Llevo un tiempo compartiendo mi proceso de construcción en r/esp32, y una publicación tocó una fibra que no esperaba: una foto de una plaquita genuinamente fea, dos ESP32-C3 y un sensor cableados con cinta de cobre sobre una base impresa en 3D. Se llevó unos cientos de votos y una sección de comentarios llena de buenas preguntas. Así que quiero darle el artículo que se ganó: por qué elegí la ruta rápida y fea de la PCB impresa en 3D, cómo y cuándo supe que era hora de dejar de pegar cobre y diseñar una placa de verdad, y qué la reemplazó.
No esperaba que aparecieran tantos. Algunos preguntaron "¿eso es cinta de cobre?" (sí). Unos cuantos señalaron con cariño que mis puntos de soldadura estaban, y cito, todos puntiagudos y que ni siquiera eran puntos (también correcto, desde entonces descubrí el flux, gracias). Y un buen puñado preguntó lo mismo: ¿puedes soltar el STL?
Así que este artículo es todo eso. Lo bueno, lo feo, lo jugoso (el STL), y la parte honesta sobre cuándo un truco ya cumplió su función y toca construir lo de verdad.
Por qué hacer una PCB de cinta
Necesitaba una placa a medida para un proyecto de dos radios (ya llego a las dos radios), y no quería esperar una semana a una tanda de fábrica solo para descubrir que me equivoqué en un pin. Tampoco quería un nido de cables de puente que se cae en cuanto le soplas. Mi primer beta fue exactamente eso, todo cableado, y era una tortura cambiarlo.
La verdad es que, solo para la parte eléctrica, no necesitas una PCB a medida para nada. Una perfboard hace el trabajo, ya sea soldada, o (como me recordaron unas buenas personas en el hilo) poblada con pogo pins para dejarla ligera y poder sacar las placas. Esa parte se resuelve barato.
Para mí la placa impresa en 3D vino de otro problema: el empaquetado. Una vez que el circuito funcionaba, las preguntas pasaron a ser cómo lo envuelvo bien, por dónde viajan de verdad las trazas, cómo encaja la geometría en una carcasa pequeña y elegante. Iteré la forma varias veces, incluso apilé las placas en un momento. Y las dos radios añaden una restricción real: si las apuntas mal, se bloquean entre sí, así que necesitan una orientación específica. Una perfboard no decide eso por ti. Una placa impresa sí.
Así que la cinta de cobre se gana su lugar justo ahí. Consigues trazas reales, planas y de bajo perfil que puedes enrutar como quiera la carcasa, cambiarlas con un cúter en treinta segundos, y todo vive dentro de la carcasa impresa en 3D que ibas a imprimir de todos modos. No va a llevar mucha corriente ni a funcionar en RF, pero para cablear placas de desarrollo, sensores y raíles de alimentación dentro de una forma que sí te importa, es genuinamente buenísima.
El cómo, la parte por la que viniste
Déjame corregir el registro primero, porque mucha gente asumió lo contrario: mi placa está soldada, y bien soldada. El objetivo nunca fue evitar la soldadura. El objetivo es que la soldadura va al final, después de que el trazado esté bien. Iteras a lo barato y feo hasta que el cobre está exactamente donde debe estar, y solo entonces lo fijas. Hazlo bien, y luego hazlo permanente.
El método real se apoya en una técnica de este video, donde él cubre toda la placa con cinta de cobre y revela las trazas por abrasión en vez de cortándolas. Tres movimientos:
1. Una base impresa en 3D con canales. Modelas ranuras poco profundas por donde deben ir tus trazas. Piénsalo como una protoboard que diseñaste a propósito: las ranuras son tu enrutado.
2. Cinta de cobre, presionada a fondo. Coloca lámina de cobre adhesiva sobre toda la placa y presiónala fuerte dentro de las ranuras, hasta el fondo, de modo que el cobre siga cada canal y quede por debajo de la superficie plana entre ellos.
3. Lija hasta dejarlo liso. Después lija la cara plana superior. El cobre que sobresale en lo plano se va, el cobre hundido en las ranuras sobrevive, y te quedas con trazas limpias y aisladas asentadas en sus canales. Límpialo y luego suelda tus conexiones sobre ellas.
Una advertencia real sobre ese último paso: no intentes el lijado sobre PLA. El PLA es blando, y la lija lo devora y se lleva tus trazas con él. Usa algo que aguante de verdad la abrasión, un filamento más resistente o una impresión en resina, y aguanta bien.
Esa es la idea completa: la carcasa es el circuito. Imprimes tu enrutado, lo inundas de cobre, lo lijas hasta convertirlo en una placa, y lo sueldas.
Ahora, una idea más limpia que no usé, pero que salió en el hilo y es genuinamente buena: saltarte la soldadura por completo y usar pogo pins, esos contactitos con resorte asentados en agujeros impresos que presionan contra la cinta cuando cierras la tapa. Eso te da una versión sin soldadura, saca-la-placa-y-reutilízala. Yo soldé la mía porque la quería permanente, pero si quieres algo reconfigurable, ese es el camino. Todo el crédito a quienes lo propusieron.
Y una que llevó todo esto más lejos y no he dejado de pensar en ella: imprime la base en capas, cada una con ranuras, apílalas, y usa rodajitas de tubo metálico como vías entre capas. Una PCB multicapa DIY con enrutado oculto. Todavía no la he probado, pero lo haré.
El STL, y el firmware que lo acompaña
Directo: no voy a soltar el STL de la placa de mi producto real, la que tiene el enrutado SPI específico entre los dos chips. Está pegada a un proyecto exacto y solo te confundiría.
Lo que te doy en cambio es mejor, porque es una placa real y construible, no una referencia de juguete. Es el sustrato de cinta impreso en 3D de hms-mm, el hermano totalmente de código abierto de este proyecto donde los dos ESP32-C3 hablan por UART en vez de SPI. La misma técnica que acabas de leer, ranuras y pads hundidos y cobre lijado, pero lo bastante simple como para construirla y que haga algo de verdad.
El enrutado es sencillísimo a propósito. Las dos líneas UART cruzan el hueco como diagonales paralelas para que no haya cruces que pelear, y la tierra y un raíl 3V3 compartido vuelven por el interior (para que puedas alimentar todo desde cualquiera de los dos USB-C). Cada SuperMini queda al ras de su propio borde, de modo que su USB-C sobresale y un cable entra directo, y una tapa deslizante (con una ventana para cada puerto) lo cierra todo. Imprímela en algo más resistente que PLA si piensas lijar el cobre, mete dos SuperMini, y luego cinta, lija, suelda, flashea, y tápala.
Descarga el STL. Y de regalo, el firmware tanto del mule como del miner también es de código abierto, aquí mismo: github.com/hms-homelab/hms-mm. Flashea ambas placas, únelas con cinta, y mira cómo una saca datos de una tarjeta SD WiFi mientras la otra los sirve de vuelta en tu propia red. Constrúyela tú mismo. Es un gustito genuino la primera vez que cobra vida:
Esa es una tarjeta SD real de CPAP, servida directo desde el pequeño puente de cinta por WiFi. De cobre feo a eso.
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Saber cuándo el truco ya cumplió
La placa de cinta de cobre nunca fue pensada para durar. Fue una forma de responder preguntas barato y rápido. ¿El pinout está bien? ¿Las dos radios de verdad cooperan? ¿Todo cabe en la carcasa que quiero? Cada una de esas preguntas cuesta una semana y una tanda de fábrica con una PCB real, o treinta segundos con un cúter en esta.
Así que iteré sobre ella, feliz y fea, hasta que dejó de ser lo que me frenaba. Y hay un momento en que la balanza se voltea. Para mí fueron tres señales a la vez:
- El trazado dejó de cambiar. Ya no cortaba trazas nuevas, solo volvía a pegar la misma porque se levantaba.
- Necesitaba más de una. Un truco que construyes una vez está bien. La segunda vez que lo reconstruyes a mano, estás desperdiciando tu vida.
- Tenía que ser fiable, toda la noche, sin vigilancia. La cinta de cobre acaba soltándose, y los pogo pins son para el banco de trabajo, no para algo que tiene que funcionar durante años junto a la cama de alguien mientras duerme.
Esa última fue la clave. El prototipo demostró que la idea funcionaba. No podía ser la idea. Así que tomé todo lo que me enseñó, el pinout que había reducido de riesgo, el trazado que había asentado, y dibujé una PCB de verdad. Cobre real, máscara de soldadura real, agujeros metalizados, todo. Esa placa es la que hace funcionar el producto terminado hoy. La fea se jubiló el día que la de verdad volvió de la fábrica y arrancó al primer intento.
Ese es el punto de un prototipo como este. No estás construyendo el producto. Estás comprando certeza, barata, para que cuando sí gastes el dinero en una placa real, ya sepas que va a funcionar.
¿Y para qué eran los dos ESP32?
Esta es la pregunta que salía una y otra vez en el hilo, así que aquí está la respuesta.
Necesitaba dos radios WiFi. Un ESP32-C3 se une a una red y saca datos en silencio de un dispositivo en ella, y el otro se une a una red completamente distinta y sirve esos datos hacia afuera. Uno mina, el otro carga. Un pequeño puente de dos cabezas.
Eso suena abstracto hasta que sabes qué estaba puenteando. El dispositivo en la primera red es una máquina de CPAP, la máquina de respiración que mucha gente usa de noche, y escribe un montón de datos detallados a una tarjeta SD que casi nada se molesta en leer. Yo los quería todos, automáticamente, sin sacar nunca la tarjeta. Así que las dos placas se volvieron un pequeño aparato que agarra esos datos del propio WiFi de la máquina y se los pasa a mi teléfono y a la nube, cada mañana, solo.
Apodé a las dos placas el Mule y el Miner, y ese feo prototipo de cinta de cobre fue su primer cuerpo funcional. La versión limpia que vino después es un producto real ahora.
Si quieres la historia de ingeniería de cómo las dos placas hablan entre sí y lo logran, es una madriguera que vale la pena: empieza con So you bought the Mule and Miner, o la historia de origen en What is CpapDash, really. Y si solo quieres ver para qué servía al final toda esa cinta de cobre fea, el panel está aquí.
Gracias por mirar mi placa fea. Ve a hacer algo peor, y luego haz que funcione.