Cómo Diseñar Tu Primera PCB: Tutorial de Proyecto Paso a Paso (2025)

Introducción

Has leído sobre teoría de diseño de PCB. Has visto videos. Ahora es momento de realmente construir algo. Este tutorial te lleva de cero a una PCB manufacturada, paso a paso, con un proyecto real que puedes sostener en tus manos.

A diferencia de las guías teóricas, estamos construyendo un circuito completo y funcional - un flasher LED con temporizador 555. Es lo suficientemente simple para completarlo en una tarde, pero enseña todas las habilidades esenciales de diseño de PCB que usarás en cada proyecto futuro.

Al final de este tutorial, habrás:

• Diseñado un esquemático desde cero en EasyEDA
• Creado un diseño de PCB con enrutamiento de trazas apropiado
• Generado archivos de manufactura (Gerbers)
• Pedido placas reales de JLCPCB
• Ensamblado y probado tu primera PCB

Lo Que Construiremos

Nuestro proyecto es un Flasher LED con Temporizador 555 - un circuito clásico para principiantes que parpadea un LED a una velocidad ajustable. Es perfecto para aprender porque:

• Esquemático simple: Solo 8 componentes en total
• Funcionalidad clara: LED parpadea = ¡funciona!
• Todas las partes through-hole: Fácil de soldar a mano
• Partes básicas de JLCPCB: Baratas y fácilmente disponibles
• Aplicación en el mundo real: Base para temporizadores, osciladores, PWM

Requisitos del Proyecto

Nuestro flasher LED tendrá estas especificaciones:

• Entrada de alimentación: 5-12V DC (compatible con power bank USB)
• Velocidad de parpadeo: Aproximadamente 1-2 Hz (ajustable)
• Tamaño de placa: 30mm x 40mm (tamaño de tarjeta de crédito)
• Montaje: Agujeros de 3mm para separadores
• Componentes: Todos through-hole para ensamblaje fácil

Herramientas Necesarias

Paso 1: Crear el Esquemático

El esquemático es el plano de tu circuito. Dibujaremos el circuito del temporizador 555 en el editor de esquemáticos de EasyEDA, luego lo convertiremos en un diseño de PCB.

Iniciar un Nuevo Proyecto

1. Ve a easyeda.com e inicia sesión (crea una cuenta gratis si es necesario)
2. Haz clic en File → New → Project
3. Nómbralo "555-LED-Flasher"
4. Haz clic en File → New → Schematic para crear una hoja de esquemático

Agregar Componentes

Ahora agregaremos cada componente al esquemático. Usa la barra de búsqueda (atajo de teclado: Shift+F) para encontrar partes en la biblioteca de EasyEDA.

Busca y coloca estos componentes:

Cablear el Circuito

Ahora conecta los componentes según la configuración astable del 555:

1. Conexiones del Temporizador 555:
   • Pin 1 (GND) → Tierra
   • Pin 2 (TRIGGER) → Pin 6 (THRESHOLD) - conectar juntos
   • Pin 3 (OUTPUT) → R3 → ánodo LED
   • Pin 4 (RESET) → VCC (mantiene el temporizador funcionando)
   • Pin 5 (CONTROL) → C2 → Tierra (filtrado de ruido)
   • Pin 6 (THRESHOLD) → C1 → Tierra
   • Pin 7 (DISCHARGE) → R2 → Pin 6
   • Pin 8 (VCC) → Fuente de alimentación (+)
2. Circuito de Temporización:
   • R1 conecta VCC al Pin 7
   • R2 conecta Pin 7 a Pines 2/6
   • C1 conecta Pines 2/6 a Tierra
3. Circuito LED:
   • Cátodo LED (lado plano) → Tierra

Usa la herramienta Wire (teclado: W) para dibujar conexiones. Haz clic para iniciar un cable, haz clic nuevamente para agregar esquinas, y haz clic en un pin para completar la conexión.

Agregar Etiquetas de Red

Las etiquetas de red hacen tu esquemático más claro y ayudan durante el diseño de PCB. Agrega estas etiquetas:

• VCC - Alimentación positiva
• GND - Tierra

Presiona N o usa Place → Net Label, escribe el nombre de la etiqueta, y colócala en el cable.

Ejecutar Verificación de Reglas Eléctricas

Antes de pasar al diseño de PCB, verifica que tu esquemático no tenga errores:

1. Haz clic en Design → Check ERC (o presiona Ctrl+Shift+E)
2. Corrige cualquier error mostrado (problemas comunes: pines desconectados, símbolos de alimentación faltantes)
3. Las advertencias sobre "pines desconectados" en pines sin usar del 555 están bien

Paso 2: Crear el Diseño de PCB

Ahora convertiremos el esquemático en un diseño de placa física. ¡Aquí es donde tu circuito se vuelve real!

Convertir Esquemático a PCB

1. En el editor de esquemáticos, haz clic en Design → Convert to PCB
2. EasyEDA crea un nuevo archivo de PCB con todos tus componentes
3. Los componentes aparecen agrupados juntos con líneas "ratsnest" mostrando conexiones

Establecer Contorno de Placa

Primero, define el tamaño físico de la placa:

1. Selecciona la capa Board Outline (púrpura) en el panel de capas
2. Dibuja un rectángulo: 30mm de ancho × 40mm de alto
3. O usa Tools → Set Board Outline e ingresa las dimensiones

Colocar Componentes

La colocación de componentes es crucial para una buena PCB. Sigue estas pautas:

1. Coloca el IC 555 primero - es el componente central
   • Posiciónalo en el centro-izquierda de la placa
   • El Pin 1 (marcado con punto) debe estar en la esquina superior izquierda
2. Agrupa componentes relacionados:
   • Componentes de temporización (R1, R2, C1) cerca de los pines 6/7
   • Capacitor de bypass (C2) cerca del pin 5
   • LED y R3 cerca del pin 3 (salida)
3. Coloca conectores en el borde de la placa:
   • Conector de alimentación (J1) en el borde superior o inferior
4. Deja espacio para agujeros de montaje en las esquinas

Paso 3: Enrutar las Pistas

El enrutamiento convierte esas líneas ratsnest en pistas de cobre reales. Para esta placa simple, enrutaremos todo en la capa superior con un plano de tierra en la inferior.

Conceptos Básicos de Enrutamiento

• Ancho de pista: Usa 0.25mm (10 mil) para señales, 0.5mm (20 mil) para alimentación
• Tamaño de vía: Agujero de 0.3mm, pad de 0.6mm (el predeterminado de EasyEDA está bien)
• Separación: Mantén al menos 0.2mm entre pistas
• Ángulos: Usa ángulos de 45°, no 90° (mejor integridad de señal, manufactura más fácil)

Enrutar Pistas de Alimentación Primero

Siempre enruta la alimentación (VCC) y tierra primero:

1. Selecciona la Capa Superior (roja)
2. Presiona W para la herramienta de cable
3. Establece el ancho de pista a 0.5mm en el panel de propiedades
4. Enruta VCC desde J1 a todos los pines VCC (555 pin 4, pin 8, R1)
5. Manejaremos GND con un plano de tierra más tarde

Enrutar Pistas de Señal

Ahora enruta las conexiones restantes:

1. Establece el ancho de pista a 0.25mm para pistas de señal
2. Enruta el circuito de temporización: R1 → 555 pin 7 → R2 → 555 pines 2/6
3. Enruta C1 desde pines 2/6 al área de pad de tierra
4. Enruta C2 desde pin 5 al área de pad de tierra
5. Enruta la salida: 555 pin 3 → R3 → LED → área de pad de tierra

Agregar Plano de Tierra

Un plano de tierra (vertido de cobre) en la capa inferior proporciona excelente conexión a tierra y blindaje electromagnético. ¡Para nuestra placa simple, también significa menos pistas que enrutar!

1. Selecciona la Capa Inferior (azul)
2. Haz clic en Tools → Copper Area o presiona Shift+P
3. Dibuja un rectángulo cubriendo todo el contorno de la placa
4. En las propiedades, establece la Red a GND
5. Haz clic en Rebuild Copper Area para llenar el plano

El plano de tierra se conectará automáticamente a todos los pads GND a través de patrones de alivio térmico.

Paso 4: Toques Finales

Agregar Etiquetas de Serigrafía

El texto de serigrafía ayuda durante el ensamblaje. Agrega estas etiquetas:

• Título de la placa: "555 LED Flasher" en la parte superior
• Versión: "v1.0"
• Marcadores de polaridad: "+" junto al pin de alimentación positivo
• Tu nombre/sitio web (¡opcional pero divertido!)

Selecciona la Capa de Serigrafía Superior y usa Place → Text para agregar etiquetas. Usa altura de texto de 1mm para legibilidad.

Agregar Agujeros de Montaje

Los agujeros de montaje te permiten sujetar la placa a una carcasa o separadores:

1. Busca "mounting hole 3mm" en la biblioteca
2. Coloca uno en cada esquina, a 3mm de los bordes
3. Conecta a la red GND para blindaje (opcional)

Ejecutar Verificación de Reglas de Diseño

El DRC asegura que tu placa sea manufacturable:

1. Haz clic en Design → Design Rule Check (o Ctrl+Shift+D)
2. Usa las reglas de diseño de JLCPCB (cargadas por defecto en EasyEDA)
3. Corrige cualquier error - problemas comunes:
   • Violaciones de separación: Pistas demasiado juntas
   • Redes sin enrutar: Conexiones perdidas
   • Conflictos cobre/contorno: Pistas demasiado cerca del borde de la placa

Paso 5: Pedir Tu PCB

¡Hora de hacerlo real! Generaremos archivos de manufactura y pediremos de JLCPCB.

Generar Archivos Gerber

Los archivos Gerber son el formato estándar de la industria para manufactura de PCB:

1. Haz clic en Fabrication → PCB Fabrication File (Gerber)
2. Revisa la vista previa - todas las capas deben verse correctas
3. Haz clic en Generate Gerber para descargar un archivo ZIP

Pedir de JLCPCB

1. Ve a jlcpcb.com
2. Haz clic en Order Now → Add Gerber file
3. Sube tu archivo ZIP Gerber
4. Configura las opciones:
   • Base Material: FR-4
   • Layers: 2
   • Dimensions: Auto-detectadas de los Gerbers
   • PCB Qty: 5 (mínimo, usualmente el más barato)
   • PCB Color: Verde (más barato) o tu preferencia
   • Surface Finish: HASL (sin plomo)
   • Copper Weight: 1 oz
5. Revisa la vista previa de PCB para asegurar que se ve correcta
6. Agrega al carrito y finaliza la compra

Costo típico: $2-5 por 5 placas + $2-15 envío (dependiendo de la velocidad). Las placas usualmente llegan en 5-14 días.

BOM y Lista de Partes

Mientras esperas las placas, pide componentes de LCSC o tu proveedor preferido:

Paso 6: Ensamblar Tu Placa

Cuando tus placas lleguen, ¡es hora de soldar! Los componentes through-hole son amigables para principiantes - si puedes usar un lápiz, puedes soldar.

Consejos de Soldadura para Principiantes

1. Trabaja del más bajo al más alto:
   • Primero: Resistencias (R1, R2, R3)
   • Segundo: Capacitor cerámico (C2)
   • Tercero: Socket de IC (opcional pero recomendado para U1)
   • Cuarto: Capacitor electrolítico (C1) - ¡cuida la polaridad!
   • Quinto: LED (D1) - ¡cuida la polaridad!
   • Último: Pin header (J1)
2. La polaridad importa:
   • Cap electrolítico: Pata larga = positivo, franja = negativo
   • LED: Pata larga = ánodo (+), lado plano = cátodo (-)
   • IC 555: La muesca o punto indica el Pin 1
3. Técnica de soldadura:
   • Calienta el pad Y la pata juntos por 2-3 segundos
   • Aplica soldadura a la unión, no al soldador
   • Una buena unión se ve como un volcán brillante
   • Deja enfriar antes de mover el componente

Probar Tu Placa

1. Inspección visual: Busca puentes de soldadura, uniones frías o conexiones faltantes
2. Verificación de continuidad: Usa un multímetro para verificar:
   • Sin cortocircuito entre VCC y GND
   • VCC alcanza todos los pines de alimentación
   • GND alcanza todos los pines de tierra
3. Encender:
   • Conecta fuente de alimentación de 5-12V (un power bank USB funciona genial)
   • Positivo a VCC, negativo a GND
   • ¡El LED debe comenzar a parpadear!

Solución de Problemas Comunes

Próximos Proyectos para Intentar

Ahora que has completado tu primera PCB, prueba estos proyectos progresivamente más desafiantes:

1. Controlador de LED RGB - Agrega un potenciómetro para controlar el brillo del LED con PWM
2. Driver de Tira LED Alimentado por USB - Aprende sobre MOSFETs y corrientes más altas
3. Clon de Arduino Nano - Construye tu propia placa de microcontrolador
4. Placa de Desarrollo ESP32 - Proyecto IoT habilitado para WiFi con componentes SMD

Preguntas Frecuentes