M5Stack Fire – Eine Übersicht

Wie bereits einige gelesen haben, musste ich mir ein neues Spielzeug kaufen. Seitdem ich den Bericht von
Xose Pérez zum dem M5Stack gelesen habe, wollte ich auch einen kaufen. Darin gehindert hat mich bisher die nicht Verfügbarkeit eines LoRaWAN Moduls, welches aber nun käuflich zu erwerben ist.

Ich plane mir damit einen neuen mapping Node aufzubauen. Als Vorbilder dienen mir dabei das Adeunis Field Test Device und LoRaWAN Network Tester von Daniel Knox.

Bisher macht die Arbeit mit dem M5Stack richtig viel Spaß und ich habe bisher wieder viele Dinge gelernt. Für mich macht er die Arbeit einfacher und ich werde sicherlich noch einen weiteren kaufen.

Was ist der M5Stack?

Der M5Stack ist eine modulare Entwicklungsumgebung auf Basis eines ESP32, alles zusammen auf einer Größe von 5×5 cm. Somit kann man sich schön seinen M5Stack zusammenstellen, oder auch selber Module entwickeln. Alle Module verfügen mittlerweile über 16MB Flash Speicher, einen Lautsprecher, MicroSD-Kartelneser, 3 Tasten, ein 2″ 320×240 TFT Display, LiPo Laderegler und einen Grove-Connector. Je noch Ausführung kommt dann noch PSRAM und ein MPU9250 9dof Sensor hinzu.

Dazu gibt es unterschiedliche Bases/Bottoms. Je nach Modell bieten diese NeoPixel LEDs, Mikrofon, I/O-Ports und Grove-Ports.

Die Palette an Modulen wird ebenfalls stetig größer und bietet LoRaWAN, GPS, GSM, Lego, Server und noch viele weitere Module.

Durch diese Modularität und den intelligenten Aufbau habt ihr schnell einen Prototypen zusammengabut (oder auch ein fertiges Geräte), welches auch noch gut aussieht. Gerade für mich, der leider keinen 3D-Drucker besitzt, ist das Konzept super.

• Hilfreiche Links:
• Webseite der Herstellers
• AliExpress Shop
• GitHub
• M5ez
• M5 UI

Die M5Stack Hardware

Hier mal ein paar Bilder, damit ihr euch eine Übersicht verschaffen könnt.

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Das GPS-Modul hat eine eingebaute Antenne, glücklicherweise kann aber eine externe angeschlossen werden.Die externe gehört zum Lieferumfang und verbessert die Empfangsqualität enorm.

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Die M5Go Base bietet zusätzliche Ports, ein eingebautes Mikrofon und 10 NeoPixel LEDs. Zur Ansteuerung der LEDs solltet ihr folgende Library verwenden, denn die mit der Adafruit NeoPixel wird das Pixel 0 immer grün dargestellt. Daneben dienst sie dazu den M5Stack über die M5ChargeBase aufzuladen.

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Aktueller Stand

Wie oben bereits erwähnt, will ich eine verbesserten Mapping-Node bauen. Momentan habe ich einen M5Stack Fire und ein GPS-Modul. Das LoRaWAN-Modul befindet sich auf dem Weg zu mir.

Für das UI verwende ich M5 UI. Damit konnte ich eine ansehnliche Benutzeroberfläche aufbauen. Bisher ist der Node ein GPS-Tracker, welche seine Daten als GPX-File auf eine SD_Karte schreibt.

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Im Display habe ich überblick über die empfangenen Satellite, den HDOP Wert und den Ladezustand. Die LEDs spiegeln mir ebenfalls wieder, wie es um den GPS Status steht. Mit dem LoRaWAN-Modul wird, bei aktivem ACK, auch der RSSI-Wert angezeigt und über die LEDs optisch signalisiert.

Über die Tasten kann dann später der Modus des Mappers gewechselt werden und der Spreadingfactor. Hier bin ich gerade dabei den Code entsprechend anzupassen und zu erweitern.

Wenn der Node fertig aufgebaut ist, werde ich hierzu einen extra Beitrag verfassen.

Tips und Hinweise

Bei meinen bisherigen Basteleien mit dem M5Stack ist mir folgendes aufgefallen:

• PSRAM des M5Stack Fires nutzt den UART2
  • Wenn ihr den PSRAM nutzen wollt, dann dürft ich den UART2 auf GPIO16 und GPIO17 nicht mehr verwenden. Also entweder in der Arduino IDE den PSRAM deaktivieren oder andere PINs nehmen.
  • Mir hat die Fehlersuche mehrere Stunden gekostet, da mein GPS-Modul nicht wollte.
• Batterien dürfen nicht gestackt werden
  • In den Bases/Bottoms sind oft Akkus verbaut. Diese haben eine Kapazität zwischen 100 und 650 mAh. Mit 650 kann man gut arbeiten, mit den restlichen eher weniger. Es gibt eine extra Batterie-Modul mit 700 mAh, es darf aber immer nur eine Akku angeschlossen sein. Ihr müsst also eventuell die Akkus im Boden abziehen oder ablöten.
  • Eine frühere Aussage war das man sie nicht stapeln darf. Jetzt steht aber folgendes beim Battery Module:
    • Since the Lipo batteries is parallelable, you can stack mutilple of them to maximum your power endurance.
  • Als Zusatz das noch. Es betraf die Mischung Plus Modul und Batterie Modul (700 und 500 mAh):
    • However, due to different battery capacity combinations, there will be a certain loss of total capacity due to mutual charging.
  • Wenn ihr mehr Power braucht, dann könnt ihr es auch so machen.