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MONTAJE PCB MESC Ver. 3.1

(Rev. 2)

Guía con comentarios para montar un Nodo Solar con una PCB Faketec V3. Recomiendo leer primero el documento antes de iniciar el montaje, para comprender lo que es necesario y lo que es opcional.


📦 Material necesario

  • 1 PCB Faketec (la versión 3 sería suficiente)
Imagen PCB Faketec
Imagen PCB Faketec
  • 1 MPPT CN3791 6V (Controlador de carga de la batería y alimentación del Nodo)
Imagen MPPT CN3791
  • 1 INA3221 de 3 canales independientes
    ⚠️ Hay una versión con la misma referencia que no es compatible. La correcta tiene los extremos de las resistencias R100 yendo a sus conectores Chx.
    Antes de montarla, soldar un puente en la identificación SDA.
Imagen INA3221
  • 1 BME280 3.3V (Sensor de temperatura, humedad y presión atmosférica)
Imagen BME280
  • 1 o 2 diodos tipo Schottky
    De bajo consumo (≈0,5 V). Según paneles solares. En el ejemplo se usa encapsulado SMD-100.
    La polaridad viene marcada con una raya en un extremo.
Imagen Diodo Schottky
  • 1 KSD9700 250V 5A 50 ℃ estado normal cerrado
    Interruptor térmico que abre el circuito si la temperatura alcanza los 50 ℃ para proteger la batería.
Imagen KSD9700 50C
  • 1 KSD9700 250V 5A 45 ℃ estado normal abierto
    Para activar un ventilador de 5 V si la temperatura llega a 45 ℃. (Opcional)
Imagen KSD9700 45C
  • 1 Ventilador de 5 V
    Tamaño según se necesite. Ejemplo: 40×40×10 mm. Los de Raspberry Pi son más pequeños y mueven menos aire.
Imagen Ventilador
  • Conectores PIN hembra y macho DUPONT 2,54 mm (rectos y a 90°).
    En algunas conexiones pueden ser opcionales y soldar cable directo a la PCB.
Imagen Conectores DUPONT

📐 Características de la PCB MESC Ver. 3.1

La PCB MESC 3.1 (Meshtastic Equipo Solar Completo) reduce el cableado del Nodo Solar, pensado como nodo de cobertura con perfil ROUTER o CLIENTE “G” para no saturar la red mesh.
La “G” es por NRF52840 (sin WiFi). Un ESP32 podría ir como Cliente GW, pero consume más.

Dimensiones: 78 mm × 70 mm.
Dispone de 5 agujeros de métrica 4 (fijación a caja) y 4 de métrica 2 (para fijar la Faketec).

Imagen PCB MESC

🔧 Proceso de montaje

1) Soldadura del diodo D1

Si usas un solo panel solar, suelda el diodo en D1 respetando polaridad (según serigrafía).

Sensor KSD9700 sobre bateríaImagen adicional 16

2) Montaje de conectores y pines

Truco para no quemarte y que queden rectos:
usa una regleta hembra como guía para sujetar los pines mientras sueldas.

Añade los pines para la INA3221: solo los 4 pines I2C (igual que en el BME280) para ahorrar trabajo y coste.
GND2 es opcional: con GND1 ya hay retorno común.
Después coloca los 6 pines de los tres canales independientes.

Imagen Montaje Pines

Pines y conectores en la MESC y su función:

  • BATERÍA: entrada desde la batería (rojo + / negro −).
  • KSD9700: conector para el 50 ℃ NC (protección).
  • SWITCH ON/OFF: interruptor mecánico para cortar alimentación (recomendable desconectar manualmente la placa solar por seguridad).
  • I2C_AUX1 e I2C_AUX2: periféricos I2C (OLED, sensores). Orden de pines (de arriba a abajo): GND, VCC, SCL, SDA.
  • CONN BAT FAKETEC: alimentación de la PCB Faketec (recomendado conector hembra a 90°).
  • PANEL SOLAR 1 y 2: entradas de placas solares (el 2 es opcional). Respetar polaridad. Recomendado cable rojo/negro y conector jack hembra estanco en la caja.
  • VENTILADOR 5 V (opcional): si se usa el KSD9700 45 ℃ NO.

3) Montaje de módulos

MPPT CN3791

Soldar un conector de 4 pines a 90°, insertado por la cara de componentes.
No fijarla definitivamente hasta tener todos los pines montados.
Se usa este conector para unir paneles y batería, evitando los conectores blancos de la CN3791.

Imagen Montaje MPPT

BME280

Mismo procedimiento: conector 4 pines a 90°, soldado por la cara de componentes.
⚠️ Ojo: el orden de pines I2C del BME280 no coincide con el de la Faketec (alimentación invertida).
Para evitar errores, usa el conector dedicado I2C_BME280 de la MESC.

Imagen Montaje BME280

INA3221

Cuando ya estén colocadas la Faketec, la MPPT y el BME280, suelda la INA3221.

Imagen Montaje INA3221

🌡️ Sensor térmico KSD9700

Puede que necesites alargar cables.
Recomiendo pegar el de 50 ℃ a la batería con cinta térmica para protegerla y aislarla del resto de componentes.

Sensor KSD9700 sobre bateríaImagen adicional 15Imagen adicional 16

🧪 Prueba de funcionamiento

Cuando termines soldaduras y conexiones (batería e interruptor), coloca la antena en la Faketec antes de encender y realiza la prueba.

Imagen Prueba Funcionamiento

Nota: si tu INA3221 era de la versión incorrecta, verás puentes en pistas (no recomendado). Lo ideal es elegir el modelo correcto y evitar retrabajos.


⚠️ Recomendaciones adicionales

Para evitar cortos, usa conector hembra en la batería y, en general, hembras donde haya tensión (ej. placa solar).

Imagen Conector hembra batería

En mi caso de pruebas: conector hembra 4 pines para I2C de la Faketec y macho 4 pines en la MESC.
También puedes soldar la Faketec directamente a la MESC con conector macho y ahorrar separadores de nylon M2.

Imagen I2C Faketec/MESC

❗ Versión erronea de la INA3221

Para los que se fijan en los detalles, la INA3221 de este ejemplo tiene unos puentes sobre las pistas de circuito impreso. Es debido a que esta INA3221 es la que no hay que usar. He tenido que cortar pistas y hacer puentes para que funcione correctamente, y os aconsejo que evitéis este trabajo eligiendo bien el modelo de INA3221.

CORRECTA:

Imagen I2C Faketec/MESC

NO USAR:

Imagen I2C Faketec/MESC

🧩 Esquema de conexiones

Aquí tenéis el esquema de conexiones del montaje MESC Ver. 3.1.

Este diagrama muestra cómo se interconectan todos los módulos: la PCB, el controlador MPPT, los sensores térmicos, la batería, el ventilador y los conectores auxiliares. Muy util para diagnosticar problemas.

Imagen I2C Faketec/MESC

🔮 Futuras versiones

Con la MESC Ver. 3.1 solo cableas batería, placa solar e interruptor.
En la Ver. 4 no hará falta la PCB Faketec e incluirá:

  • Attiny 13/85 como watchdog (RESET automático si es necesario).
  • MOSFET para control remoto de periféricos.
  • PCB con diseño reducido al mínimo.

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Autor original: @macabello67
Adaptación a web: emylio