Las dificultades del bringup de circuitos electrónicos
Has terminado el diseño de tu circuito electrónico. Mandas la documentación a los fabricantes y recibes los prototipos por primera vez. Comienza el bringup. Llamamos bringup al proceso en el que se “levanta” el circuito por primera vez y se valida todo su funcionamiento.
Este proceso es uno de los más difíciles del desarrollo de un circuito electrónico por su complejidad. Hay muchos factores que pueden ocasionar problemas —y que se añaden entre sí— sin que sea evidente. Detectar todos estos problemas es tedioso y requiere de un dominio técnico del circuito que estás levantando. Ser metódico y revisar cada parte del circuito es fundamental para tener superar esta etapa.
En el bringup, es la primera vez que interaccionan el hardware, el firmware y la fabricación del circuito sin que estén validadas. A continuación, te explicamos lo que implica.
El diseño no está validado
Es la primera vez que se materializa tu diseño. Cualquier proceso de ingeniería tiene fallos que hay que encontrar y corregir. La PCB podría tener fallos de diseño ya sea por despiste, por error en la interpretación de los datasheets, cálculos, recomendaciones de fabricantes o por decisiones erróneas.
Si no has simulado el comportamiento del circuito (algo habitual) pueden aparecer efectos electromagnéticos indeseados que imprevistos y afecten al comportamiento.
Detectar estos problemas es difícil y solventarlos requerirá retrabajos sobre el circuito que requieren habilidad y experiencia.
La fabricación y montaje no están validados
Es la primera vez que se fabrica el circuito. La documentación de fabricación puede tener errores. El BOM es uno de los documentos más propensos a fallos pues gestionar todas las referencias es complejo.
También pueden haber errores durante el proceso de la fabricación de la PCB o el montaje electrónico. Aunque tengas una documentación impoluta, en el proceso de fabricación siempre aparecen fallos. Cuando se monta una PCB por primera vez hay muchos procesos manuales relacionados con los utillajes (programación de Pick and Place, configuración de AOI…) que pueden propiciar fallos en el montaje.
Además, es probable que no tengas establecidas las pruebas de fin de línea con lo cual los circuitos llegan de fábrica sin probar y no tienes garantías de que el circuito se esté fabricando correctamente.
El firmware no está validado
Aunque hayas desarrollado firmware en una placa de evaluación, seguramente tengas que cambiar configuraciones para adaptarlo al nuevo hardware e incluso puede que tengas que configurar nuevos periféricos que antes no tenías.
Esto añade otra capa de incertidumbre al bringup del circuito. Debes revisar con detalle cada modificación del firmware para verificar de que no tengas errores. Haz pequeñas funcionalidades que te permitan verificar que el hardware funciona.
Utilizar el debugger para analizar qué está ocurriendo en los drivers es fundamental para detectar el origen del problema.
Conclusiones
El proceso de bringup de un circuito electrónico es difícil y complejo. Es la primera vez que interaccionan el hardware y el firmware sin estar validados. Además, es la primera vez que se fabrica el circuito, con lo que pueden haber errores de fabricación.
Superar esta etapa requiere dominio técnico del diseño de hardware, de la programación firmware y de la fabricación de circuitos electrónicos. Tras superarla, tendrás el grueso del desarrollo del producto completado.