Kuinka rakentaa satelliitti: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Oletko koskaan miettinyt, mitä tarvitset satelliitin rakentamiseen? Lue, kuinka mahdollista se on nykypäivän edullisen mutta erittäin tehokkaan tekniikan ansiosta.

Kaikki alkoi siitä, että isoäitini vitsaili aina sanoen, että olin niin älykäs, että voisin rakentaa satelliitin. Joten nyt olen päättänyt haastaa itseni satelliitin rakentamiseen.

On olemassa monia tapoja suunnitella yksi, ja pidän omaani hyvin yksinkertaisena ja halpana, koska tein sen juuri talon ympärillä olevilla asioilla. Valitettavasti se ei ehkä koskaan pääse avaruuteen, mutta se on upea sisustus ja keskipiste sisä- tai ulkovalvonnalle, koska MITÄÄN anturin lisääminen satelliittiin ja sen tulokset näkyvät suorana verkkosivustolla.

*********** HUOMAUTUS: Kehittelen, suunnittelen ja rakennan edelleen tiettyjä satelliitin järjestelmiä, kuten aurinkopaneeleja ja radiotelemetriaa. **********

Tarvikkeet

Näitä asioita tein omani:

- Virtalähteen kotelo (vanhasta tietokoneesta)

- FPV WiFi -kamera (rikkoutuneesta dronesta) ja sen 3,7 voltin 500 mAh: n akku

- ESP32 w/ OLED ja WiFi

- Arduino Nano

- 5 V: n kannettava akkulaturi (minun on 10 000 mAh, jossa on 2 USB -porttia)

- Aurinkopaneeli, joka pystyy syöttämään virtaa ESP: lle ja nanolle TAI lataamaan akkuasi (tein 5 kotitekoista 1v -kennoa tämän mahtavan Instructable by Pure Carbonin avulla

- LED (jätin virran merkkivalon paikkaan, jossa se oli virtalähteen poistamisen aikana)

- 2x 10k vastukset

- 2x virtajohtoa ESP: lle ja Arduinolle

- 2x valosta riippuvat vastukset

- 2x Servot (FPV -kameralle ja aurinkopaneelille)

- Melkoinen määrä lankaa

- Vanha TV -antenni

VALINNAINEN:

- Kädessä pidettävä amatööriradio (telemetrisignaalin lähettämiseen)

- Arduino Nano (telemetrian käsittelyyn ja laskemiseen)

- Parempi antenni radiolle

Ja tässä ovat käyttämäni työkalut:

- Tietokone ESP- ja Nanos -ohjelmointiin

- Arduino IDE

- Kuuma liimapistooli

- Juotoslevytön leipälevy ja hyppyjohdot

- Sovellus FPV -kameran katseluun

- Ruuvimeisselit, pihdit ja muut pienet työkalut

Vaihe 1: Asia

Tietokoneemme virtalähde kuoli jonkin aikaa sitten, joten avasin sen ja otin kaiken tämän projektin yhteydessä pois, paitsi pienen vihreän LED -valon, joka syttyi osoittamaan, että virtalähde toimi. Se oli myös erittäin pölyinen ja karkea, joten loistin sen rievulla. Koska kotelo on metallista ja voi aiheuttaa oikosulkuja komponenttien sisällä, eristin sisäpuolen liimamuovipäällysteellä ja ohuilla vaahtolevyillä.

Joten suunnitteluni vaati ainakin kotelon aukkoja, eikä niiden pitäisi olla lähellä toisiaan, joten menin vain reikiin jo kotelossa, jossa verkkopistoke meni sisään ja kaikki monet tietokoneen johdot tulivat ulos.

Vaihe 2: (VALINNAINEN) Amatuer -radiotelemetriadata

Todellinen satelliitti, joka menee avaruuteen, tarvitsisi jonkinlaista telemetrian ohjaussignaalia monien elintoimintojen katselemiseen ja lauantain ohjaamiseen. Tämä järjestelmä koostuu yleensä telemetriakäsittelijästä (tuottaa maaperään lähetettävät tiedot), lähettimestä/vastaanottimesta (lähettää tiedot maahan radiosignaalin kautta ja vastaanottaa saapuvat ohjaussignaalit), antennista (tehty taajuudelle) signaalit) ja maa -asema telemetrian valvontaa varten.

Päätin kiinnittää kämmenradioni sisälle ja käyttää vanhaa TV -antennia, joka on asennettu ulkopuolelle kuumalla liimalla, lähettämään signaaleja Arduino Nanosta, joka saa sarjatietoja ESP: stä ja muodostaa yhteyden radion mikrofoniporttiin. Antennissa on kaksi johtoa, jotka liitetään GND: hen ja kämmenlaitteen radion pistorasian signaaliliittimiin. Kirjoitan edelleen Arduino Nanon koodia tällä hetkellä, mutta se saa virran aurinkopaneelia ohjaavasta 5 V: n liittimestä.

Vaihe 3: FPV -kamerajärjestelmä

Kun lähetät jotain tällaista avaruuteen, haluat katsoa paitsi lintuperspektiiviä myös satelliittisi näkymää. Käytin rikkoutuneen dronin kameraa ja teipasin kameran drone -akkuun ja liimasin sen kaikki yhteen servolle pyörimään sitä. Kamera tekee oman wifi -yhteyden ja käyttää puhelimessani olevaa sovellusta ja muodostaa yhteyden kameraan näyttääkseen 1080p -videon. Se on asennettu servoon, jota satelliitin verkkopalvelin ohjaa. Servossa on kolme johtoa: +5v, maadoitus ja ohjauslinja, jonka laitoin ESP: n nastaan 21.

Vaihe 4: Satelliitin lentojärjestelmä

Tämä on luultavasti tärkein osa satelliittia luotettavan virtalähteen lisäksi. Käytin ESP32: ta luodakseni verkkopalvelimen, joka kerää tietoja ja laittaa ne verkkosivulle. Se ohjaa myös kameran servon panorointia. Virtalähteen LED -valo kytkeytyy nastaan 25. FPV CAM: n servo toimii nastassa 21 ja tavallisissa 5v- ja GND -jännitteissä. Jotta se voidaan koota, tarvitset tämän GITHUB -kirjaston ESP: tä varten. Olen sisällyttänyt sen myös tähän ohjeeseen. Ohjainluonnoksen määrittämiseksi sinun on syötettävä wifi-tiedot ja LED-merkkivalo, missä olet ja missä olet ja jos haluat kameran. Nyt voit kirjaimellisesti lisätä minkä tahansa tyyppisen anturin haluamaasi luonnokseen ja kytkeä sen satelliittiin melkein mitä tahansa mittaamaan. Kun ESP on käynnistetty luonnoksella, se näyttää sinulle (VAIN OLED), mihin wifi -verkkoon se yrittää muodostaa yhteyden, ja sitten luetteloi sen IP -osoitteen. Kirjoita se IP -numero selaimeesi ja sen pitäisi ohjata sinut Satelliittien verkkosivulle. Tässä on lennonohjaimen luonnos ladattavaksi ESP: hen:

Vaihe 5: Sähköverkko ja aurinkolaitteet

Lopuksi satelliitin sähköjärjestelmä. Se koostuu 10 000 mAh: n 5 voltin akusta, jossa on kaksi USB-porttia ja mikro-USB-portti sen lataamista varten. Kaksi lähtöporttia on liitetty kahteen johtoon: mikro-USB-kaapeli ESP32: lle ja mini-USB-kaapeli Arduino Nano -laitteelle. Kun valmistan aurinkopaneelit, siellä on 5 kennoa, jotka on järjestetty neliöksi, 1 voltti sarjassa, joka vastaa 5 V: n kokonaismäärää. Ne liitetään micro-USB-liitäntään, joka kytketään akun latauspistorasiaan sen lataamiseksi. Jotta aurinkopaneeleista olisi hyötyä, niiden on oltava aurinkoa kohti. Käytin tätä täydellistä esimerkkiä siitä, miten polttoainetta seurannan suunnitteluun. Joten asennan ne koteloon kiinnitetylle servolle, joka pyörii ja suuntaa paneelin aurinkoa kohti. Tätä servoa ohjaa Nano ja se on liitetty nastaansa D3 tai 3 sekä 5v ja GND. Kaaviot osoittavat loput PAITSI, että käytin nastoja A6 ja A7 LDR: ille, koska A0 ja A1 antoivat minulle outoja numeroita. Kun se toimii, tämä ominaisuus on melko siisti sekoittaa.

Vaihe 6: TA-DA

Kun olet koonnut kaiken yhteen, laita IP -osoite selaimeen, ja sen pitäisi ladata näytön, joka on hyvin samanlainen kuin tämä. Taputa itseäsi selkään, koska nyt sinulla on oma satelliitti !! Tarkista usein, koska päivitän sen vastaamaan satelliittini versioita.