Copy page

• Copy page
• View source

Hardware

Objetivo soportado

• ESP32 (clásico, Xtensa de doble núcleo) — CONFIG_IDF_TARGET=esp32, 4 MB de flash.

• El doble núcleo no es opcional: la ISR del ADC y el reloj de muestreo del DAC se fijan a núcleos distintos a propósito (véase La cadena de señal DSP).

• El ESP32-S2 tiene DAC en GPIO17/18 y requeriría ajustar la cabecera de configuración. El ESP32-S3/C3/C6/H2 no tiene DAC y no puede ejecutar la ruta de TX sin modificar.

Pinout / definición de placa

La definición de placa vive en el CMakeLists.txt de nivel superior, aplicada antes de project() mediante idf_build_set_property(COMPILE_DEFINITIONS … APPEND):

idf_build_set_property(COMPILE_DEFINITIONS "MODEM_ADC_GPIO=33"       APPEND)
idf_build_set_property(COMPILE_DEFINITIONS "MODEM_DAC_GPIO=25"       APPEND)
idf_build_set_property(COMPILE_DEFINITIONS "MODEM_PTT_GPIO=26"       APPEND)
idf_build_set_property(COMPILE_DEFINITIONS "MODEM_PTT_ACTIVE_HIGH=1" APPEND)
idf_build_set_property(COMPILE_DEFINITIONS "MODEM_LED_TX_GPIO=-1"    APPEND)
idf_build_set_property(COMPILE_DEFINITIONS "MODEM_LED_RX_GPIO=-1"    APPEND)

Señal	Por defecto	Restricciones estrictas
Audio in (ADC)	GPIO33 (ADC1_CH5)	Solo 32–39. El ADC2 es inutilizable con Wi-Fi activo, y este firmware siempre tiene Wi-Fi activo. Forzado por un #error de compilación.
Audio out (DAC)	GPIO25 (DAC_CHAN_0)	Solo 25 o 26. El DAC del ESP32 está cableado a esos pads y no es enrutable por la matriz GPIO. Forzado por #error.
PTT	GPIO26	Cualquier GPIO de salida distinto de los pines ADC/DAC; rechaza los GPIO34–39 solo-entrada y GPIO6–11 flash/PSRAM. -1 lo deshabilita. Tanto el pin como su polaridad son constantes de compilación.
LEDs TX / RX	deshabilitados (-1)	Cualquier GPIO de salida.
Recepción GNSS (UART RX)	GPIO16	Cableado a la salida TX del módulo. Cualquier GPIO de entrada que alcance la matriz UART. Inutilizable en un ESP32-WROVER, donde GPIO16/17 pertenecen al die de PSRAM SPI. Se fija en main/include/gps.h.
Transmisión GNSS (UART TX)	GPIO17	Cableado a la entrada RX del módulo. Nunca se envía nada por él — el firmware jamás configura el receptor — pero el pin queda igualmente reservado, porque está físicamente conectado a esa entrada.

Cableado a una radio

Ningún extremo del enlace de audio puede conectarse directamente al otro. El lado del ESP32 es una interfaz de 3,3 V, polarizada en DC y de datos muestreados; el lado de la radio es una interfaz analógica de AC, referida a tierra y de nivel milivoltio. Tres cosas deben ocurrir en medio: atenuar (TX), desplazar y limitar (RX) y conmutar (PTT).

Qué presenta cada extremo

Cada cifra del lado del ESP32 se deriva de las propias constantes de compilación del componente de módem, no de un ideal de hoja de datos.

Nodo	Qué hay realmente	De
GPIO25 (DAC), transmitiendo	1,65 V DC con una oscilación ≈1,97 Vpp encima ⇒ ≈0,70 Vrms para una sinusoide, más imágenes de reconstrucción en torno a 38,4 kHz	DAC_MID=128, AMPLITUDE_PCT=60, DAC_SAMPLERATE=38400
GPIO33 (ADC)	Ventana 0–3,1 V; el AGC apunta a 310 mVrms en el pin, lo alcanza desde tan solo ≈39 mVrms, se mantiene por debajo de ≈3,3 mVrms, recorta por encima de ≈1,1 Vrms	ADC_ATTEN_DB_12, AGC_TARGET_RMS=0.2
Radio MIC IN	5–20 mVrms, a menudo con preénfasis y polarización DC para el electret	necesita ≈30–40 dB de atenuación
Radio DATA IN (mini-DIN-6)	≈40 mVpp ⇒ ≈14 mVrms, plano, sin preénfasis	necesita ≈35 dB de atenuación
Radio SPKR / AF OUT	0,1–3 Vrms, dependiente del volumen, con deénfasis	necesita atenuación + polarización
Radio DATA OUT / DISC	100–300 mVrms, nivel fijo, independiente del squelch, plano	solo necesita polarización — este es el bueno

Dos consecuencias que conviene interiorizar antes de soldar:

• El DAC está ~35 dB demasiado caliente para cualquier cosa de la radio. Una conexión directa no solo sobredesviará, sino que provocará splatter.

• Un puerto DATA OUT ya está dentro de la ventana del AGC (100–300 mVrms frente al rango útil 39 mVrms–1,1 Vrms). Si tu equipo tiene toma de datos, el lado de RX es solo una red de polarización — sin potenciómetro, sin ganancia.

Esquema funcional mínimo

Pasivo, ~15 componentes, sin amplificadores operacionales.

Funciones clave: R1/R2 + C2/C3 forman un paso-bajo de reconstrucción de dos polos (fc ≈ 4,8 kHz) que elimina las imágenes del DAC a 38,4 kHz; C1 bloquea la polarización de reposo de 1,65 V del DAC hacia la entrada de micrófono; R3/RV1 atenúan y ajustan el nivel de TX; R5/R6 fijan una polarización a media tensión de 1,65 V para el ADC; R7/C5 amortiguan el pico de carga del condensador de muestreo del SAR; D1/D2 limitan el pin del ADC a los raíles. Para 9600 Bd G3RUH reemplaza C2/C3 por 10 nF (fc ≈ 7,2 kHz) para mantener el audio plano más allá de ~5 kHz.

Advertencia

El valor por defecto de PTT es una trampa. La definición de placa que se distribuye es MODEM_PTT_ACTIVE_HIGH=1 en esta revisión. Elige un controlador de PTT cuya polaridad coincida con la configuración, o cambia la configuración para que coincida con tu controlador. Un opto (opción A) invierte y encaja con ACTIVE_HIGH=0; un simple NPN de conmutación por lado bajo (opción B) no invierte y necesita ACTIVE_HIGH=1. Verifica siempre con un polímetro que la línea de PTT esté abierta durante el reset, durante todo el arranque de ~5 s, y en reposo antes de conectar la radio — modem_init() se bloquea ~5 s calibrando el reloj del ADC y las balizas transmiten al entrar, por lo que una polaridad de PTT equivocada te dará segundos de portadora sin modular. El firmware lleva el pin de PTT a su nivel de reposo como primer paso de app_main(). Antes de eso — durante la ROM y el bootloader de segunda etapa, unos 0,3–0,5 s después de cada reset (pin EN, brownout, OTA o reinicio remoto) — el pin es una entrada sin configurar y sin pull, y solo la polarización propia de la etapa de conmutación en su entrada de control mantiene la radio sin transmitir.

Interfaz reducida: un capacitor y un trimmer por sentido

El esquema anterior es la versión de referencia. También se admite una interfaz reducida, que no lleva más que un capacitor de acoplamiento y un trimmer de nivel en cada sentido de audio, con el PTT sin cambios. Lo que hacían las piezas suprimidas lo asume un ajuste de la página Radiomodem o se acepta como limitación:

Suprimido	Reemplazo
R5/R6 (polarización del ADC)	Polarización interna de la entrada del ADC, que conecta en serie el pull-up y el pull-down del propio pad
R3 (atenuador de TX)	solo el trimmer, opcionalmente con la Amplitud de salida de transmisión reducida para repartir su rango útil
R1/R2 + C2/C3 (filtro de reconstrucción)	Frecuencia de muestreo de transmisión en 76800 Hz, que sube una octava las imágenes
D1/D2 (recorte de entrada)	nada: Avisar cuando el audio recibido se sale de rango informa la condición y el trimmer de recepción es lo que limita la corriente de falla
R7/C5 (amortiguador del ADC)	nada; espere algo más de ruido

Cableado, por sentido: el trimmer de transmisión es un divisor entre GPIO25 y masa cuyo cursor alimenta el capacitor de acoplamiento, y el trimmer de recepción es un divisor sobre la salida de altavoz del equipo cuyo cursor alimenta el otro capacitor. El capacitor va después del trimmer en ambos lados. Delante de él, la pata inferior del trimmer dejaría el pin del ADC a masa, lo que anula la polarización interna, y del lado de transmisión hundiría la polarización propia de la entrada de micrófono.

El capacitor de transmisión debe ser de 1 µF o más. El de recepción forma un pasa-altos de primer orden con las resistencias de la autopolarización (unos 22 kΩ entre el pull-up y el pull-down del pad, que varían de una pieza a otra), y su valor depende del audio que entrega el equipo:

• Audio plano (discriminador / datos): 1 µF o más, corte en unos 7 Hz. La entrada queda como está.

• Audio con deénfasis (parlante): 10 nF, corte en unos 700 Hz (entre 500 y 900 Hz, según la dispersión de las resistencias internas). El deénfasis levanta todo lo que está por debajo de los tonos 6 dB por octava, así que una salida de parlante trae graves muy por encima de los tonos; a través de un capacitor grande esos graves ocupan el rango del conversor y dejan los tonos apenas unas cuentas por encima del propio ruido del ADC, algo que el pasa-altos de la página Radiomodem no puede recuperar porque actúa después del conversor. Delante del ADC el capacitor de 10 nF los elimina, y a la vez quita 1,3 dB al tono de marca de 1200 Hz y 0,4 dB al de espacio de 2200 Hz, un poco del realce del tono de espacio que necesita el audio con deénfasis. Use uno cerámico o de película: no tiene polaridad.

Un capacitor de 100 nF pone el corte en unos 70 Hz, que conserva los graves y por lo tanto se comporta como el de 1 µF.

Use trimmers de 10 kΩ: del lado de transmisión mantienen liviana la carga sobre la salida del DAC, y la atenuación necesaria deja el cursor cerca del 1,4 % del recorrido, así que un trimmer multivuelta es lo que lo hace ajustable.

Ajuste los niveles con los dos botones junto a PRUEBA DE BUCLE, que es lo que el loop test no puede hacer una vez que un equipo reemplaza el puente: NIVEL RX mide sin transmitir — apunte al veredicto bueno, un nivel de la banda de tonos de al menos 20 mV RMS (con una entrada plana, 250 a 350 mV RMS de banda ancha es un nivel cómodo), con el rango crudo bien lejos de 0 y 4095, y con la polarización interna activada espere un offset de continua entre 1200 y 2000 mV — y PRUEBA TX activa el transmisor para poder leer la desviación en otro instrumento y ajustarla a 2,5 a 3,5 kHz.

Advertencia

Sin D1/D2, el trimmer de recepción es lo único que limita la corriente hacia el pin del ADC. La salida de altavoz de un portátil a todo volumen queda muy fuera de 0 a 3,3 V, así que baje el volumen antes de conectar y nunca lleve la salida de altavoz a GPIO33 solo a través del capacitor.

Baofeng UV-5R y HT de conector K

El UV-5R (y los clones de dos pines estilo Kenwood-K1: UV-82, BF-888, GT-3, RT-5R…) expone dos conectores en lugar de una toma combinada:

Conector	Tamaño	Señal
Grande	3,5 mm TS	Punta = salida de audio SPKR, Manguito = GND
Pequeño	2,5 mm TRS	Punta = MIC in, Anillo = PTT (cortocircuitar a manguito para transmitir), Manguito = GND

No hay circuito específico para el UV-5R — construye el esquema mínimo tal cual; solo cambia dónde aterrizan los tres cables externos, porque el equipo divide la «radio» en dos conectores. Estos HT no tienen toma de discriminador, así que el 9600 Bd G3RUH queda fuera de alcance; AFSK 1200 Bd Bell 202 es el techo realista por el conector de 2 pines de serie. Verifica el pinout del conector con un polímetro antes de soldar — los cables de terceros baratos a veces intercambian mic y PTT.

Orden de puesta en marcha

1. Primero el test de bucle, sin radio. Cablea GPIO25 → GPIO33 con un cable simple (véase Administración web y el LOOP TEST). Si eso falla, ningún circuito externo ayudará.

2. Luego el RX, aún sin TX. Abre el squelch, inyecta tráfico real y observa la columna AUDIO de la tabla de tráfico en vivo (los mVrms del propio módem en el pin). Ajusta RV2 para ≈300 mVrms en los paquetes — el objetivo del AGC, donde el lazo queda en la unidad con el máximo margen.

3. Por último el TX, sobre una carga fantasma. Ajusta RV1 para ≈3,0 kHz de desviación (2,5–3,5 kHz). La sobredesviación es la causa más común de «mi igate escucha a todos pero nadie me escucha a mí».

4. 9600 Bd G3RUH necesita la ruta plana/de discriminador en ambos extremos: DATA IN/DATA OUT, 10 nF en C2/C3, y la casilla Entrada de audio plana / de discriminador marcada.

Aislamiento y bucles de tierra

El circuito pasivo comparte tierra con la radio, la fuente habitual de zumbido, ruido del alternador y «funciona hasta que transmito». Si oyes algo de eso, usa transformadores de aislamiento de audio 600:600 Ω en lugar de C1 y C4, mantén el opto (opción A) para que el retorno de PTT no recree la tierra que acabas de romper, y combate la entrada de RF con cable apantallado, cables cortos, una ferrita de pinza en el conector del equipo y 47–100 pF de cada línea de audio al chasis de la radio.

Procedimiento de ajuste

Puntos de referencia

Señal	GPIO	Función
DAC (salida de audio TX)	GPIO25	Audio de transmisión AFSK
ADC (entrada de audio RX)	GPIO33	Audio de recepción AFSK
Salida PTT	GPIO26	Conmutación del equipo de radio

Trimmer	Valor	Ubicación	Función
RV1	1 kΩ	Entre el DAC y el terminal de salida MIC de la interfaz	Nivel de audio TX — ajusta la fuerza de excitación hacia la entrada de micrófono/audio del equipo de radio
RV2	10 kΩ	Entre el terminal de entrada SPKR de la interfaz y el ADC	Nivel de audio RX — atenúa la salida de altavoz/audio del equipo de radio hasta el nivel que espera el ADC

1. Método A — Prueba de bucle del módem sin interfaz

Úsalo para verificar de forma aislada la propia cadena DAC/ADC/AX.25 del ESP32, antes de involucrar la placa de interfaz.

1.1 Esquema mínimo

Un solo puente, GPIO25 → GPIO33. Ambos pines son de 0–3,3 V asimétricos y comparten el plano de masa de la placa, por lo que no hace falta ningún condensador de acoplo ni atenuador para obtener un resultado apto/no apto.

1.2 Procedimiento

1. Cablea el puente como se indica arriba (apaga la alimentación primero).

2. Activa el módem de audio en la interfaz web (página Radio/Módem → «Habilitar módem ADC/DAC de audio» → Guardar → reiniciar).

3. Abre la consola serie para observar los resultados.

4. Ejecuta la autoprueba desde el botón LOOP TEST de la página Radio/Módem (o el endpoint web equivalente).

5. Lee la línea resultante PASS/FAIL, que informa del nivel RX (mV RMS), la excursión bruta del ADC y la ganancia del AGC, además de — en caso de fallo — un diagnóstico específico por etapas.

6. Repite la prueba de 3 a 5 veces para descartar una conexión intermitente antes de sacar conclusiones.

1.3 Interpretación del resultado

Resultado	Significado
PASS	La cadena completa TX→RX→HDLC→CRC funciona correctamente
FAIL, el ADC nunca muestreó	Problema del controlador/inicialización del ADC, no del puente
FAIL, línea plana / casi continua	No llega señal al ADC — revisa el puente y las masas
FAIL, hay señal pero no hay enganche	El tono llega al ADC, pero el PLL del demodulador nunca se sincroniza — revisa la ganancia del AGC (los puntos cercanos a 1,0× indican la ruta del AGC) o el ajuste de velocidad en baudios/tipo de módem
FAIL, PLL enganchado, sin trama (etapa < FRAME)	La sincronización de bits nunca inicia una trama — problema más profundo de recuperación de bits
FAIL, PLL enganchado, sin trama (etapa = FRAME)	El encuadre funciona pero falla el CRC — señal marginal o recorte
FAIL, contenido no coincide	Se recibió la trama pero está corrupta — distorsión, recorte o un puente de bucle flojo

2. Método B — Bucle a través de la placa de interfaz (por RV1/RV2)

Úsalo para validar — y ajustar — la propia placa de interfaz de audio, incluidos ambos trimmers de nivel, sin ningún equipo de radio conectado.

2.1 Esquema mínimo

Cablea la placa de interfaz al ESP32 exactamente como en el funcionamiento normal (DAC/ADC/PTT), y añade un puente adicional en la propia placa de interfaz, desde su terminal de salida MIC hasta su terminal de entrada SPKR. No se conecta ningún equipo de radio. Esto cierra el lazo a través de toda la cadena analógica — ambos trimmers, condensadores de acoplo y redes de nivel.

2.2 Qué leer

Cada ejecución de la autoprueba (§1.2, paso 4) informa ahora, tanto si pasa como si falla:

• Nivel RX, en mV RMS

• Excursión bruta del ADC (mín-máx, sobre un rango de 12 bits, 0–4095) — el indicador de margen frente al recorte

• Ganancia de pico del AGC

Estos tres valores son los que sustituyen a una traza de osciloscopio a la hora de ajustar los trimmers a continuación.

3. Procedimiento de ajuste de los trimmers (primero RV1, luego RV2)

Realiza esto con el bucle cableado como en el §2.1, ejecutando la autoprueba después de cada ajuste.

1. Empieza bajo. Pon RV1 (nivel TX) cerca del mínimo y RV2 (nivel RX) a aproximadamente la mitad de su recorrido.

2. Barre RV1 hacia arriba, ejecutando la prueba en cada paso:

   • Demasiado bajo: FAIL — enganche del PLL débil o nulo, excursión bruta del ADC pequeña, RMS bajo.

   • Demasiado alto: la excursión bruta del ADC se acerca a los raíles (hacia 0 y/o 4095), provocando finalmente un fallo de contenido no coincidente o de CRC.

   • Anota el rango de posiciones de RV1 que dan un PASS limpio con la excursión claramente alejada de ambos raíles.

3. Fija RV1 en el centro de ese rango válido — no en un extremo — para tener el mismo margen frente a una conexión débil por un lado y frente al recorte por el otro.

4. Con RV1 fijo, barre RV2 de la misma forma:

   • Demasiado bajo: RMS bajo, enganche DCD marginal o ausente.

   • Demasiado alto: la excursión se acerca a los raíles, fallos de distorsión/CRC.

   • Fija RV2 en el centro de su propio rango válido.

5. Vuelve a verificar. Ejecuta la autoprueba de 3 a 5 veces seguidas con los ajustes elegidos. Todas las ejecuciones deben dar PASS, con la excursión manteniéndose alejada de ambos raíles y el RMS cómodamente por encima del umbral de «sin enganche» observado durante el barrido.

6. Registra las posiciones finales (por ejemplo, «RV1: 40% desde el mínimo, RV2: 55% desde el mínimo») para referencia futura, ya que los trimmers pueden desajustarse o recibir golpes.

No hace falta osciloscopio en ningún momento: las lecturas de excursión/RMS/AGC de cada ejecución de la autoprueba lo sustituyen, y el propio límite entre PASS y FAIL marca los bordes de la ventana utilizable de cada trimmer.

Tabla de particiones

El firmware distribuye una disposición de 4 MB con OTA habilitado (partitions.csv):

Nombre	Tipo	SubTipo	Offset	Tamaño	Notas
nvs	data	nvs	0x9000	24 K
otadata	data	ota	0xF000	8 K
phy_init	data	phy	0x11000	4 K
ota_0	app	ota_0	0x20000	1728 K	primera ranura de app
ota_1	app	ota_1	0x1D0000	1728 K	segunda ranura de app
storage	data	spiffs	0x380000	512 K	montada como LittleFS en /storage

Dos ranuras de app permiten que la actualización OTA de la administración web grabe la ranura que no está en ejecución y revierta automáticamente si la nueva imagen falla la autocomprobación posterior al arranque. Un dispositivo aún en la antigua tabla de factory único necesita una regrabación por serie para migrar a esta disposición; todas las actualizaciones posteriores pueden ir por la web.