Beschreibung
Das LILYGO T-BEAM-S3 SUPREME ist ein Entwicklungsboard auf Basis des ESP32-S3FN8 Mikrocontrollers mit integriertem Dual-Core-LX7-Prozessor. Es verbindet drahtlose Kommunikation über 2.4 GHz Wi-Fi und Bluetooth 5 (Low Energy) mit LoRa-Funktechnologie im 868 MHz-Band sowie einem GPS-Modul. Ergänzt wird das Board durch ein OLED-Display, eine 6-Achsen-IMU (QMI8658), ein Magnetometer (QMC6310), einen Umweltsensor (BME280), eine Power Management Unit (PMU), einen RTC-Anschluss sowie einen microSD-Kartenslot. Der mobile Betrieb erfolgt über eine anschließbare 18650-Lithiumzelle.
Ausstattung und Schnittstellen
Als Anzeigeeinheit dient ein 1.3 Zoll großes OLED-Display (SH1106) mit einer Auflösung von 128×64 Pixeln. Die LoRa-Kommunikation wird über das SX1262-Modul realisiert. Das GPS-Modul ist mit dem U-Blox MAX-M10S-00B-Chip bestückt. Reset-, Power- und Boot-Taster sind integriert. Für die Spannungsversorgung stehen VBAT, VBUS und VSYS zur Verfügung, der microSD-Kartenleser wird über IO36 bis IO47 angesprochen.
Leistung und Programmierung
Der ESP32-S3 verbindet drahtlose Kommunikation, Sensorintegration und Rechenleistung in einem kompakten Formfaktor. Die Programmierung erfolgt über die Arduino IDE, PlatformIO oder MicroPython. Die integrierte IMU erfasst Bewegungen und Neigungen in sechs Achsen, während der QMC6310 Magnetfelder zur Lageerkennung auswertet. Die PMU ermöglicht eine Versorgung über verschiedene Spannungsquellen und regelt den Stromfluss. Der BME280 misst Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck, das OLED-Display zeigt Statusinformationen direkt am Gerät an.
Einsatzbereiche
Das Board eignet sich für Projekte im Bereich drahtloser Kommunikation, Navigation, mobiler Sensorik und Energiemanagement, etwa für Mesh-Kommunikation über LoRa, Standortverfolgung, Umweltüberwachung oder mobile IoT-Knotenpunkte. Über die offene Meshtastic-Firmware lässt es sich in bestehende Netzwerke und Open-Source-Projekte einbinden. Die Kombination aus Mikrocontroller, LoRa-, GPS- und Sensorinterface bildet eine Komplettlösung für autarke, vernetzte Low-Power-Wireless-Systeme, deren Schnittstellen Anpassungen erlauben.
Meshtastic-Kompatibilität
Das T-BEAM-S3 SUPREME zählt zu den offiziell von Meshtastic unterstützten Geräten. In Verbindung mit dem integrierten GPS-Modul lässt sich das Board als mobiler Tracker, Basisknoten oder Repeater einsetzen. Die Bedienung erfolgt über die Meshtastic-App per Bluetooth. Durch den energiesparenden Betrieb und die 18650-Unterstützung eignet sich das Board für den Outdoor-, Notfall- und Off-Grid-Einsatz. Das Aufspielen der Firmware erfolgt über den browserbasierten Meshtastic Web Flasher.
GPS-Modul U-Blox MAX-M10S-00B
Diese Ausführung ist mit dem GNSS-Empfänger U-Blox MAX-M10S-00B der u-blox-M10-Plattform bestückt. GNSS ist die Sammelbezeichnung für satellitengestützte Navigationssysteme zur Bestimmung von Position und Uhrzeit. Das Modul empfängt die vier Systeme GPS, GLONASS, Galileo und BeiDou gleichzeitig, wodurch mehr Satelliten zur Auswahl stehen und die Positionsbestimmung auch in Umgebungen mit eingeschränkter Sicht auf den Himmel, etwa in bebauten Gebieten oder unter Baumbestand, verfügbar bleibt. Im HF-Pfad sind ein rauscharmer Vorverstärker (LNA) und ein SAW-Filter integriert, die das Satellitensignal anheben und Störanteile unterdrücken, bevor es weiterverarbeitet wird. Diese Kombination erhöht die Empfindlichkeit und ist besonders bei den kleinen, passiven Antennen wirksam, wie sie auf kompakten Boards verbaut werden. Ein temperaturkompensierter Taktgeber (TCXO) sorgt über Temperaturschwankungen hinweg für einen stabilen Zeittakt, was sich auf den Kaltstart und die Signalstabilität auswirkt. Der Empfänger arbeitet stromsparend und benötigt im dauerhaften Tracking-Betrieb weniger als 25 mW, was den Betrieb an einer 18650-Zelle unterstützt. Zusätzlich erkennt das Modul Stör- und Täuschungsversuche: Jamming bezeichnet das Überlagern des Empfangs durch Störsignale, Spoofing das Vortäuschen falscher Satellitensignale. Solche Ereignisse werden an den Mikrocontroller gemeldet, und Filteralgorithmen mindern den Einfluss von Hochfrequenzstörungen. Für dieses Modul gilt zudem, dass die Firmware im ROM abgelegt ist und nach der Auslieferung nicht aktualisiert wird.
Merkmale im Überblick
- ESP32-S3FN8 mit Dual-Core-LX7-Prozessor
- 2.4 GHz Wi-Fi und Bluetooth 5 (LE)
- LoRa-Modul SX1262 (868 MHz)
- GPS-Modul U-Blox MAX-M10S-00B
- 1.3 Zoll OLED-Display (128×64, SH1106)
- 6-Achsen-IMU QMI8658
- Magnetometer QMC6310
- Umweltsensor BME280
- Power Management Unit mit 18650-Akku-Unterstützung
- RTC-Anschluss
- microSD-Kartenslot
- RESET-, POWER- und BOOT-Taster
- Arduino IDE
- PlatformIO IDE
- MicroPython
- Meshtastic Firmware
- MCU: ESP32-S3FN8, Dual-Core LX7
- Wi-Fi: 2.4 GHz
- Bluetooth: Version 5 (Low Energy)
- Flash: 8 MB
- PSRAM: 8 MB
- LoRa-Modul: SX1262 (868 MHz)
- GPS-Modul: U-Blox MAX-M10S-00B
- Display: 1.3 Zoll, 128×64 Pixel, OLED SH1106
- IMU: QMI8658 (6-Achsen)
- Magnetometer: QMC6310
- Sensor: BME280 (Temperatur, Feuchtigkeit, Luftdruck)
- Stromversorgung: VBAT (Batterie), VBUS (5 V), VSYS (5 V Ausgang, 500 mA)
- microSD-Slot: SCLK IO36, MISO IO37, MOSI IO35, CS IO47
- OLED-Schnittstelle: SDA IO17, SCL IO18
- RTC-Pins: IO42 (SDA), IO41 (SCL), IO40 (IRQ)
- PMU-Ausgänge: B-LDO2 (3.5 bis 5 V, 300 mA), A-LDO2 (0.5 bis 3.3 V, 300 mA)
- DC4: 0.6 bis 1.84 V (2 A), DC1: 3.3 V (500 mA)
- LoRa-Pins: SCLK IO12, MISO IO13, MOSI IO11, CS IO10, RST IO6, DIO1 IO5, BUSY IO4
- Buttons: Boot (IO00), Reset, Power
- Unterstützt 18650-Lithiumzelle zur mobilen Energieversorgung
- Betrieb mit Meshtastic-Firmware
- Diese Ausführung mit U-Blox MAX-M10S-00B (UBLOX) und 868 MHz
- 1× LILYGO T-BEAM-S3 SUPREME Meshtastic Board
- Meshtastic Firmware
- LilyGO LoRa-Serie GitHub Repository
- Meshtastic Web Flasher
