NOD modularny BM-NODE DIY v.1 - instrukcja montażu i uruchomienia

W tym dziale znajdziesz opis projektów rodziny nodów BM-NODE, dokumentacje, instrukcje oraz wsparcie techniczne
bikeman
Site Admin
Posty: 67
Rejestracja: pt gru 15, 2023 9:13 pm
Lokalizacja: SQ6B, QTH Wrocław

NOD modularny BM-NODE DIY v.1 - instrukcja montażu i uruchomienia

Post autor: bikeman »

Ostatnia aktualizacja: 2024-12-12 15:32

Decydując się na zestaw "Dla każdego" otrzymujesz płytę główną, zawierającą wlutowane wszystkie elementy oraz konwerter E22 SMD2DIL
W przypadku zamówienia "Dla zaawansowanych", czyli samych PCB, oprócz poniższej procedury,
należy jeszcze samodzielnie zdobyć i wlutować wszystkie elementy płyty głównej.
Kompletnie zmontowana płyta główna
Kompletnie zmontowana płyta główna
20241107_133020_s.jpg (56.34 KiB) Przejrzano 783 razy
Konwerter E22 SMD2DIL v.1 30S/33S
Konwerter E22 SMD2DIL v.1 30S/33S
20241107_150156_s.jpg (59.03 KiB) Przejrzano 783 razy
Konwerter E22 SMD2DIL v.2 22S/30S/33S
Konwerter E22 SMD2DIL v.2 22S/30S/33S
20241113_160300_s.jpg (102.23 KiB) Przejrzano 638 razy

Na wstępie należy podkreślić, że moduł E22 jest bardzo wrażliwy na wysoką temperaturę oraz prądy elektrostatyczne, więc wyciągając go z opakowania, należy wcześniej pozbyć się (domowym sposobem) wszelkich ładunków elektrostatycznych uziemiając się na chwilę, np dotykając metalowego kranu.

Lutowanie powinno odbywać się w najkrótszym możliwym czasie, nie przekraczając czasów wskazanych przez producenta.
Temperatura lutowania 183°C w czasie maks. 60-90 sekund. Więc jest to procedura dość krytyczna.

Do lutowania najlepiej używać spoiwa w paście, ale klasyczne spoiwo 0.6mm jest dopuszczalne, choć wtedy temperatura będzie musiała być wyższa.

W pierwszej kolejności należy przylutować moduł E22 do konwertera, a następnie przylutować dwa rzędy goldpinów.

Pod konwerterem znajduje się kondensator SMD 100nF, który otrzymasz już przylutowany.

Po całej operacji, efekt powinien być podobny do pokazanego poniżej:
20241107_153100_s.jpg
20241107_153100_s.jpg (52.9 KiB) Przejrzano 783 razy
20241107_153113_s.jpg
20241107_153113_s.jpg (55.8 KiB) Przejrzano 783 razy
20241107_153126_s.jpg
20241107_153126_s.jpg (48.05 KiB) Przejrzano 783 razy

Po tej operacji, można już wcisnąć kompletny moduł E22 w odpowiednie gniazdo na płycie głównej, zgodnie z poniższą fotografią:
Kierunek umieszczania modułów na płycie
Kierunek umieszczania modułów na płycie
20241107_133507_s.jpg (66.24 KiB) Przejrzano 783 razy

Kolejnym krokiem jest przylutowanie goldpinów do modułu Arduino Mini Pro oraz modułów czujników telemetrii.
Należy zwrócić uwagę, aby piny były wlutowane po właściwej stronie modułów, zgodnie z poniższymi rysunkami.
Przylutowanie po złej stronie praktycznie eliminuje moduł z użycia na płycie głównej.
20241107_155503_s.jpg
20241107_155503_s.jpg (68.88 KiB) Przejrzano 783 razy

Moduły ESP32 oraz Arduino Mini Pro należy przed umieszczeniem na płycie zaprogramować.
Opis programowania dostępny jest tutaj >>> https://meshtastic.pop.pl/viewtopic.php?t=26

ESP32 łatwo zaprogramować przez webflasher dostępny >>> https://flasher.meshtastic.org/
wybierając firmware w wersji DIY V1

Arduino Mini Pro programujemy wsadem dostępnym na tym forum >>> https://meshtastic.pop.pl/viewtopic.php?t=11
Programowanie można przeprowadzić za pomocą programu Arduino IDE.
Optymalny czas restartu to 8h i jeśli odpowiada Ci taki czas, należy go wpisać
w zmienne kodu przed skompilowaniem i wysłaniem do Mini Pro.
W opcjach kompilacji należy zaznaczyć, że jest to układ Mini Pro, zasilany 3.3V o taktowaniu 8MHz.
Częstotliwość taktowania jest kluczowa do obliczania czasów w kodzie programu restartera.


Po zaprogramowaniu należy moduły umieścić w podstawkach wraz pozostałymi czujnikami.
Nie można programować układów umieszczonych na płycie głównej - należy je wyciągnąć z podstawek.

Proszę zachować szczególną uwagę, przy wsuwaniu modułów wykonawczych w podstawki. Odwrotne włożenie modułu lub przesunięcie np o jeden pin i podłączenie zasilania, spowoduje, w najlepszym wypadku, uszkodzenie tego modułu, a w najgorszym uszkodzenie pozostałych modułów na płycie.

Sygnał do anteny można wyprowadzić za pomocą pigtaila IPEX-SMA lub przez wbudowane gniazdo SMA.

Uruchomienie noda bez podłączonej anteny (SMA/IPEX), może skutkować spaleniem końcówki mocy w E22

NODa można zasilać przez gniazdo USB umieszczone na module ESP32. Niestety trafiają się moduły z "oszukanym" stabilizatorem
i przy takim zasilaniu NOD cały czas się restartuje, ponieważ stabilizator nie podaje wystarczającej ilości prądu.
W takim przypadku, należy noda podłączyć przez zacisk zasilania KF350, znajdujący się koło gniazda SMA anteny, do stabilizowanego napięcia 5V
Dodatni biegun zasilania opisany jest na PCB jako "5V VCC-IN". UWAGA!!! Odwrotne podłączenie napięcia uszkodzi elementy noda

Istotna jest kolejność uruchamiania. W przypadku problemów, łatwo znaleźć przyczynę:

1. Wkręcamy antenę w gniazdo SMA lub za pomocą pigtaila łączymy ją z modułem E22 przez gniazdo IPEX
2. Wsuwamy moduł E22 w podstawkę
3. Wsuwamy w podstawkę zflashowany firmwarem DIY V_1 moduł ESP32
4. Wsuwamy w podstawkę wyświetlacz OLED - UWAGA na topologię PIN, opis na dole strony
5. Podłączamy zasilanie przez USB ESP32 lub zacisk KF350 (zacisk plus jest oznakowany VCC-IN 5V)
6. Nod powinien się uruchomić i na wyświetlaczu pojawi się logo Meshtastic
7. Wyłączamy zasilanie noda.
8. Wkładamy moduł sensora zasilania INA219
9. Podłączamy zasilanie przez USB ESP32 lub zacisk KF350 (zacisk plus jest oznakowany VCC-IN 5V)
10. Nod powinien się uruchomić i na wyświetlaczu pojawi się logo Meshtastic
11. Wyłączamy zasilanie noda.
12. Wkładamy moduł sensora środowiska BME280
13. Podłączamy zasilanie przez USB ESP32 lub zacisk KF350 (zacisk plus jest oznakowany VCC-IN 5V)
14. Nod powinien się uruchomić i na wyświetlaczu pojawi się logo Meshtastic
15. Wyłączamy zasilanie noda.
16. Wsuwamy zaprogramowany Arduino Mini Pro (restarter)
17. Podłączamy zasilanie przez USB ESP32 lub zacisk KF350 (zacisk plus jest oznakowany VCC-IN 5V)
18. Nod powinien się uruchomić i na wyświetlaczu pojawi się logo Meshtastic
19. W tym momencie nod jest gotowy do konfiguracji
20. Łączymy się z nodem przez bluetooth

Należy skonfigurować 3 zakładki, wg poniższych obrazków:
1. Zakładka Power: ustawiamy adres I2C na wartość 64 (dziesiętnie) - odpowiada za prawidłowe wyświetlanie napięcia i prądu
Power Config
Power Config
20241109-234907_Meshtastic_s.jpg (28.84 KiB) Przejrzano 697 razy

2. Telemetry Config: zgodnie z poniższym obrazkiem.
Telemetry Config
Telemetry Config
20241109-234753_Meshtastic_s.jpg (38.01 KiB) Przejrzano 697 razy

3. Neighbor Info Config: zgodnie z poniższym obrazkiem
Neighbor Info Config
Neighbor Info Config
20241109-234828_Meshtastic_s.jpg (19.32 KiB) Przejrzano 697 razy

Do testów można ustawić czasy mniejsze niż 1800s, np 600s. Ale po ukończonych testach należy je zwiększyć, aby nie przeciążać sieci nadmiarowym ruchem

Po restarcie noda, na pierwszej pozycji listy nodów, powinien znajdować się nasz nod z wyświetlonym kompletem parametrów telemetrii
Telemetria
Telemetria
20241109-235251_Meshtastic_s.jpg (51.37 KiB) Przejrzano 697 razy

Uwaga na instalowaną wersję wyświetlacza!

Płyta zaprojektowana jest dla wyświetlaczy OLED 0.96'', zmieści się również większy wyświetlacz 1.3''
Przy instalacji wyświetlacza należy zwrócić uwagą na kolejność pinów zasilania:
od lewej => GND, VCC, SCL, SDA [1]

Zdarzają się wyświetlacze z zamienionymi pinami zasilania:
od lewej => VCC, GND, SCL, SDA [2]
Podłączenie takiego wyświetlacza, uszkodzi go.
Topologie OLED
Topologie OLED
20241116_215705_s.jpg (105.6 KiB) Przejrzano 596 razy
Ostatnim, do omówienia elementem na płycie jest zworka polaryzacji prądu znajdująca się po prawej stronie.
Odpowiada ona za wskazania kierunku prądu w telemetrii. Pomiar prądu/napięcia przez INA219 odbywa się wyłącznie wtedy,
gdy zasilanie 5V|GND jest podłączone do zacisku KF350 (okolice gniazda SMA).

Ustawienie zworek
Ustawienie zworek
20241107_133020_s_zworki.jpg (59.09 KiB) Przejrzano 783 razy

Ustawienie zworek 2-3, 4-5 powoduje ujemny znak przed wartością prądu, czyli np -25mA
Ustawienie zworek 1-2, 3-4 powoduje dodatni znak (brak znaku) przed wartością prądu, czyli np 25mA
Ma to zastosowanie wtedy, gdy stosujemy zasilanie solarne i w ten sposób można identyfikować,
czy bateria jest rozładowywana przez noda lub ładowana przez solar.
W tym celu należy użyć odpowiedniego kontrolera solarnego i odpowiedniej topologii połączeń.
Opis układu zasilania znajduje się tutaj >>> https://meshtastic.pop.pl/viewtopic.php?t=33

W środkowej części płyty głównej wyprowadzone są 4 piny magistrali I2C (GND, SCL, SDA, 3V3)
Pozwala to na podłączenie dowolnych urządzeń pracujących z tą magistralą,
jeśli firmware potrafi obsłużyć urządzenie teraz lub w przyszłości.
W chwili obecnej jako dodatkowe urządzenia można podłączyć klawiaturę i sensor jakości powietrza.
Magistrala I2C
Magistrala I2C
20241107_133020_i2c_s.jpg (57.99 KiB) Przejrzano 681 razy

Jeśli nod ma pracować w trybie off-grid, zasilany z aku / solarem, sugeruję wylutować stale świecącą diodę w Mini Pro, która niepotrzebnie pobiera kilka mA ze źródła, jak na poniższym rysunku
Dioda - usunięcie
Dioda - usunięcie
20241117_202538_s.jpg (78.6 KiB) Przejrzano 584 razy

I

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Opis projektu >>> https://meshtastic.pop.pl/viewtopic.php?t=16

Instrukcja budowy układu zasilania, zawierającego panel solarny,
kontroler z histerezą ładowania oraz akumulator AGM >>> https://meshtastic.pop.pl/viewtopic.php?t=33

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Tematu nie wyczerpałem, dlatego powyższy dokument będzie aktualizowany w miarę potrzeb.


Ostatnio przesunięty w górę pt lis 29, 2024 11:32 pm przez: bikeman.
ODPOWIEDZ