La placa

La placa de ZX-V lleva las dos Pico y todo lo que necesitan: HDMI, USB-A para el teclado, microSD, jack de audio, USB-C para la corriente, un reloj con su pila y los mandos del frontal. Mide 100 × 100 mm, es de dos capas, y está pensada para que JLCPCB la haga con todas las piezas pequeñas de montaje superficial (SMD) ya soldadas. Cuando llega, solo te quedan por soldar las dos Pico y unas pocas piezas grandes de agujero pasante.

La placa todavía no se ha fabricado ni probado. El diseño está terminado y pasa las comprobaciones de KiCad, pero nadie ha montado una todavía. Si la pides, comprueba todo lo que dice esta página y cuenta con alguna sorpresa. El diseño se publicará cuando se haya montado y probado una; hasta entonces, esta página cuenta lo que supondrá pedirla.

La placa sin las Pico, dibujada por KiCad. El frontal queda abajo; algunos conectores solo se ven por sus pads. Los rótulos de la serigrafía están en español (ver Conectores y mandos).

Cómo pedirla a JLCPCB#

Estos son los ficheros que habrá que subir, cuando se publiquen; para pedirla no hará falta KiCad.

Los nombres de los botones y opciones de abajo son los que usa la web de JLCPCB (en inglés) mientras se escribe esto; pueden cambiar un poco.

1. La placa#

1. En jlcpcb.com, empieza un pedido de PCB y sube zxv-gerber.zip. La web lee el tamaño de los ficheros: tiene que decir 2 capas, 100 × 100 mm.
2. Elige estas opciones (lo demás, como venga):

1. El número de pedido. JLCPCB imprime su número de pedido en la serigrafía. La placa tiene marcado el sitio debajo de la Pico CPU: el texto JLCJLCJLCJLC. Con Specify a location lo imprimen ahí, donde la Pico lo tapará; si dejas lo que viene, lo ponen donde quieren, a lo mejor en pleno frontal. (Debajo de la Pico ULA hay otra marca, WayWayWay, para pedirla a PCBWay.)

2. El montaje#

1. Activa PCB Assembly en el mismo pedido.
2. Elige el montaje Economic, por la cara de arriba (Top side). Todo lo que se monta es SMD y está arriba, así que vale el barato. Elige cuántas placas quieres montadas.
3. Sube zxv-bom.csv como BOM y zxv-cpl.csv como CPL (el fichero de colocación).
4. En la lista de piezas, mira que las 28 líneas tengan su pieza y que todas estén en existencias. Las Pico, los pulsadores, el interruptor, los LED y las tiras de pines no salen: los sueldas tú, así que no van en los ficheros.

Si una pieza está agotada, busca en el catálogo de JLCPCB una igual, del mismo valor y encapsulado. Por ejemplo, si se agotaran las ocho resistencias de 240 Ω del HDMI (C17572), valdría cualquier otra de 240 Ω con el mismo encapsulado 0805.

3. La vista previa de la colocación#

JLCPCB coloca cada pieza según su propia huella, que no siempre está girada como la de KiCad ni tiene el centro en el mismo sitio. El CPL ya corrige las diferencias conocidas, pero mira la vista previa de la colocación antes de pagar. Amplía y comprueba que:

• el punto del pin 1 de U3 (el chip del reloj, de 8 patas), de Q1 y de D4 (de 3 patas cada uno) cae sobre la marca del pin 1 de la placa;
• la raya de los diodos D1, D2 y D3 queda del lado de la raya dibujada en la placa;
• el USB-C (J1), el zócalo de la microSD (J3) y el jack (J8) caen bien sobre sus pads, y también el HDMI (J7), el USB-A (J4) y el portapilas (BT1).

Si una pieza sale girada, normalmente se puede girar en la propia vista previa, o pedírselo a JLCPCB en las notas del pedido.

Lo que cuesta#

Las piezas salen por unos 5 dólares por placa (sin las Pico). Además, JLCPCB cobra una vez por pedido (no por placa) cada pieza Extended que no sea preferida: aquí son ocho (el portapilas, los dos fusibles, el USB-C, la microSD, el USB-A, el HDMI y el jack), a unos 3 dólares cada una. En un pedido de 5 placas, unos 5 dólares por placa. Son cifras aproximadas: las de verdad salen en el presupuesto de la web.

Sin el montaje de JLCPCB#

Todas las piezas SMD se pueden soldar a mano: las resistencias y los condensadores son de 0805 (un tamaño cómodo) con pads largos, los chips tienen las patas a la vista, y solo el cristal del reloj es pequeño (3,2 × 1,5 mm, dos pads; con flux se suelda bien). También puedes pedir el stencil con las placas y usar una placa caliente o un horno: todo lo SMD está en la cara de arriba. Los mismos números LCSC de zxv-bom.csv valen en LCSC o en cualquier tienda.

Las piezas que sueldas tú#

Cómo se sueldan#

Primero lo bajo del frontal, luego las tiras opcionales y, al final, las Pico.

Los mandos y LED del frontal#

Los cinco van en el borde de delante y asoman por él, para salir por los agujeros del frontal de una caja. Son piezas en ángulo recto que van tumbadas sobre la placa.

• Los pulsadores (SW1, SW2): mételos hasta el fondo, con el cuerpo hasta el borde; el botón asoma unos 4 mm. Las patas solo entran de una manera.
• El interruptor (SW3): mételo hasta el fondo y suelda sus tres patas y sus dos pestañas de sujeción. La palanca asoma unos 3,4 mm. Visto desde delante, con la palanca a la derecha está encendido y a la izquierda, apagado: la placa pone OFF encima de la mitad izquierda y ON encima de la derecha.
• Los LED (LED1 verde, LED2 rojo): van tumbados, apuntando hacia fuera del borde. Dobla las dos patas en ángulo recto para que el LED quede paralelo a la placa, a unos 2 mm de ella, con la punta saliendo 1 mm del borde. Ojo con la polaridad: el cátodo (la pata más corta, del lado plano del reborde del LED) va al pad cuadrado. No los cambies: el verde es LED1 (SD) y el rojo, LED2 (ENLACE).

Las tiras opcionales#

J5 (3 pines, UART) y J6 (4 pines, I2C) están detrás a la derecha. Solo hacen falta para depurar (J5) o para conectar un módulo I2C, como un reloj DS3231 (J6). Tiras macho rectas de 2,54 mm.

Las Pico#

La huella admite las Pico de dos maneras:

• Con tiras de pines (lo más fácil de soldar): suelda dos tiras de 1 × 20 a la Pico, o cómpralas con las tiras ya puestas, y luego suelda las tiras en los agujeros de la placa. La Pico queda un poco separada de la placa.
• Por sus bordes almenados: apoya la Pico sobre la placa, cada medio agujero sobre su pad, y suelda los dos lados. La mitad de soldaduras y más baja; más difícil de quitar.

La orientación: los componentes de la Pico hacia arriba y su conector micro-USB hacia el frontal (hacia el USB-A y los pulsadores). La Pico ULA va a la izquierda y la Pico CPU a la derecha, vistas desde delante; la placa pone ULA y CPU delante de cada una.

Las dos Pico son iguales hasta que llevan su firmware. Lo más cómodo es cargar el firmware en cada una antes de soldarla y marcarla (El firmware). También se puede hacer después: el micro-USB y el botón BOOTSEL quedan a mano.

La pila#

Mete una CR2032 en el portapilas (CR2032, en el lateral derecho) con el lado + (el plano, el de las letras) hacia arriba, como indica el + de la placa. Sin ella la máquina funciona, pero al apagarla olvida la hora, el idioma y la distribución del teclado.

Lista de comprobación#

• [ ] La placa montada no tiene puentes de estaño a la vista, sobre todo en el HDMI y el USB-C.
• [ ] SW1 (RESET) y SW2 (MODO), hasta el fondo y soldados.
• [ ] SW3 (OFF / ON) soldado, con sus pestañas.
• [ ] LED1 verde en SD, LED2 rojo en ENLACE, con el cátodo en el pad cuadrado.
• [ ] Si las quieres: J5 y J6.
• [ ] Cada Pico con su firmware: zxv_cpu.uf2 en la Pico CPU y zxv_ula_link.uf2 en la Pico ULA.
• [ ] La Pico ULA a la izquierda, la Pico CPU a la derecha, con el micro-USB hacia delante.
• [ ] Los 80 pines de las Pico soldados (40 cada una).
• [ ] La CR2032 puesta, con el + hacia arriba.

El primer encendido#

Las primeras comprobaciones, antes de soldar las Pico, con un polímetro.

1. Que no haya un cortocircuito. Sin nada enchufado, mide la resistencia entre los dos contactos de los extremos del puerto USB-A (5 V y masa). No tiene que estar cerca de 0 Ω.
2. El interruptor. Enchufa el cargador USB-C y mide la tensión entre esos mismos dos contactos del USB-A: unos 5 V con la palanca a la derecha (ON) y 0 V a la izquierda (OFF). También puedes medir, en la huella de cada Pico, entre el pin 39 (VSYS) y el 38 (GND), el segundo y el tercero desde el extremo del micro-USB por el lado del pin 40: algo menos de 5 V encendida (un diodo de protección se come unas décimas de voltio). Desenchufa el cargador.
3. Suelda las Pico, mete una tarjeta microSD y conecta la pantalla HDMI y un teclado USB.
4. Enciende. El LED rojo ENLACE parpadea una vez (el modo 0) y luego se queda encendido mientras la Pico ULA recibe imágenes de la Pico CPU. En la pantalla sale el BASIC.
5. Pruébala: PRINT 6*7, luego CAT (el LED verde SD se enciende mientras lee la tarjeta) y BEEP 1,0 para el sonido.
6. La prueba de la placa: LOAD "ROM:boardtest" comprueba, uno a uno, lo que ve un programa: el monitor (por su HPD), el reloj, la tarjeta, el teclado, los mandos, el ratón y el sonido (teclas 1, 2 y 3: beeper, AY por la izquierda y por la derecha). Pulsa MODO para ver cambiar la línea del vídeo, y Esc para volver. Con P, las paletas: los colores de siempre de la ROM y los mismos puestos a mano, línea a línea, sin que se vean rayas; una rampa gris; una de fuego que gira, y el borde, que cambia cada segundo (negro, negro, naranja y morado) sin que cambie nada más. Con Espacio se para la rampa, y el «CRC paletas» debe ser 95AF97D6, el mismo que en el emulador y que el de la página de diagnóstico (Ctrl+Alt+F12), en la línea de la ULA: así las paletas llegan bien a la ULA. P otra vez vuelve a la prueba.

Las Pico se pueden conectar al ordenador por su micro-USB con la placa encendida: los diodos de protección separan las dos alimentaciones. Con la placa apagada, no: una Pico sola alimentaría a la otra por los pines del enlace. Si algo no funciona, mira Qué mirar.

Conectores y mandos#

Para arrancar en el modo de vídeo seguro con esta placa, mantén apretado MODO mientras enciendes, o mientras pulsas y sueltas RESET.