Meshadventurer — потужна нода з енкодером

Це інший клас пристрою, ніж Faketec. Замість кишенькової ноди на 150 мВт — стаціонарний вузол з передавачем 1–2 Вт, екраном, енкодером і датчиком тиску. Такою нодою можна закрити район, а не квартиру.

Проєкт: chrismyers2000/MeshAdventurer

Meshadventurer. Енкодер дозволяє писати повідомлення прямо з ноди, без телефона. Фото: meshtastic.net.ua.

Процесор

ESP32-WROOM

Радіо

Ebyte E22-400M30S/33S

Потужність

1–2 Вт

Живлення

6–28 В або 18650

Керування

екран + енкодер

Складність

середня

Для кого ця плата

• Стаціонарний вузол. Дах, горище, вікно верхнього поверху — там, де потужність реально працює.
• Робота без телефона. Енкодер плюс екран дають повноцінний інтерфейс: гортаєте канали, вибираєте готові повідомлення, надсилаєте.
• Живлення від чого завгодно. Вхід 6–28 В — можна від блока живлення, від автомобільної мережі, від акумулятора.

Деталей більше, ніж у Faketec, але всі вони великі: тут майже немає дрібного SMD, і паяти простіше.

1–2 Вт — це відповідальність

Потужна нода не тільки далі чути — вона й голосніше «глушить» ефір навколо себе. У щільній міській мережі надлишкова потужність робить гірше всім: ваші пакети забивають чужі.

Ставте 1–2 Вт там, де ви справді ретранслятор на висоті. Для ноди на столі це шкідливо.

Список деталей

Meshadventurer v1.3 — комплект деталей

≈ 1 500–2 000 UAH за ноду

Стаціонарна нода з екраном, енкодером і передавачем 1–2 Вт. Деталей більше, але всі великі й прості для паяння. 24 обов’язкових позицій з 30. Схема-першоджерело: chrismyers2000/MeshAdventurer.

Мозок і радіо

5 поз.

Деталь	На платі	Типорозмір	К-ть	Ціна	Купити
ESP32-WROOM-32U/D Прошийте ДО паяння на плату, щоб перевірити модуль.	U4	плата розробника, CH9102, 38 пінів	1	≈ 200 UAH	скоро
Ebyte E22-400M30S (1 Вт) Або потужніший 400M33S — на 2 Вт.	U2	433 МГц, 30 dBm	1	≈ 240 UAH	скоро
Ebyte E22-400M33S (2 Вт) не обов’язково Альтернатива до 400M30S. Потребує серйознішого живлення.	U2	433 МГц, 33 dBm	1	≈ 450 UAH	скоро
OLED-екран SSD1306 0.96″ Саме такий порядок! Інший — доведеться перекидати перемички.	PCB1	послідовність пінів VCC GND SCL SDA	1	≈ 100 UAH	скоро
Датчик тиску й температури BME280 не обов’язково	U3	модуль GY-BME280-5V	1	≈ 60 UAH	скоро

Живлення

5 поз.

Деталь	На платі	Типорозмір	К-ть	Ціна	Купити
Стабілізатор CJ7805 Потрібен лише якщо живите від БЖ 8–28 В. Для батареї — не паяйте.	U1	TO-220 / TO-252	1	≈ 130 UAH / 10 шт	скоро
Роз’єм живлення DC 5.5×2.1 мм не обов’язково Не паяйте, якщо нода живиться від батареї — корпус не закриється.	DC1	DC005	1	≈ 60 UAH / 10 шт	скоро
Плата заряду / підвищувач SM5308 Вимикач ставте в розрив вихідних 5 В, а не батареї — інакше SM5308 не стартує.	—	—	1	≈ 20 UAH	скоро
Акумулятор 18650	—	2 шт паралельно (1S2P), із захистом	2	≈ 500 UAH / пара	скоро
Вимикач SS12F15	—	5 мм	2	≈ 60 UAH / 10 шт	скоро

Пасивні компоненти

9 поз.

Деталь	На платі	Типорозмір	К-ть	Ціна	Купити
Транзистор BC848	Q1	BC848B, SOT-23	1	≈ 60 UAH / 100 шт	скоро
Конденсатор 0,33 мкФ	C1	50 В, 4×5,4 мм	1	≈ 60 UAH / 10 шт	скоро
Конденсатор 100 нФ	C2, C5–C7	0805	4	≈ 27 UAH / 100 шт	скоро
Танталовий конденсатор 100 мкФ C3 не паяйте, якщо живлення від батареї.	C3, C4	10 В	2	≈ 60 UAH / 10 шт	скоро
Конденсатор 10 нФ	C8–C10	0805	3	≈ 27 UAH / 100 шт	скоро
Резистор 100 кОм	R3	0805	1	≈ 45 UAH / 100 шт	скоро
Резистор 1 кОм	R4, R5, R8, R10–R12	0805	6	≈ 45 UAH / 100 шт	скоро
Резистор 10 кОм	R1, R2, R6, R7, R9	0805	5	≈ 45 UAH / 100 шт	скоро
Резистор 10–22 кОм не обов’язково Замість штатного R3, якщо живлення від батареї. Множник ADC тоді ≈ 3,15.	R3*	0805	1	—	скоро

Керування й роз’єми

6 поз.

Деталь	На платі	Типорозмір	К-ть	Ціна	Купити
Енкодер EC11 Дозволяє писати повідомлення без телефона.	—	ручка «слива» 15 мм	1	≈ 100 UAH / 5 шт	скоро
Мікрокнопка	Btn	6×6×6 мм	1	≈ 50 UAH / 20 шт	скоро
Бузер KC-1201 не обов’язково Сидить на GPIO 26.	—	3 В, 2,4 кГц	1	≈ 80 UAH / 10 шт	скоро
Роз’єм SMA-KWE903 (female)	RF1	—	1	≈ 60 UAH / 2 шт	скоро
Антена 433 МГц Тонкі Gizont (основа 11 мм) заходять у корпус, товсті 14+ мм — ні.	—	SMA-male (штир), 20 або 40 см	1	≈ 400 UAH / 2 шт	скоро
GPS-модуль не обов’язково На цій схемі GPS часто спричиняє перезавантаження. Краще не ставити.	—	Ebyte E108-GN02D або аналог	1	≈ 240 UAH	скоро

Метизи для корпусу

5 поз.

Під популярний 3D-друкований корпус.

Деталь	На платі	Типорозмір	К-ть	Ціна	Купити
Болт М2 25–30 мм Стягує половини корпусу.	—	—	4	—	скоро
Гайка М2	—	—	4	—	скоро
Гвинт М2 10 мм Кріплення плати заряду.	—	—	1	—	скоро
Гвинт М2 6 мм	—	—	2	—	скоро
Гвинт М2 4 мм	—	—	2	—	скоро

Посилання на магазини ще не додані. Поки що звіряйтеся зі схемою оригінального проєкту і шукайте деталі за назвою й типорозміром.

Збирання

1. Прошийте ESP32 до паяння. Підключіть плату розробника окремо й переконайтеся, що вона визначається й приймає прошивку.

2. Обріжте або загніть ніжки ESP32. Якщо нода піде в корпус, довгі ніжки з боку плати дістануть до батареї, проріжуть ізоляцію й закоротять живлення на «землю». Це не теорія — так і буває.

3. Пасивка, транзистор, роз’єми. Стандартно, від низьких до високих.

4. Радіомодуль Ebyte E22. Модуль дорогий — не перегрівайте пади.

5. Екран. Потрібна послідовність контактів VCC GND SCL SDA. Саме така. Деякі екрани дозволяють поміняти полярність перемичками на зворотному боці — якщо ваш із протилежною розпіновкою, шукайте ці перемички, а не паяйте навпростець.

6. Енкодер і кнопка. Механіка, паяється в останню чергу.

7. Живлення. Залежить від того, як нода живитиметься — див. розділ нижче.

Живлення

Це найважливіше рішення по цій платі, і воно змінює список деталей.

Від блока живлення 6–28 В

Найпростіший варіант для стаціонарної ноди. Паяєте стабілізатор CJ7805, конденсатор C3 і роз’єм DC 5.5×2.1. Плата сама зробить із вхідних 12 чи 24 В потрібні 5 В.

Від акумуляторів 18650

Тут інакше. На плату все одно має надходити 5 В, тому потрібен підвищувальний перетворювач, а оскільки акумулятори багаторазові — ще й контролер заряду.

Що не треба паяти при живленні від батареї:

• CJ7805 — лінійний стабілізатор зайвий;
• C3 — інакше корпус не закриється;
• роз’єм DC 5.5×2.1 — з тієї ж причини.

Два акумулятори 18650 підключаються паралельно, утворюючи батарею 1S2P: та сама напруга 3,7 В, подвоєна ємність.

Особливість контролера SM5308

Популярна плата заряду-підвищувача SM5308 має неприємну властивість: при малому навантаженні (приблизно до 50 мА) вона просто гасне. А нода в очікуванні споживає саме стільки або менше.

Звідси нелогічний на перший погляд висновок: розривати вимикачем треба вихід 5 В, а не саму батарею. Інакше після ввімкнення нода не запуститься — струму замало, щоб перетворювач ожив.

Покращена схема

Щоб обійти проблему SM5308 радикально, розділіть функції:

• заряд робить SM5308 або окремий модуль на TP4057;
• підвищення до 5 В робить окремий перетворювач, наприклад XL63802, який не вимикається при малому струмі.

Для модуля на 2 Вт може знадобитися потужніший перетворювач — від 2 А.

Це трохи більше деталей, але нода перестає «зникати» в режимі очікування.

Вимірювання напруги батареї

Щоб система бачила заряд, треба закоротити перемичку V Sense на платі — нульовим резистором або краплею припою.

Але є нюанс. Мікроконтролер міряє напругу на вході DC 5.5, а не на батареї. Якщо нода живиться від акумулятора через підвищувач, там «завжди» рівно 5 В — і жодної корисної інформації ви не отримаєте.

Щоб бачити реальну напругу батареї:

1. Замініть R3. Вхід DC розрахований на 28 В, а батарея дає 4,2 В — номінали штатного дільника не підходять. R2 залиште 10 кОм, R3 поставте 10–22 кОм.

2. Приберіть CJ7805. Лінійний стабілізатор при живленні від батареї не потрібен. Якщо вже запаяли — випаяйте або хоча б відкусіть ліву ніжку.

3. Заведіть окремий провід. Киньте його з плюса акумулятора на звільнений лівий контакт CJ7805. Це суто вимірювальна лінія — живлення платі вона давати не повинна.

4. Підберіть множник ADC. З парою 10 і 22 кОм у спільноті зазвичай виходить щось близьке до 3,15. Це відправна точка: далі підганяєте під свою плату.

Батарея мусить мати захист від перерозряду

Дільник напруги розряджає батарею постійно — повільно, але без зупинок. Літій, розряджений «у нуль», відновленню не підлягає, а іноді й займається при спробі зарядити.

Чому саме такі номінали

Коротко про фізику, щоб не було спокуси поставити «що було»:

• ESP32 має внутрішній опір зчитування ADC близько 100 кОм, і вибірка формується конденсатором, який заряджається через ваш дільник.
• При R2 = 1 МОм конденсатор просто не встигає зарядитися: покази стрибають, занижуються, з’являється нелінійність.
• При R2 = 100 кОм точність ще прийнятна, але гірша.
• При R2 = 10 кОм — найкращий варіант: ADC формує вибірку швидко й стабільно.

Espressif рекомендує не робити сумарний опір джерела для ADC більшим за 10 кОм. Практичний висновок: R2 + R3 ≲ 30 кОм, оптимально R2 = 10 кОм, R3 = 20–22 кОм.

На сам вхід ADC краще подавати 0,8–1,6 В — у цьому діапазоні похибка найменша. Усе, що вище ≈ 1,8 В, калібрується погано.

Заувага

Цей розділ спирається на практику збирання й документацію Espressif. Якщо збираєте відповідальний вузол — звіряйтеся зі схемою оригінального проєкту.

Енкодер

Енкодер налаштовується через модуль Canned Messages у застосунку Meshtastic. Після цього крутилкою можна гортати список заготовлених повідомлень і надсилати їх натисканням.

Енкодер не працює або «зависає»

Перші хвилини після ввімкнення енкодер і кнопки можуть реагувати із затримкою або взагалі мовчати. Дайте системі завантажитися повністю.

Працює, а потім перестає — майже завжди винен GPS. Вмикаючи GPS-модуль, система намагається подати на нього живлення й садить PIN 4 у нуль. Причому робить це навіть тоді, коли GPS EN лишили в положенні Unset. Біда в тому, що на Meshadventurer PIN 4 — це натискання енкодера.

Обхід простий: у розділі GPS (Position) призначте GPS EN на будь-який незадіяний вихід, наприклад PIN 25. Після цього енкодер і GPS перестають заважати одне одному.

GPS

Чесно: краще не підключати

На цій схемі GPS спричиняє циклічне перезавантаження системи. У когось на 34-й секунді після старту, у когось періодично під час роботи. Залежить від конкретного GPS-модуля й антени LoRa. Це особливість саме цієї схеми, а не поламаний екземпляр.

Крім того, з підключеним GPS плата може не прошиватися — помилка A fatal error occurred: Packet content transfer stopped. Перед прошиванням GPS треба від’єднувати.

Для стаціонарної ноди координати все одно задаються вручну один раз. GPS тут потрібен рідко.

Якщо все ж підключаєте, зверніть увагу на підписи. Написи TX і RX на платі позначають бік GPS-модуля, а не процесора — тому однойменні контакти з’єднуються навпрямки, без звичного перехрещення.

Розпіновка для Ebyte E108-GN02D:

Пін модуля	Куди на платі
1 і 2	нікуди, лишаються вільними
3	GND
4	контакт із написом TX
5	контакт із написом RX
6	VCC

Світлодіоди на E108-GN02D: при ввімкненні коротко червоний і синій; під час пошуку блимає синій; коли супутники захоплені — червоний і синій блимають по черзі.

Обережно

Кольори проводів у GPS-модулів бувають абсолютно нелогічними — чорний і червоний можуть виявитися лініями даних, а не живленням. Орієнтуйтеся тільки на номери контактів.

Бузер

Сидить на GPIO 26. Налаштовується через модуль External Notifications.

Корпус

Під Meshadventurer друкують гарні корпуси — зокрема під два акумулятори 18650 з контролером SM5308 або під LiPo з TP4056.

Метизи для популярного корпусу:

• болт М2 25–30 мм — 4 шт. (стягує половини);
• гайка М2 — 4 шт.;
• гвинт М2 10 мм — 1 шт. (кріплення плати заряду);
• гвинт М2 6 мм — 2 шт.;
• гвинт М2 4 мм — 2 шт.

Антени. Тонкі Gizont з основою 11 мм заходять у корпус добре. Товсті, 14 мм і більше, накручуються погано — часто не вистачає різьби.

Проблеми з екраном

Якщо на екрані з’являються незрозумілі знаки, крапки або зображення зсунуте не по центру — задайте тип дисплея явно: Display → OLED Type у застосунку.

Далі

• Прошивка — для Meshadventurer є збірки з кирилицею й патчем потужності 1–2 Вт.
• Антени — для стаціонарної ноди це головне.
• Живлення і батареї — детальніше про 18650, захист і перетворювачі.