Ein neue Star am "Node-Himmel"
... zumindest bei mir zuhause. 
Da ich so gerne bastle und mein erster LoRa Mesh-Node tatsächlich nicht ganz unkompliziert war in der Anfertigung, habe ich einen neuen Versuch für einen Solar-Node gewagt - dieses Mal mit unkomplizierteren Bauteilen und der Erfahrung vom ersten Node im Gepäck.
Zuerst das verbaute Material
Ich habe folgendes Material verwendet (alle Links nur als Beispiele, keine Kaufempfehlung):
- Gehäuse: Feuchtraum-Verteilerdose (Reichelt)
- Seedstudio XIAO nrf52840 Microcontroller & Wio SX-1262 LoRa-Transceiver - derzeit der sparsamste Node überhaupt auf dem Markt (Herstellerlink)
- Antenne 868 MHz für Mastmontage - 3dBi, also vermutlich 0dBd - aber stabil und vor allem wetterfest (Amazon)
- Adapter N-Buchse auf SMA-Buchse, mit Flansch zum Einbau (Paarweise bei Amazon)
- 2 Stück USB-C-Buchsen mit Abdeckung für Spritzwasserschutz (6 Stück bei Amazon)
- USB-C-Stecker zum anlöten (10 Paar Buchsen/Stecker bei Amazon)
- Solar-Laderegler 1A (Amazon)
- Lithium-Polymer-Akku 3,7V, 3Ah (Amazon)
- Solar-Panel 10Watt, USB-C-Ausgang (Amazon)
- Adapter IPEX-Stecker auf SMA-Buchse (Amazon)
- Schrumpfschlauch, ein paar Drähte
Der Verdrahtungsplan
Da ich im ersten Selbstbau-Node schlechte Erfahrung mit dem Ladecontroller gemacht habe, hat mir die Bürgerfunk-Community einen neuen Ladecontroller empfohlen, welcher nicht nur billiger und kleiner ist, sondern auch keinen separaten Ausgang mehr für die Batterie besitzt.
So sitzen der Node und die Batterie am gleichen Ausgang. Das bedeutet: Erzeugt das Solarpanel Strom, so wird der Node damit direkt versorgt und nebenbei die Batterie geladen. Fällt der Solarstrom weg, kann die Batterie ohne Unterbrechung einspringen. Gleichzeitigt filtert die Batterie den Strom aus dem Ladecontroller.
Der Aufbau
... ist relativ simpel: Gemäß dem obigen Schaltplan werden die Komponenten miteinander verdrahtet.
ACHTUNG: Sobald man Strom an den Node anschliesst, beginnt dieser zu arbeiten. Daher sollte man die Batterie unbedingt mit einem Zwischenstecker versehen und vor dem Anstecken derselben undbedingt die Verbindung zur Antenne herstellen.
Tips zum Auf- und Einbau
Den Schalter bringt man am besten zwischen den beiden USB-Buchsen auf der Unterseite unter und klebt diesen ein. So kann kein Wasser eindringen und der Schalter nicht abhauen.- Die Antennenbuchse wird mit der SMA-Buchse einfach durch die Gummidichtung gebohrt und dann mit vier Blechschrauben befestigt.
- Ebenso werden die USB-Buchsen direkt in die Gummidichtungen eingebaut. Das erspart das Abdichten, vor allem, wenn man das Bohrloch etwas kleiner macht, als der Buchsendurchmesser. Sind die Gummidichtungen zu "instabil" kann jeweils innen und aussen eine große Unterlegscheibe (Karosserie-Scheibe) eingesetzt werden (im Prototyp noch nicht gemacht).
- Der Akku sollte unbedingt mit einem Zwischenstecker versehen werden. Akkus halten nicht ewig und so muss man diesen vermutlich ein bis zweimal im Jahr wechseln (vor- und nach der Frostperiode).
- Die Node-Elektronik sollte man unbedingt abkapseln - z.B. mit der Dose, in welcher dieser geliefert wurde. Das erspart Kurzschlüsse bei den Kontakt in irgend einer Art und Weise. Zudem kann man die Dose dann wasserdicht verschliessen (in meinem Prototypen noch nicht geschehen).
- Das Antennenkabel zwischen Node (IPEX-Stecker) und Antennenanschluss (SMA-Buchse) sollte so kurz wie möglich sein. Das erspart unnötige Leistungsverluste.
- Den Ladecontroller bitte ebenfalls unbedingt isolieren.
- Bitte die Gehäusebeschriftung von Unten nicht vergessen. Vertauscht man die beiden USB-Stecker, geschieht folgendes:
- Der Node wird nur bei Sonnenlicht gespeist.
- Man kann mit dem Node nicht mehr per USB-Kabel kommunizieren.
- Der Halter vom Solar-Panel wird direkt auf den Deckel des Gehäuses verschraubt. Bitte nicht die Abdichtung der Schrauben vergessen.
- Wenn der Node lange Zeit in der Öffentlichkeit hängen soll, so ist anstatt dem Druckschalter ein Schlüsselschalter zu empfehlen. Ich werde diesen hier verwenden, da man bei diesem Schalter den Schlüssel sowohl in der EIN- als auch der AUS-Stellung abziehen kann.
So sieht's von innen aus
1. Antennenanschluss-Kabel SMA auf IPEX (nicht schtbar)
2. Der eigentliche Node in einer Dose. Herauskommen USB-, Strom- und Antennenkabel (siehe 1.)
3. Der Druckschalter auf der Unterseite zwischen den beiden USB-Buchsen für das Solarpanel und den direkten Datenzugang zum Node.
4. Der Ladecontroller
5. Der Stecker zum Akku (nicht im Bild)
Der Deckel ist bei diesem Gehäuse sehr einfach und schnell mit einem Schlitz-Schraubendreher zu öffnen. Daher: Entweder man versiegelt die "Schrauben" oder man montiert das Kästlein so hoch, dass niemand mehr ohne Leiter den Node erreichen kann. Das Gehäuse wurde für meinen Prototypen nach Größe und Wasserdichtigkeit ausgewählt. Und in dieser Größe gibt es nun einmal keine Schließzylinder.
Über den Prototypen hinaus
Meiner Ansicht nach ist dieser Node einfach, unkompliziert und schnell aufzubauen und benötigt eben wiederum keinen 3D-Drucker, sondern kommt mit Material aus dem internet und ggfs. dem Baumarkt aus. Zudem kann hier jederzeit eine bessere Antenne verbaut werden, da diese in der Regel mit einem N-Stecker daher kommen.
Konkret wird im Nachbau noch eine größere Antenne kommen (zumindest für jene Nodes, welche als Repeater / Room-Server arbeiten werden) - und der Druckschalter wird durch einen Schlüsselschalter ersetzt.
Siehe hierzu bitte auch noch die Anmerkungen.
Die Durchführung der USB-Buchsen rein in den Gummitüllen hat sich als nicht stabil erwiesen. Daher habe ich auf beiden Seiten je eine dicke Unterlegscheibe (Durchmesser des Innenlochs 11 mm) eingesetzt. Der Aussendurchmesser muss größer 20 mm sein. So erhält man eine feste, und dennoch abgedichtete Durchführung. Denn im Prototyp ist es mir einmal passiert, dass ich beim Abstecken des Solar-Steckers die Buchse nach aussen durchziehen konnte. Muss ja nicht sein 
