Satelitska meteorološka stanica: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ovaj je projekt namijenjen ljudima koji žele prikupiti vlastite vremenske podatke. Može mjeriti brzinu i smjer vjetra, temperaturu i vlažnost zraka. Takođe je u stanju slušati svakih 100 minuta vremenske satelite koji kruže oko Zemlje. Kasnije ću ovaj projekt koristiti za izradu vlastite prognoze vremena koristeći AI obučen na ovim slikama.

Potrošni materijal:

Materijali

• Aluminijski U-profil 15 mm i 12 mm, dugačak 1 metar
• šperploča
• Aluminijske cijevi promjera 10 mm, 4,5 m
• 8 držača od mesinganih cijevi
• 8 matica i vijaka M2
• 2x4,5 cm drvena greda, duga 1,2 m
• 2 matice i vijci M8
• 3m 50ohm koaksijalna
• Električna kutija 12x12 cm
• toplotna skupljanja
• lemljenje
• stativ sa rupom za pričvršćivanje vijka M8
• neki Lego kockice
• 2 plastična kontejnera
• vruće ljepilo

Elektronika

• Raspberry Pi 3 ili 4
• Napajanje Raspberry Pi
• ethernet kabel
• USB produžni kabel (dužine najmanje 40 cm)
• napajanje malina pi
• Arduino Nano
• DHT11 senzor
• trska prekidač
• okretni davač
• zujalica
• Nooelec NESDR mini

Alati

• bušilica
• stolna pila
• lemilica
• upaljač
• set odvijača
• pištolj za vruće ljepilo

Korak 1: Izgradnja antene

Krst

Napravite 2 drva duga 54,2 cm. Izbušite rupu u sredini za vijak M8 i montirajte dva komada u križ. Zatim napravite 4 komada dugačka 4 cm i ispipajte jedan kraj pod uglom od 45 stepeni. Odsjecite ih na krajevima križa. Ovo će učiniti da se krajevi ispiru jedan s drugim. U sredini svakog kraja izbušite rupu dovoljno veliku za vaš koaksijalni kabel. Sada označite kut od 30 okomito. Na ovaj kut montirajte 2 držača cijevi cca. 1,5 cm od središta. Ako želite, možete izbušiti rupe u križu kako biste ga učinili lakšim.

Aluminijski dipoli

Izrežite 8 aluminijskih cijevi od 50 cm. 2 cijevi tvore 1 dipol.

Rezanje navoja

Izrežite dva komada navoja od 36 cm. Ovaj put izrežite još 2 komada dugačka 72 cm. Izrežite još jedan komad od 60 cm, ovo će biti glavna linija do prijemnika.

Montirajte koaksijalne kabele jednake dužine jedan naspram drugog. Stranice sa navojem od 36 cm su dipoli 1 i 2, stranice sa 72 cm dipola 3 i 4.

Skinite krajeve navoja za lemljenje. SDR prijemnik dolazi sa vlastitom antenom i koaksijalnom žicom, prerežite žicu na svom priključku. Kasnije smo ovo lemili na naš glavni koaksijalni uređaj iz vlastite antene.

Ožičenje

Na krajevima križa spojite jezgru nagovaranja s gornjim dijelom dipola, oklop ide s donjeg dijela. U sredini zalemite oklop dipola 1 i 2. Učinite isto za 3 i 4. Sada lemite jezgre iz dipola 1 i 3 zajedno, isto za 2 i 4. Sada vam preostaju samo 2 žice.

Lemiti jezgre od dipola 1 i 3 do oklopa prijemnog voda. Lemljena jezgra od dipola 2 i 4 do jezgra prijemne linije.

Mounting the Cross

Postavite 2 aluminijska U-profila jedan u drugi. Na jednom kraju postavite vijak u središte križa na vrhu. Izbušite 2 rupe kroz profile i vijak kako biste uklopili vijke M2. Učinite isto s drugim vijkom M8 s druge strane profila. Postavite antenu u stativ.

Antena završena!

Ako želite, možete testirati svoju antenu slijedeći ovaj vodič na rtl-sdr.com.

Korak 2: Izrada senzora vjetra

Brzina

Dijelove i upute možete pronaći u vodiču za izgradnju pdf -a. Napravljen je od jednostavnih i uobičajenih Lego kockica.

Kada završite s izgradnjom Lego konstrukcije, lemite dvije žice dugačke 110 cm na pinove trska. provucite jednu od žica kroz cijev sa strane grede. Zatim savijate metalne nožice trstičnog prekidača na vrhu tako da sigurno sjedi na vrhu cijevi. Zatim zalijepite magnet na dno jedne posude tako da jedva dodiruje prekidač trske. Kad god je magnet iznad trska, sklop treba zatvoriti. Testirajte multimetrom i po potrebi ga popravite. Pričvrstite Lego snop drvenim vijkom na antenu.

Smjer

Senzor smjera sastoji se od rotacijskog kodera s 3D štampanom lopaticom. Izumitelj i STL datoteka su uključeni ovdje. Čvrsto pritisnite lopaticu na osovini okretnog davača. Izbušite rupu od 7 mm u plastičnoj kutiji i montirajte okretni davač kako ste mislili. Enkoder dolazi s maticom koja se zavrće na vrhu plastične kutije. Pomoću dva drvena vijka montirajte kutiju na jedan od nosača antene.

Toplinsko skupljanje

Nakon montaže, toplinski skupljač za uredno pokrivanje žica. Dužina mora biti 86 cm, a širina 2,5 cm.

Korak 3: Izrada priloga za SDR

Za ovo jednostavno kućište trebate isjeći ove dijelove od šperploče:

• dva 9,5x1,6 cm
• dva 9,5x4,2 cm
• jedan 3x4,2 cm

Uzmite jedan komad 9,5x1,6 i izbušite rupu od 8 mm za kabel prijemnika. Ova rupa bi trebala biti 1,8 cm ispod vrha i 0,5 cm sa strane (vidi sliku). Prvo zalijepite i zakucajte bočne zidove (9,5x16 cm) na donji dio (jedan od komada 9,5x4,2 cm). Zatim umetnite SDR i umetnite ga kroz otvor na bočnoj stjenci. Zatvorite kućište zadnjim dijelom 9,5x4,2 cm, 3x4,2 cm ide odozgo.

Korak 4: Kućište za Raspberry Pi

Napajanje

Izvadite PCB napajanja iz kućišta. Kondenzator prikazan na slici prevelik je da bi stao u novo kućište.

Odlemite ga i postavite nastavke (žica, stare otporničke noge,..). Lepite čep na te nastavke i savijte ga tako da čvrsto pristaje u kućište. Lemite žice 5V i GND sa napajanja sa pločica za napajanje na jastučiće na PI (prikazano na slikama).

Kabeli za napajanje prolaze kroz rupu u kućištu sa strane.

LCD

Izrežite pravokutnu rupu na prednjem poklopcu. Vruće zalijepite LCD ekran iznutra pazeći da igle na LCD -u budu okrenute prema gore.

Lemite ženske žice na crnu ploču i priključite ih u Pi. Uklonite rupu na donjoj lijevoj strani i zalijepite Pi-ventilator kako bi usisao zrak iz te rupe.

DHT

Lemite ženske žice kratkospojnika na dht senzor i priključite ih u Pi. Vruće zalijepite senzor neposredno ispod Pi ethernet porta tako da ventilator pored njega puše svježi zrak preko senzora.

Korak 5: Softver

Github

Sav softver dostupan je na Gitu. Svakako ga klonirajte u početnu mapu vašeg Pi -a