Guía para fabricar NELY GPS, un dispositivo con ESP32 que va pegado al dron (por ejemplo, un DJI Agras T40). Envía en vivo dónde está, a qué altura y qué trayecto hace, y guarda el vuelo completo como caja negra. Funciona aunque DJI no comparta los datos del dron.
1. Qué hace
GPS NEO-6M posición y velocidad+BME280 altura por presión→ESP32 emite Remote ID y guarda el vuelo→ Bluetooth →App NELY Receptor control o celular del piloto→ internet →Plataforma NELY mapa en vivo, vuelos, KML, Reporte UAS
Lo que sí entregaPosición en vivo, altura sobre el despegue (±1 m), velocidad, trayecto completo, hora de despegue y aterrizaje, distancia, temperatura y humedad del aire.
Lo que no entregaLitros asperjados ni hectáreas: esos datos solo los tiene DJI y llegan a NELY con el KML o el Excel de DJI SmartFarm.
Emite en el estándar Remote ID (ASTM F3411, el mismo de los drones comerciales). NELY Receptor lo lee, y el dron queda visible como lo vería la autoridad si exigiera Remote ID. Si el dron se aleja y se pierde la señal un rato, el ESP32 guarda el recorrido y al aterrizar se descarga completo.
2. Lista de compras
Marca cada ítem a medida que lo consigas: las casillas se guardan en este navegador.
A. Lo que ya tienes (revisar)
Componente
Debe decir / revisar
Cant.
ESP32 (el que tienes) ya lo tienes
Anota el modelo impreso (DevKit V1, WROOM-32…). Sirve para el prototipo en la mesa.
1
Módulo GPS NEO-6Mya lo tienes
Con la antena cerámica cuadrada y su cable.
1
Barómetro BME280ya lo tienes
Muchos venden BMP280 (sin humedad): también sirve para la altura. Versión de 3,3 V con I2C.
Anota los mAh. Ideal: 1.000 a 2.000 mAh, con circuito de protección.
1
Jumpers macho-hembra y macho-macho ya lo tienes
Para la protoboard (en la versión que vuela se reemplazan por soldadura).
1 juego
B. Lo que falta para el prototipo que vuela (fase 1)
Componente
Especificación
Cant.
Para qué
ESP32-S3 DevKitC-1recomendado
N8R2 o N16R8, USB-C
1
Bluetooth 5 de largo alcance (varias veces más lejos que el ESP32 clásico). El tuyo queda de respaldo.
Cargador TP4056 con protección
6 pines, chip DW01, entrada USB-C
2
Cargar la LiPo y protegerla de sobrecarga y descarga profunda.
Elevador de voltaje MT3608
Ajustable (se calibra a 5,0 V)
2
La LiPo da 3,7 V y la placa necesita 5 V en su pin 5V/VIN.
Interruptor deslizante pequeño
2 posiciones
2
Encender y apagar.
Resistencias de 100 kΩ
1/4 W
4
Divisor de voltaje para medir la batería.
Protoboard
400 puntos
1
Armar y probar en la mesa.
Placa perforada universal
5×7 cm
2
Versión final soldada.
Espadines (headers) macho y hembra
Paso 2,54 mm
1 tira c/u
Que los módulos se puedan quitar y cambiar.
Cable USB de datos
USB-C o micro-USB según la placa
1
Programarlo. Muchos cables solo cargan y no sirven.
Caja estanca
IP65, aprox. 100×68×50 mm
1
Proteger del agua y del agroquímico.
Membrana de ventilación (respiradero IP67)
Rosca M12 o adhesiva
1
Que el barómetro mida bien dentro de la caja sellada. Alternativa: orificio de 2 mm tapado con espuma.
Cinta doble faz tipo VHB, bridas plásticas y velcro
—
—
Fijar la caja al dron.
Termoencogible y cable fino
Calibre 24–26 AWG
—
Aislar soldaduras.
C. Opcional: versión con 4G (fase 2)
Componente
Especificación
Cant.
Notas
Placa ESP32 con 4G integrado (LILYGO T-SIM7600 o T-A7670) fase 2
Versión SA o LA (bandas de América Latina)
1
Trae ESP32, 4G, cargador de LiPo y portaSIM. Reemplaza el ESP32-S3, el TP4056 y el MT3608.
Antena LTE fase 2
Suele venir con la placa
1
—
SIM con plan de datos fase 2
Prepago o plan IoT
1
Consumo bajo: pocos MB por jornada.
Antes de comprar
No compres módulos 2G (por ejemplo SIM800L): esas redes se están apagando en Colombia.
En la placa 4G revisa que diga SA o LA. Las versiones "E" o "CE" son para Europa y China y no tienen las bandas de los operadores colombianos.
Compra dos de los componentes baratos: si uno sale malo no frena la prueba.
Se consiguen en tiendas de electrónica como Electronilab, Vistronica, Sigma Electrónica o en Mercado Libre. Compara que la referencia coincida exactamente.
3. Herramientas
Indispensables
Multímetro: para calibrar el MT3608 a 5,0 V antes de conectar la placa.
Cautín (30–60 W) y estaño con resina.
Pinza de corte y pelacables.
Útiles
Pistola de silicona caliente (fijar módulos dentro de la caja).
Taladro pequeño o cautín para abrir el orificio de la membrana.
Encendedor o pistola de calor para el termoencogible.
4. Conexiones
Los tres módulos (GPS, barómetro y pantalla) se alimentan con 3,3 V del ESP32. La pantalla y el barómetro comparten los mismos dos cables de datos (bus I2C).
Módulo · pin
ESP32 clásico (DevKit V1)
ESP32-S3 DevKitC-1
Cable
GPS · VCC
3V3
3V3
Rojo
GPS · GND
GND
GND
Negro
GPS · TX
GPIO16 (RX2)
GPIO18
Azul
GPS · RX
GPIO17 (TX2)
GPIO17
Azul claro
BME280 · VCC / VIN
3V3
3V3
Rojo
BME280 · GND
GND
GND
Negro
BME280 · SDA
GPIO21
GPIO8
Morado
BME280 · SCL
GPIO22
GPIO9
Morado claro
OLED · VCC
3V3
3V3
Rojo
OLED · GND
GND
GND
Negro
OLED · SDA
GPIO21 (mismo del BME280)
GPIO8
Morado
OLED · SCL
GPIO22 (mismo del BME280)
GPIO9
Morado claro
Medición de batería (centro del divisor)
GPIO34
GPIO1
Amarillo
Salida 5 V del MT3608 (OUT+)
pin VIN / 5V
pin 5V
Rojo grueso
Salida del MT3608 (OUT−)
GND
GND
Negro grueso
Diagrama
GPS (serie)I2C (SDA / SCL)Medición de bateríaEnergía +Tierra (GND)
Regla de oro de las conexionesEl TX del GPS va al RX del ESP32 y viceversa (se cruzan). Todas las tierras (GND) deben estar unidas. Nunca conectes la LiPo directo al pin 3V3.
5. Armado paso a paso
Revisa las piezasConfirma con la lista que todo coincida. Anota el modelo exacto del ESP32 y los mAh de la batería.
Calibra el elevador MT3608 (sin conectar la placa)
Conecta la LiPo (cargada) a IN+ e IN− del MT3608.
Mide con el multímetro entre OUT+ y OUT−.
Gira el tornillo del potenciómetro (muchas vueltas, en sentido antihorario para bajar) hasta leer 5,0 V. De fábrica suele salir más alto y puede dañar el ESP32.
Arma la parte de energía
LiPo + → B+ del TP4056; LiPo − → B−.
OUT+ del TP4056 → interruptor → IN+ del MT3608.
OUT− del TP4056 → IN− del MT3608.
Prueba: con el interruptor encendido, el MT3608 debe dar 5,0 V.
Monta el ESP32 y los módulos en la protoboardSigue la tabla de conexiones: GPS, barómetro y pantalla a 3,3 V; GPS por los pines de serie; barómetro y pantalla por SDA/SCL compartidos.
Arma el divisor de bateríaDos resistencias de 100 kΩ en serie entre OUT+ (después del interruptor) y GND. El punto del medio va al pin de medición (GPIO34 o GPIO1).
Primera prueba con USB (sin batería)Conecta el ESP32 al PC con el cable de datos. La pantalla debe encender cuando se cargue el programa (ver sección 6). Así revisas los módulos sin riesgo para la batería.
Prueba con bateríaDesconecta el USB, conecta la salida del MT3608 a VIN/5V y GND, y enciende con el interruptor.
Pasa a la placa perforadaCuando todo funcione en la protoboard, suelda espadines hembra en la placa perforada para insertar el ESP32 y los módulos (así se pueden cambiar). Reemplaza los jumpers por cable soldado y aísla con termoencogible.
Arma la caja
Abre el orificio e instala la membrana de ventilación; deja el BME280 cerca de ella, protegido con espuma del flujo directo de aire.
Pega la antena del GPS por dentro de la tapa, mirando hacia arriba (el plástico deja pasar la señal; el metal o la fibra de carbono no).
Fija la placa y la batería con silicona caliente o velcro para que no se muevan con la vibración.
Deja accesibles el interruptor y el puerto de carga (o carga abriendo la tapa).
6. Programación
El programa (firmware) lo prepara y lo carga el equipo de NELY desde su computador:
Conecta el ESP32 al computador con el cable USB de datos.
Se compila y se carga el firmware (Arduino / PlatformIO).
Se configura el número de serie del dron al que irá pegado (por ejemplo, el serial del T40), para que NELY lo muestre con su nombre y lo asigne a su empresa.
Qué hace el firmware: lee el GPS y el barómetro, calcula la altura relativa al despegue, emite Remote ID por Bluetooth (mensajes de identificación y de posición), guarda el recorrido en la memoria interna, muestra el estado en la pantalla y avisa batería baja.
EstadoEl firmware se escribe y se prueba cuando tengamos la placa conectada al PC. Esta guía se actualizará con la versión del firmware y los ajustes finales.
7. Pruebas
En la mesa (interior)
La pantalla muestra: satélites, estado del GPS, altura, batería y "transmitiendo".
Barómetro: sube el dispositivo de la mesa al techo (unos 2 m): la altura debe subir y volver a 0 al bajarlo.
Abre NELY Receptor en un celular cerca: el dispositivo debe aparecer en la lista.
Al aire libre (sin dron)
Espera a que el GPS fije posición: la primera vez puede tardar varios minutos (el NEO-6M es lento en frío). La luz del módulo GPS parpadea cuando ya tiene posición.
Camina unos 100 m con el dispositivo: en la plataforma NELY debe verse el recorrido.
Aléjate del celular receptor para medir hasta qué distancia recibe.
En el dron
Primer vuelo corto y bajo, cerca del piloto. Compara la altura del dispositivo con la que muestra la app DJI.
Revisa que el GPS y la radio del dron funcionen igual que siempre (sin avisos de interferencia).
8. Montaje en el dron
Dónde síArriba del cuerpo central, con la tapa (y la antena GPS) mirando al cielo, bien sujeto con VHB y bridas.
Dónde noDebajo del dron (lo moja la aspersión y tapa el GPS), cerca de las hélices, en el chorro de aire de los rotores, ni pegado a las antenas GNSS o de radio del dron.
Peso total aproximado: 80 a 150 g. Para un T40 no afecta el vuelo.
Verifica que no tape sensores, radares ni luces del dron, y que no se pueda soltar con la vibración.
Si el dron es de un cliente o de otra empresa, pide autorización antes de instalarlo.
9. Uso diario
Carga la batería antes de la jornada (por el USB-C del TP4056). La luz cambia a "cargado".
Enciende el dispositivo 5 minutos antes de volar, al aire libre, para que el GPS fije posición.
Pon la altura en cero en el punto de despegue: el dispositivo lo hace al encender. Si lo mueves de sitio, apágalo y enciéndelo en el nuevo punto.
Abre NELY Receptor en el control o en el celular del piloto, con datos móviles.
Vuela normalmente: NELY recibe la posición en vivo.
Al terminar, deja el receptor cerca unos minutos para que descargue el vuelo completo. Luego apaga el dispositivo.
10. Seguridad
Baterías LiPo: tratarlas con cuidado
No las perfores, dobles ni aplastes. Si se hinchan, no las uses más.
Cárgalas solo con el TP4056 (nunca con otro cargador), sobre una superficie que no arda y sin dejarlas solas.
Revisa la polaridad (rojo +, negro −) antes de conectar: invertirla daña los módulos.
No las dejes al sol dentro de un vehículo.
En el dronEl dispositivo no debe interferir con la operación del dron. Ante cualquier aviso extraño de GPS o radio en la app DJI, aterriza y retíralo. Las decisiones de vuelo siempre son del piloto.
11. Fase 2: con 4G
Con una placa ESP32 con 4G integrado (LILYGO T-SIM7600 o T-A7670, versión SA/LA) y una SIM con datos, el dispositivo envía la posición directo a NELY por internet, sin depender del celular del piloto ni del alcance del Bluetooth.
Sirve para drones que trabajan lejos del piloto.
Se conectan los mismos GPS, barómetro y pantalla.
El programa es el mismo con un módulo adicional de envío por 4G.
12. Límites (para saber qué esperar)
Tema
Detalle
Alcance del Bluetooth
ESP32 clásico: 100 a 300 m en campo abierto. ESP32-S3 con largo alcance: bastante más, si el receptor lo soporta. Si se pierde la señal, la caja negra guarda el recorrido.
Precisión del GPS
Unos 2,5 m (NEO-6M). Suficiente para vigilancia y reporte; no muestra las franjas exactas de aspersión como el KML de DJI.
Altura
Es sobre el punto de despegue, no sobre el cultivo. En lote plano es casi lo mismo; en terreno inclinado puede diferir.
Viento de las hélices
Puede alterar la presión del barómetro uno o dos metros si la caja queda en el chorro de aire.
Aspersión
Litros y hectáreas no se miden: siguen llegando por el KML o el Excel de SmartFarm.