Satelitska podprta vremenska postaja: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Ta projekt je namenjen ljudem, ki želijo zbrati svoje vremenske podatke. Lahko meri hitrost in smer vetra, temperaturo in vlažnost zraka. Sposoben je tudi poslušati vremenske satelite, ki krožijo okoli Zemlje enkrat na 100 minut. Ta projekt bom kasneje uporabil za ustvarjanje lastne vremenske napovedi z uporabo AI, usposobljene na teh slikah.

Zaloge:

Materiali

• A-profil U-profil 15 mm in 12 mm, dolg 1 meter
• vezanega lesa
• Aluminijaste cevi premera 10 mm, 4,5 m
• 8 nosilcev iz medeninastih cevi
• 8 matic in vijakov M2
• 2x4,5 cm lesena greda, dolga 1,2 m
• 2 matici in vijaki M8
• Napajanje 3m 50ohm
• 12 x 12 cm električna omarica
• toplota se skrči
• spajkanje
• stojalo z luknjo za pritrditev vijaka M8
• nekaj Lego kock
• 2 plastični posodi
• vroče lepilo

Elektronika

• Raspberry Pi 3 ali 4
• Napajanje z Raspberry Pi
• ethernetni kabel
• USB podaljšek (dolg najmanj 40 cm)
• napajanje maline pi
• Arduino Nano
• Senzor DHT11
• trstično stikalo
• rotacijski dajalnik
• zvočni signal
• Nooelec NESDR mini

Orodja

• vrtalnik
• namizna žaga
• spajkalnik
• vžigalnik
• komplet izvijačev
• pištola za vroče lepilo

1. korak: Izdelava antene

Križ

Naredite 2 lesa dolga 54,2 cm. Na sredini izvrtajte luknjo za vijak M8 in dva kosa pritrdite v križ. Nato naredite 4 kose dolžine 4 cm in en konec žagajte pod kotom 45 stopinj. Narežite jih na koncih križa. Tako se bodo konci poravnali drug z drugim. Na sredini vsakega konca izvrtajte dovolj veliko luknjo za vaš koaksialni kabel. Zdaj označite kot 30 od navpičnice. Na ta kotni nosilec držite približno 2 držala za cevi. 1,5 cm od sredine. Če želite, lahko v križu izvrtate luknje, da bo lažji.

Aluminijasti dipoli

Izrežite 8 aluminijastih cevi velikosti 50 cm. 2 cevi tvorita 1 dipol.

Rezanje coaxa

Odrežite dva kosa 36 cm dolžine. Tokrat izrežite še 2 kosa, dolga 72 cm. Odrežite še en kos 60 cm, to bo glavna črta do sprejemnika.

Koaksialni kabli namestite enake dolžine drug proti drugemu. Strani s 36 cm koaksi so dipola 1 in 2, stranice s 72 cm dipola 3 in 4.

Za spajkanje odstranite konce navoja. Sprejemnik SDR ima svojo anteno in koaksijo, prerežite žico na svojem priključku. Kasneje smo to spajkali na našo glavno koaksijo iz lastne antene.

Ožičenje

Na koncih križa povežite jedro nagovarjalca z zgornjim delom dipola, ščitnik gre spodnji del. Na sredini spajkajte zaščito dipolov 1 in 2 skupaj. Enako storite za 3 in 4. Zdaj spajkajte jedra iz dipolov 1 in 3 skupaj, enako za 2 in 4. Zdaj vam ostaneta le 2 žici.

Spajkamo jedra od dipola 1 in 3 do zaščite sprejemne linije. Spajkana jedra od dipolov 2 in 4 do jedra sprejemne linije.

Montiranje križa

2 aluminijasta U-profila namestite drug v drugega. Na en konec postavite vijak v sredino križa na vrhu. Izvrtajte 2 luknji skozi profile in vijak, da se prilegata vijakom M2. Enako storite z drugim vijakom M8 na drugi strani profilov. Anteno postavite na stojalo.

Antena dokončana!

Če želite, lahko anteno preizkusite tako, da sledite tej vadnici na rtl-sdr.com.

2. korak: Izdelava senzorjev vetra

Hitrost

Deli in navodila najdete v pdf priročniku za gradnjo. Narejen je iz preprostih in običajnih Lego kock.

Ko končate z gradnjo konstrukcije Lego, spajkajte dve žici dolžine 110 cm na zatiče trstičnega stikala. eno od žic napeljite skozi cev na strani žarka. Nato kovinske noge trstičnega stikala upognete na vrh, tako da se varno namesti na vrh cevi. Nato prilepite magnet na dno ene posode, tako da se komaj dotakne trstičnega stikala. Kadar je magnet nad trstičnim stikalom, je treba vezje zapreti. Preizkusite z multimetrom in ga po potrebi zamenjajte. Lego žarek z lesenim vijakom pritrdite na anteno.

Smer

Senzor smeri je sestavljen iz vrtljivega dajalnika s 3D natisnjeno vetrnico. Tu sta izumitelj in datoteka STL. Močno pritisnite lopatico na os rotacijskega dajalnika. V plastični škatli izvrtajte 7 mm luknjo in namestite vrtljivi dajalnik. Dajalnik ima matico, ki se privije na vrh plastične škatle. Z dvema lesenima vijakoma pritrdite škatlo na enega od nosilcev antene.

Toplotno krčenje

Ko je nameščen, toplotno skrčite, da lepo prekrijete žice. Dolžina mora biti 86 cm, širina pa 2,5 cm.

3. korak: izdelava priloge za SDR

Za to preprosto ohišje boste morali žagati te vezane dele:

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

Vzemite en kos 9,5x1,6 in izvrtajte 8 mm luknjo za kabel sprejemnika. Ta luknja mora biti 1,8 cm pod vrhom in 0,5 cm od strani (glej sliko). Najprej lepite in prilepite stranske stene (9,5 x 16 cm) na spodnji del (enega od kosov 9,5 x 4,2 cm). Nato vstavite SDR in ga vtaknite skozi luknjo v stranski steni. Zaprite ohišje z zadnjim delom 9,5x4,2 cm, 3x4,2 cm je na vrhu.

4. korak: Ohišje za Raspberry Pi

Napajanje

Izvlecite tiskalnik iz napajalnika iz ohišja. Kondenzator, prikazan na sliki, je prevelik, da bi se prilegal novemu ohišju.

Odlepite ga in namestite podaljške (žica, stare uporovne noge,..). Pokrovček spajkajte na te podaljške in ga upognite, da se tesno prilega ohišju. Spajate žice 5V in GND od napajalnega tiskalnika do blazinic na PI (prikazano na slikah).

Napajalni kabli se prilegajo luknji v ohišju ob strani.

LCD

Na sprednjem pokrovu izrežite pravokotno luknjo. Vroče lepite lcd v notranjost in pazite, da bodo zatiči na lcd obrnjeni navzgor.

Spajkajte ženske žice na črno tiskano vezje in jih priključite v Pi. Odstranite luknjo na spodnji levi strani in lepite Pi-ventilator, da sesa zrak iz te luknje.

DHT

Spajate žice ženskih mostičkov na senzor dht in jih priključite v Pi. Senzor vroče lepite tik pod priključkom Pi Ethernet, tako da ventilator zraven piha svež zrak preko senzorja.

5. korak: Programska oprema

Github

Vsa programska oprema je na voljo na Gitu. Poskrbite, da ga klonirate v domačo mapo svojega Pi