Igate APRS Lora Autónomo Solar
igate con batería de litio y panel solar
¡Hola a todos! quiero compartirles uno de mis proyecto: la construcción de un iGate LoRa APRS totalmente autónomo y alimentado por energía solar. La idea era tener una estación recibiendo tráfico en 433 MHz las 24 horas del día, sin depender de un enchufe. Para el cerebro del proyecto, elegí la placa LilyGO T3 v1.6.1.
Componentes, placa LilyGO y materiales antes de armar el nodo
El Corazón Solar
El reto de cualquier sistema a la intemperie es la gestión de energía. Armé lo que considero el siguiente trío:
- 1. El Panel: Un robusto panel de 10W (Vmp de 18V, comercialmente conocido como de 12V).
- 2. El MPPT: Un controlador de carga CN3791 (versión 12V) que busca el punto de máxima potencia para exprimir la mayor eficiencia.
- 3. El Almacenamiento: Una generosa celda de iones de litio 26650.
Componentes:
El cableado es sencillo: del panel entramos al SOLAR IN del MPPT, de los pines BAT del módulo salimos hacia la batería, y finalmente vamos al puerto JST de la LilyGO.
Panel solar
Monateje
La Odisea de la Antena (El Dipolo "Frankenstein")
Aquí me topé con un gran obstáculo. Compré una antena genérica etiquetada como "433 MHz", pero al analizarla con el NanoVNA descubrí que resonaba a 499 MHz con una ROE casi perfecta, mientras que en 433 MHz era un desastre.
ROE antena
⚠ La Trampa
Al investigar el comportamiento, descubrí la trampa: me vendieron un monopolo helicoidal de UHF (probablemente sobrante de TV digital o telemetría en 500 MHz) mal etiquetado. Peor aún, el fabricante soldó el resorte interno solo al pin central, dejando la rosca "flotando" (sin conexión a masa), lo que causaba lecturas erráticas.
Mi intuición física resolvió el problema de un solo golpe: coloqué un tubo de aluminio en la base exterior de plástico. Con esto, convertí la antena en un "Dipolo de Manga" (Sleeve Dipole). Aunque el aluminio no toca los metales internos, actúa como un contrapeso de tierra virtual capacitivo. Esto estabilizó la señal y añadió la capacitancia exacta para "alargar" eléctricamente ese resorte de 500 MHz, obligándolo a resonar de forma perfecta y estable en 433.800 MHz.
Antena
Resonancia: 433.000 MHz
Sleeve Dipole improvisado con tubo de aluminio
Nueva ROE antena modificada
El Firmware: CA2RXU v4
En el software, instalé la versión 4 del excelente firmware de Ricardo (CA2RXU). Para maximizar la eficiencia energética, lo configuré estrictamente como Rx iGate y apagué la pantalla OLED para que se desactive a los 4 segundos. Como capa de protección adicional, activé el monitor de salud de la batería: si esta cae a 2.9V por falta de sol, la placa entrará en sueño profundo para proteger la celda.
- Modo: Rx iGate (solo recepción)
- Pantalla OLED: Apagado automático a los 4 segundos
- Protección bat.: Deep sleep a 2.9V
El nodo terminado, ensamblado en su caja con la antena modificada
El nodo terminado en techo
La Prueba de Fuego
La mayor satisfacción llegó al entrar a aprs.fi y ver aparecer mi indicativo: OA4EIV-10.
OA4EIV-10 en aprs.fi
iGate LoRa APRS operativo y autónomo
Al inicio, la estación reportaba un extraño dato Ch 1: 394. Pero dado que el firmware transmite sus definiciones de telemetría cada 24 horas, a las pocas horas el mapa actualizó su diccionario y tradujo la magia: V_Batt: 3.950 VDC. ¡Confirmación absoluta de que el controlador solar funciona y la batería está sana!
Nivel batería, telemetría desde aprs.fi
Este nodo ya está operativo aportando cobertura a nuestra red. Es un proyecto súper gratificante que recomiendo a cualquier colega.
¡Nos leemos y escuchamos en las ondas! 73 de OA4EIV.