Satelliitti -avusteinen sääasema: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tämä projekti on tarkoitettu ihmisille, jotka haluavat kerätä omia säätietojaan. Se voi mitata tuulen nopeuden ja suunnan, lämpötilan ja ilmankosteuden. Se pystyy myös kuuntelemaan maapalloa kiertäviä sääsatelliitteja kerran 100 minuutissa. Käytän tätä projektia myöhemmin luodakseni oman sääennusteeni käyttämällä näihin kuviin koulutettua tekoälyä.

Tarvikkeet:

Materiaalit

• Alumiininen U-profiili 15 mm ja 12 mm, 1 metri pitkä
• vaneri
• Alumiiniputket, halkaisija 10 mm, 4,5 m
• 8 messinkiputken pidikettä
• 8 M2 mutteria ja ruuvia
• 2x4,5 cm puupalkki, 1,2 m pitkä
• 2 M8 mutteria ja ruuvia
• 3m 50ohm koaksiaali
• 12x12 cm sähkölaatikko
• lämpö kutistuu
• juottaa
• kolmijalka, jossa reikä M8 -pulttiin
• jotkut legot
• 2 muoviastiaa
• kuuma liima

Elektroniikka

• Raspberry Pi 3 tai 4
• Raspberry Pi -virtalähde
• Ethernet kaapeli
• USB -jatkojohto (vähintään 40 cm pitkä)
• vadelma pi virtalähde
• Arduino Nano
• DHT11 -anturi
• reed -kytkin
• pyörivä anturi
• summeri
• Nooelec NESDR mini

Työkalut

• porata
• pöytäsaha
• juotin
• vaaleampi
• ruuvimeisselisarja
• kuuma liimapistooli

Vaihe 1: Antennin rakentaminen

Risti

Tee 2 54,2 cm pitkää puukappaletta. Poraa reikä keskelle M8 -pultille ja kiinnitä kaksi osaa ristiin. Tee sitten 4 kappaletta 4 cm pitkiä ja sahaa toinen pää 45 asteen kulmassa. Ruuvaa nämä ristin päiden päälle. Tämä saa päät päätymään toisiinsa. Poraa kummankin pään keskelle reikä, joka on tarpeeksi suuri koaksiaalikaapelillesi. Merkitse nyt 30 asteen kulma pystysuorasta. Kiinnitä tähän kulmaan noin 2 putkipidikettä n. 1,5 cm keskustasta. Halutessasi voit porata reikiä ristiin keventääksesi sitä.

Alumiiniset dipolit

Leikkaa 8 50 cm: n alumiiniputkea. 2 putkea muodostavat 1 dipolin.

Coaxin leikkaaminen

Leikkaa kaksi 36 cm: n koaksiaalipalaa. Leikkaa vielä 2 kappaletta, tällä kertaa 72 cm pitkiä. Leikkaa vielä yksi 60 cm: n kappale, tämä on vastaanottimen päälinja.

Asenna koaksiaalikaapelit, joiden pituus on sama vastakkain. Sivut, joissa on 36 cm: n koaksiaali, ovat dipoleja 1 ja 2, sivut, joissa on 72 cm: n dipolit 3 ja 4.

Kuori koaksiaalin päät juottamista varten. SDR -vastaanottimessa on oma antenni ja koaksiaali, katkaise johto liittimestä. Myöhemmin juotamme tämän pääkoaksiaaliksi muodostamalla oman antennimme.

Johdotus

Yhdistä ristin päissä koaksiaalin ydin dipolin yläosaan, suojaus menee alaosaan. Keskellä juota dipolien 1 ja 2 suojaus yhteen. Tee sama kohdille 3 ja 4. Juotos nyt dipolien 1 ja 3 ytimet yhteen, sama 2 ja 4. Nyt sinulla on vain 2 johtoa.

Juotosytimet dipolista 1 ja 3 vastaanottolinjan suojaukseen. Juotosytimet dipoleista 2 ja 4 vastaanottolinjan ytimeen.

Ristin kiinnitys

Aseta 2 alumiinista U-profiilia toisiinsa. Aseta toisessa päässä oleva pultti ristin keskelle. Poraa 2 reikää profiileihin ja pulttiin M2 -pultteja varten. Tee sama profiilien toisella puolella olevan M8 -pultin kanssa. Aseta antenni jalustalle.

Antenni valmis!

Jos haluat, voit testata antennisi noudattamalla tätä opetusohjelmaa osoitteessa rtl-sdr.com.

Vaihe 2: Tee tuulianturit

Nopeus

Osat ja ohjeet löydät pdf -rakennusoppaasta. Se on tehty yksinkertaisista ja tavallisista Lego -palikoista.

Kun olet rakentanut Lego -rakenteen, juota kaksi 110 cm pitkää johtoa ruoko -kytkimen nastoihin. pujota yksi johdoista palkin sivussa olevan putken läpi. Taivuta sitten ruoko -kytkimen metallijalat päälle niin, että se istuu tukevasti putken päällä. Liimaa sitten magneetti yhden astian pohjaan niin, että se tuskin koskettaa ruoko -kytkintä. Aina kun magneetti on reed -kytkimen yläpuolella, piiri on suljettava. Testaa yleismittarilla ja asenna tarvittaessa uudelleen. Kiinnitä Lego -palkki puuruuvilla antenniin.

Suunta

Suunta -anturi koostuu pyörivästä anturista, jossa on 3D -tulostettu tuuliviiri. Keksijä ja STL -tiedosto sisältyvät tähän. Paina siipiä lujasti pyörivän anturin akseliin. Poraa 7 mm: n reikä muovilaatikkoon ja asenna pyörivä anturi sen mukaan. Anturin mukana tulee mutteri, joka ruuvataan muovilaatikon päälle. Kiinnitä laatikko kahteen puuruuviin johonkin antennin palkista.

Lämpö kutistuu

Kun se on asennettu, peitä johdot siististi lämpökutistuksella. Pituuden on oltava 86 cm ja leveyden 2,5 cm.

Vaihe 3: Kotelon tekeminen SDR: lle

Tätä yksinkertaista koteloa varten sinun täytyy sahata nämä vaneriosat:

• kaksi 9,5x1,6 cm
• kaksi 9,5x4,2 cm
• yksi 3x4,2 cm

Ota yksi 9,5x1,6 kappaletta ja poraa 8 mm reikä vastaanottimen kaapelille. Tämän reiän tulee olla 1,8 cm yläosan alapuolella ja 0,5 cm sivusta (katso kuva). Liimaa ja naulaa sivuseinät (9,5x16 cm) alaosaan (yksi 9,5x4,2 cm: n kappaleista). Aseta sitten SDR ja työnnä se sivuseinän reiän läpi. Sulje kotelo viimeisellä 9,5x4,2 cm: n osalla, 3x4,2 cm menee päälle.

Vaihe 4: Raspberry Pi -kotelo

Virtalähde

Ota virtalähteen piirilevy ulos kotelostaan. Kuvassa näkyvä kondensaattori on liian suuri mahtuakseen uuteen koteloon.

Irrota se ja aseta jatkeet (lanka, vanhat vastusjalat jne.). Juotos korkki näihin jatkoihin ja taivuta sitä niin, että se sopii tiukasti koteloon. Juotos 5V- ja GND -johdot virtapiiristä PI: n tyynyihin (näkyy kuvissa).

Virtajohdot mahtuvat sivussa olevan kotelon reiän läpi.

LCD -näyttö

Leikkaa suorakulmainen reikä etukanteen. Kuumaa liimaa lcd sisäpuolelle varmistaen, että LCD -nastat ovat ylöspäin.

Liitä naarasjohdot mustaan piirilevyyn ja liitä ne Pi: hen. Poista reikä vasemmasta alakulmasta ja liimaa Pi-tuuletin imemään ilmaa sisään tästä reiästä.

DHT

Liitä naarashyppyjohtimet dht -anturiin ja liitä ne Pi: hen. Kuumaa liimaa anturi aivan Pi: n ethernet -portin alapuolelle, joten sen vieressä oleva tuuletin puhaltaa raikasta ilmaa anturin päälle.

Vaihe 5: Ohjelmisto

Github

Kaikki ohjelmistot ovat saatavilla Gitissä. Muista kloonata se Pi: n kotikansioon