Montaje de un nodo para Meshtastic (FAKETEC)

Introducción

Meshtastic es un proyecto de código abierto que se centra en la creación de una red de comunicación descentralizada y off-grid (es decir, independiente de la red de internet) y asequible(barata) para eso usa radiofrecuencia, y en específico chips LoRa, al usar esta tecnología, como existen bandas de frecuencias libres para estos propósitos, no es necesario ser radioaficionado. En Europa, esta red funciona en 868 MHz. Las redes descentralizadas tienen una peculiaridad, y es que no hay un punto principal ni nada por el estilo, simplemente hay muchos nodos que “tejen” la malla, por lo que es relativamente sencillo formar parte y expandir la red. Bueno, y ahora que sabemos que es el proyecto meshtastic, vamos a ver como podemos crear un nodo y formar parte de la red.

Nodos

Tal como esta explicado en la web de meshtastic , ya existen muchos fabricantes que tienen a la venta aparatos perfectamente compatibles para este uso, por ejemplo,las placas “HELTEC” por 25-30€ o las “LILYGO® T-Deck” que son bastante mas caras, pero que tienen integrados bastantes mas sensores. El problema es que el presupuesto máximo que he puesto para estas pruebas son algo menos de 15€, entonces nos vamos a tener que buscar otra alternativa. Total, para montar un nodo solo necesitas un microcontrolador, un TX-RX de LoRa y una antena. Obviamente ya ha habido gente que ha pensado en esto, y así han desarrollado la iniciativa “Faketec” Un “FAKETEC” (nótese la similitud con “heltec”) es un nodo con apariencia similar a heltec, desarrollado por aficionados y que su precio (sumando todos los componentes) ronda los 10€, esto si que entra dentro de nuestro presupuesto.

Componentes de un FAKETEC:

• Microcontrolador NRF52840
• Módulo LoRa SX1262
• PCB
• Resistencias SMD
• Batería 18650
• Paciencia
• Pantalla LCD (opcional)
• Carcasa 3D (opcional)
• Encoder (opcional)

Realmente los componentes no son nada del otro mundo, pero cada una tiene su peculiaridad: El NRF5284o es un microcontrolador muy potente para lo que consume, es de extremado bajo consumo. El SX1262 es un módulo lora muy sencillo, de los mas básicos que se pueden obtener, y aunque la potencia sea baja, realmente no necesitamos mucho mas. La PCB es lo mas característico de todo el montaje, ya que como imita a otro modelo, alguien ya ha creado y subido a internet los archivos Gerber del modelo. En nuestro caso vamos a usar la versión 4, que es la que permite periféricos externos, para un futuro. El problema de esta versión(por decir problema, que tampoco es trauma) es que tenemos que soldar algunas resistencias SMD para controlar el voltaje de la batería(fácil). Por último, no es necesario pero queda mas chulo, es añadirle un pantalla LCD, queda mejor y así no dependes siempre de la aplicación móvil. También es opcional pero recomendable un botón o un encoder, para que tengamos una entrada para diferentes funciones

Una vez tenemos todas los componentes claros vamos a ver el montaje.

Montaje

Bueno, en esta parte hay un paso clave, que es la carga del firmware para el microcontrolador. Hay que hacerlo antes de soldar los componentes para asegurarnos de que la placa funciona. los pasos están explicados en este tutorial. Una vez tenemos el firmware cargado, es momento de soldar primero las resistencias de R1 = 1MΩ, R2 = 680kΩ para controlar el voltaje de la batería.

Ahora tenemos que soldar el SX1262es bastante sencillo aunque parezca soldadura superficial, simplemente alineamos, soldamos las esquinas y luego el resto de pines. Para el microcontrolador NRF52840 es mucho mas sencillo, ya que son soldadura pin-hole tradicional.

Para acabar, imprimimos una carcasa 3D, y soldamos la pantalla tal y como indica la serigrafía de la placa pcb, teniendo en cuenta las polaridades y los pines TX y RX. Y por ultimo añadimos el encoder. este es mas complicado ya que hay que localizar entradas sin asignar en la placa y alimentarlo, en mi caso use las entradas siguientes a la asignada para el pulsador. Finalmente, soldamos la batería 18650 a los pines serigrafiados en la PCB para este uso, y listo.

Y con esto (y añadiéndole una antena) ya tendríamos un nodo Faketec para Meshtastic. EL único paso restante es la configuración, pero es tan amplia que requiere una entrada exclusiva

Nodo fijo

A ver, esta muy bien tener un nodo con su carcasa en 3D y bonito para llevarlo siempre encima, pero también es interesante tener una estación base, uno fijo(ademas que para pruebas son necesarios 2, para que hablen entre ellos). Para eso he seguido los mismos pasos anteriores, salvo por que este no va a incluir ninguna pantalla ni encoder, ya que el fin ultimo de ese nodo va a ser controlarlo por puesto serie (por USB) Para este diseño, lo único necesario es cargar la batería con un regulador externo para que el circuito de carga interno no sufra, ya que es realmente limitado y siempre va a estar enchufado.

Vamos a dejar para otras entradas futuras la configuración y el control serie de los nodos. Y si, lo se, las imagenes son mejorables, pero hay que tener en cuenta que cuando hice las fotos, no estaba pensando en hacer esta entrada(las cosas como son)