Автономный LTE роутер своими руками

Статья является логическим продолжением прошлых частей. Поэтому, если вы не хотите терять нить повествования и не видели прошлые – готовьте тазик чая и начинайте с них, а затем можете продолжить: [1], [2], [3]

Моделирование корпуса

Начнём с ПО и процесса моделирования, посмотрим на финальную версию корпуса-кирпича, а в конце устроим ему краштест. Погнали! 

Как и множество 3D-печатников, для моделирования я использую Fusion 360 от Autodesk. Довольно удобный и относительно не сложный в освоении инструмент, особенно для полного профана в сфере технического моделирования, вроде меня. 

Что хорошо – его не нужно пиратить (да и невозможно), Autodesk не первый раз делает жест доброй воли (или грамотного маркетинга, как посмотреть) для самодельщиков. Ограничений на версии для хоббистов не так уж много и с ними можно жить моделировать себе спокойно. Интересует подобная статья по 3D моделированию и печати? — Опрос будет в конце статьи.

Процесс моделирования под 3D печать можно разделить на несколько этапов:

Ну куда же без мною любимых схем

Безусловно на словах всё просто, однако очень и очень часто, в ходе моделирования вылезают разного рода нюансы. 

Взять ту же нехватку точных 3D моделей. Именно точных, это не оговорка или ошибка. 3D печать позволяет с достаточной точностью создавать изделия. Не без огрехов в виде усадки или особенностей конкретного филамента, но достаточно точно, особенно для поделки от энтузиаста.

Что-то приходится создать с нуля, что-то допиливать электронным напильником. Например, модель применённого SoM пришлось делать с нуля:

Если брать чистыми, то в моделирование было вложено несколько дней точно. А если представить в виде своеобразного таймлапса, то получается вот это:

Как сделать кирпич. Концепт и сборка

На корпус мы в общем посмотрели, но было бы неплохо вникнуть в детали, как минимум для истории и ознакомления как с логом ошибок.

Начну из далека. Меня привлекает формула IBM PC совместимых компьютеров, т.е. не монолитная специализированная машина без возможности адаптации и кастомизации, а вполне себе расширяемая и универсальная (в рамках приличия естественно).

Самые догадливые и глазастые уже поняли к чему я веду. Меня долго не отпускала идея — сделать модульный роутер с возможностью конфигурации, практически «на лету». 

Сверху цеплялись бы модули PoE или/и расширения портов до 4х, а снизу находилась сменная батарея на 3 банки 18650. Но поскольку я применил частицу «бы» – то наверняка не всё пошло по плану. Признаться честно, так и есть, не буду тянуть Хабр за НЛО и опишу что же пошло не так:

• Соединения должны быть приспособлены для быстрой замены – классические Dupont’ы с шагом 2.54 это выбор не в ту сторону, идеальный вариант что-то вроде Pogopin’ов

• Корпус – рельсовые соединения тоже надо уметь делать, об этом в части про краштест

• На практике больше двух портов Ethernet никогда не пригождалось

• А PoE банально не представилось возможности проверить – надо заказывать DC-DC и соображать, как это собрать. Затем проверять, но дома слишком тепличные условия, а до ближайшей поездки в деревню ещё много..

А вот что получилось хорошо – так это эргономика кирпича, но ничего, Москва тоже не сразу строилась. Ещё из рюшечек: магнитное днище и смотровое окно через которое видно внутренности. 

Начну с днища простите за каламбур. Уже ближе к концу моделирования, я вспомнил эквилибристику с креплением сетапа с RPI в деревне (один из примеров был в первой части) и меня осенила идея «А почему бы не поступить как делают производители фонариков и не реализовать крепление к поверхностям на магнитах»

Магниты взял неодимовые из HDD, не зря же мы их собираем. Кто-то может возразить «Они ведь большие и могут не войти по размеру».

И будет прав. Но только до момента пока я не возьму газовый ключ и плоскогубцы) Отломал в размер, закатал в термоусадку, посадил на цианакрилат — profit. А под сами магниты в днище, со внутренней стороны сделаны углубления. Термоусадка нужна дабы острая металлическая оболочка не порезала ничего.

Пользуйтесь, особенно если для кого-то этот способ был неочевиден. Безусловно можно было не выпендриваться и заказать магниты на Али «ктож спорит», однако ждать их всё ровно придется.

По итогу в использовании выглядит это так:

Очень удобно, жаль держится плохо, то ли магниты хилые и их «маловато будет», то ли проницаемость падает из-за пластика/нарушения целостности магнита. 

Если Вас теперь мучает вопрос «А не будет плохо аккумуляторам от близости с магнитами?», то знайте Вы не одиноки. Если честно — я так и не понял, делитесь в комментариях если знайте точно.

Кстати об аккумуляторах, чуть не забыл о них. Просто крепить банки в холдеры или на термосопли напрямую к днищу, откровенно говоря, не хотелось. Поэтому решил в очередной раз попробовать что-то новое и затянуть их в специальный рукав:

Цена за метр вполне демократичная, а вид получается отличный, поэтому рекомендую

Они используются в заводских аккумуляторных сборках и имеют самые разные размеры. Усаживается горячим воздухом и получается вот такая красота: 

Почти завод!)

Самопальная сборка естественно с защитой, всё как полагается. Мне повезло и у меня на закромах родины нашлась подходящая платка от АКБ дохлого планшета. Правда пришлось демонтировать NTC термистор и сделать внешний, так получше будет. 

Ещё во время сборки вскрылся косяк с кнопкой перезагрузки. Посмотрим на схему блока с кнопками:

Одним словом – делать так, не стоит

Выводы хоть и имеют подтяжку к питанию, но PORST_N всё ровно как-то умудрялся конфликтовать с QON (уже точно не помню, как это проявлялось на практике, но факта косяка это всё ровно не отменяет). Проблема решилась костылём в виде диода, который аккуратно внедрился в цепь PORST_N > 4 вывод кнопки:

Волшебный подорожник. Увы без фото, разбирать костыль желания нету, да и там ничего интересного

Вы будете смеяться, но аналогичный подорожник пригодился ещё кое-где. Как мы помним из прошлой части, я таки завёл USB<>UART преобразователь, однако после этого у меня перестала работать генерация 5V…

В своей схеме и плате, гораздо проще разбираться и проблема была довольно быстро выявлена.

Каким-то образом напряжение подтяжки UART проходило через USB<>UART преобразователь и попадало на его вход. 3.2 вольт оказалось достаточно и на них естественно тигрерилась цепь аппаратного переключения OTG, ибо если вспомнить даташит, то для переключения нужно два условия:

Ну и собственно для первого и нужна ранее описанная и показанная цепь

Именно благодаря этому выход и не работал. Фото фикса прилагается:

Подорожник 2. Диод аккуратно встал на дорожку с обратной стороны платы

Кстати, насчёт фотографий. «А как же фотографии с видом первой версии корпуса?» — справедливо спросите вы. Их есть у меня и я даже спойлерил их у себя в тележке:

Краштест

Я уже писал про слабые магниты? Ну так вот:

Рельса сделала «Хрухр» перепечатывать было лень и жалко, поэтому залил цианакрилатом

«Как так вышло?» Как-то раз возвращаясь с прогулки и уже находясь дома, я повесил (или прилепил?) на входную дверь роутер… ну и он соскользнул с метровой высоты на пол. Больной зуб был быстро найден:

Вот так это выглядит в софте

Кажется толщина в 2 стенки – это немного маловато для подобного рода соединений.. Также хорошей идей будет сделать прорезирование днища, ибо специально искать шершавые поверхности – такое себе. Осталось только до печати TPU ещё добраться.

Испытания в бою. Разбор полётов

На удивление роутер пережил поездку Сочи>Майкоп и обратно, но не всё оказалось так радужно.

Нулевое – эргономика кирпича и торчащий модем. Насчёт первого всё ясно, я не умею моделировать у автора плохо с фантазией, решается новой версией корпуса и платы. Модем… Насчёт него очень хорошо высказался @zhovner позволю себе процитировать статью про выбор промышленного LTE роутера:

Насколько не был хорош 3372 для бытового модема, но его торчание из порта и это крепление антенн всё на корню ломают..

Первое – нагрев. Старый MIPS + косяки по питанию дают о себе знать. Именно благодаря ошибке с выбором DC-DC и родился колхоз с красными проводками и повышайкой до 5V

Наглядная демонстрация обоих косяков выглядит так:

Благо о проблемах я знал наперёд (почти) и приготовился 

Второе – антенна. Изначально я применил внутреннюю антенну от ноутбука:

Та что справа, но отодрал металлизированный скотч

В таком виде сигнал еле-еле пробивал одну комнату и глушился холодильником. Мне это быстро надоело, я психанул и нашёл на неназываемой барахолке, старенький ADSL роутер со съёмной SMA антенной:

TD-W8951ND

Пару часов на поездку из деревни в ПГТ и обратно, 500р и антенна заменена:

Немного не в цвет, но не смертельно

Вроде бы все косяки я описал и больше мне добавить нечего. Поэтому давайте финишировать 

Итоги

Вообще не жалею, что начал этот долгострой. Да, безусловно, он иногда надоедал и приходилось переключаться на что-то другое, но как мне известно среди самодельщиков это вполне себе норма.

Что касается финансовой стороны проекта, то собственно вот:

Жечь SoMы я люблю конечно

Стоило ли оно того? Определённо! Банально полученный опыт чего стоит. Можно ли было купить готовый девайс? Определённо, но тогда вы бы не читали эти строки.

Что касается планов. Сначала собираюсь немного отдохнуть от роутеров и «проветрить разум», собрать что-нибудь полезное на МК, естественно попутно написав про это статью. К слову, табличку с общем количеством проектов я спойлерил ещё во второй части. Затем уже приступить к разработке версии 1.5 или 2.0, честно говоря – ещё не определился.

Для версии 2.0 надо будет найти энергоэффективный SoC, который не будет кушать 200 миллиампер в простое. Если можете что-то порекомендовать – пишите в комментариях. Естественно это будет гигабитная версия с LTE Cat.6 и балансировкой каналов.

Поскольку выход этой части немного затянулся, настолько что данные строки я дописываю, лёжа в кровати с температурой, то позволю поздравить вас с уходящим 2022 и пожелать вам, чтобы ваши проекты не превращались в долгострои. Увидимся в новом году :3

Благодарности💙

Ну и куда же без них, немного дополним список:

@yeyeyeyipa – За совместную покраску 3D моделей роутера и замечательные рендеры в Fusion 360

---

Попробуйте сверхбыстрый VPS в России от AdminVPS

Sound-united 00D9430075004 электрический компонент — позистор adv-M51 – FixPart

Дом > https://fixpart. co.uk/en/product/view/0127818007 Деталь электрическая Sound-united 00D9430075004

Клиенты ставят нам 8,3 (1045 отзывов)

Защита покупателя с помощью TrustedShops

Гарантированная посадка

Гарантия возврата денег!

Manufacturer

Sound-united

Manufacturer numbers

00D9430075004, D9430075004

Manufacturer description

Posistor adv-M51

Product category

Electrical component

Product number

0127818007

У вас есть вопрос о Электрическом компоненте Sound-united 00D9430075004?

Задайте вопрос по этому товару

Вы посещаете FixPart .co.uk , этот сайт предназначен для доставки в Великобританию. В какую страну вы хотите, чтобы ваша продукция была доставлена?

Доставка в Германии Перейти на FixPart. de

Доставка в Великобританию Продолжить на FixPart.ru

Где найти номер модели?

  Выберите свой прибор

  Выберите свою марку

Где найти номер модели?

Выберите устройство

Выберите марку

Правильным номером является номер типа или модели, а НЕ серийный номер. Номер модели представляет собой ряд цифр и/или букв. Иногда номер модели содержит дефис (-) или косую черту (/).

Не можете найти свой прибор? Отправьте нам фотографию таблички с номером модели и описание продукта, который вы ищете, и мы вышлем вам ссылку на правильный продукт.

Как работает FixPart?

1.

Введите марку и номер модели вашего прибора на нашем веб-сайте.

2.

Легко найти и заказать нужную запчасть.

3.

Быстрая доставка от 1 до 3 дней*

4.

Замените запчасть, и ваш прибор снова будет как новый!

Молодец! Благодаря вашему ремонту вы не только сэкономите деньги, но и сделаете личный вклад в зеленое будущее.

Нужна помощь с заказом или ремонтом? Свяжитесь с нами или посмотрите наши советы по ремонту.

FixPart использует файлы cookie. Когда вы продолжите, вы принимаете использование этого. Ознакомьтесь с нашей политикой конфиденциальности и использования файлов cookie для получения дополнительной информации. Закрыть

404 | TTI, Inc.

Онлайн-сервисы TTI доступны только членам,

пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить доступ!

Сожалею! У вас нет доступа к этой онлайн-службе в учетной записи: {{appAccount.accountNumber}}

Аккаунты не найдены

---

Пожалуйста, выберите одну из следующих учетных записей, у которых есть доступ.

{{account.accountDisplayData}}

Ни один аккаунт не имеет доступа.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше о статусе заказа.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше о ezReview.

Сожалею! У вас нет доступа к этой онлайн-службе в учетной записи: {{selectedAccount.accountNumber}}

Аккаунты не найдены

---

Приложение {{serviceName}} в настоящее время недоступно.

---

Пожалуйста, выберите одну из следующих учетных записей, у которых есть доступ.

{{account.accountDisplayData}}

Нет доступа к учетным записям. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать больше о ezBuy.

Нет доступа к учетным записям. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать больше о ezBuy.

Доступ к вашей услуге {{serviceName}} в настоящее время недоступен, так как ваша корзина «привязана» к учетной записи TTI. которого нет в вашем профиле {{serviceName}}. Вероятно, это произошло из-за того, что ваша корзина содержит одну или несколько деталей. со сниженными ценами.

Чтобы восстановить доступ к ezBuy, очистите корзину, разместив заказ или удалив детали со скидкой. Цены.

Если у вас есть другие вопросы, позвоните своему торговому представителю TTI.

Корзина заблокирована для:
{{selectedAccount.accountNumber}}
{{selectedAccount.billingAddress.name}}
{{selectedAccount. billingAddress.streetAddress}}

{{selectedAccount.billingAddress.city}}, {{selectedAccount.billingAddress.state.stateShortName}} {{selectedAccount.billingAddress.zip}}
{{selectedAccount.billingAddress.country.countryShortName}}

• {{supportModalInfo.firstName}} {{supportModalInfo.lastName}}
• {{supportModalInfo.title}}
• {{supportModalInfo.branch}}
• {{supportModalInfo.phone}}
• {{supportModalInfo.email}}

• {{supportModalInfoTwo.firstName}} {{supportModalInfoTwo.lastName}}
• {{supportModalInfoTwo.title}}
• {{supportModalInfoTwo.branch}}
• {{supportModalInfoTwo.phone}}
• {{supportModalInfoTwo.email}}

Электронная почта: {{supportModalInfo.email}}

Отправить быстрое сообщение

Предмет:

Сообщение:

Сообщение успешно отправлено!

---

Не удалось отправить письмо!

---

Введите не менее трех символов в поле поиска детали.