvenido, Curso Embebidos 365. Para construir un Despachador de Gas LP industrial desde cero (abarcando Firmware C, electrónica de potencia y conectividad IoT), no basta con un simulador en la computadora. Necesitas ensuciarte las manos con el silicio y el cobre real. A continuación, se detalla la lista de materiales (BOM) y el software requerido para seguir este programa de maestría de 365 días.

💻 1. Entornos de Desarrollo (Software)

• STM32CubeIDE: El entorno oficial de STMicroelectronics basado en Eclipse. Lo usaremos estrictamente como compilador (GCC) y depurador (GDB) en modo Bare-Metal, ignorando sus autogeneradores gráficos de código.
• KiCad EDA (v6.0 o superior): La suite industrial Open-Source que utilizaremos a partir del Día 76 para el diseño de esquemáticos, Asignación de Huellas, Floorplanning y Ruteo de la placa PCB.
• Git y GitHub Desktop: Control de versiones indispensable. Tanto nuestro código fuente `.c` como nuestros archivos de placa `.kicad_pcb` residirán en un repositorio unificado.
• Terminal Serial (TeraTerm o PuTTY): Software para leer el puerto COM de la computadora y visualizar los datos enviados por la UART de nuestro Despachador.
• Lector de PDF Profesional: Necesario para analizar Datasheets y manuales de referencia técnica de miles de páginas.

🔬 2. Herramientas de Taller Físico

• Multímetro Digital (DMM): Indispensable para medir voltajes (24V, 5V, 3.3V), corrientes del lazo 4-20mA, y probar continuidad (el famoso "pitido") en las pistas de tu placa.
• Estación de Soldadura: Cautín de temperatura controlada (ej. tipo Hakko o Weller) para montar los componentes THT, y pistola de aire caliente para el reflujo de los componentes SMD microscópicos.
• Insumos Químicos: Soldadura de estaño/plomo (o sin plomo) de diámetro fino, Flux en pasta (vital para SMD), pinzas de precisión, alcohol isopropílico para limpieza de PCB, y malla desoldadora.
• Programador ST-Link V2: El puente de hardware que conectará el puerto USB de tu computadora a los pines SWDIO y SWCLK de tu placa para inyectar el código y depurar en tiempo real.

🔌 3. Componentes Electrónicos Base (Hardware)

A lo largo de los días iremos solicitando piezas específicas, pero tu arsenal base debe contar con:

• El Cerebro: Una placa de desarrollo STM32 Nucleo-64 (NUCLEO-F401RE) para los primeros 80 días, y posteriormente, microcontroladores STM32F401RET6 en formato LQFP-64 sueltos para soldar en tu propia placa PCB.
• El Coprocesador IoT: Un módulo ESP32 o ESP8266 para manejar la pila TCP/IP, Wi-Fi y MQTT mediante Comandos AT.
• Regulación de Potencia: Módulos convertidores Buck (LM2596), Reguladores Lineales LDO (7805 o LD1117-3.3 en empaquetado TO-252), capacitores electrolíticos y cerámicos de 100nF para bypass.
• Actuadores y Aislamiento: Optoacopladores (PC817), transistores MOSFET (IRLZ44N o similares de nivel lógico), Diodos Flyback y Módulos de Relés de 24V (simulando las válvulas del gas).
• Metrología e Instrumentación: Sensores de flujo de agua/gas de efecto Hall, módulos MAX31865 para lectura del sensor de temperatura RTD PT100.
• Interfaz de Usuario (HMI): Pantalla LCD 20x4 con módulo adaptador I2C, y un Teclado Matricial 4x4 de membrana.