Πώς να φτιάξετε ένα δορυφόρο: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Έχετε αναρωτηθεί ποτέ τι θα χρειαστείτε για να φτιάξετε έναν δορυφόρο; Διαβάστε παρακάτω για να δείτε πόσο δυνατό είναι χάρη στη σημερινή χαμηλού κόστους αλλά πολύ ισχυρή τεχνολογία.

Όλα ξεκίνησαν επειδή η γιαγιά μου πάντα αστειεύτηκε λέγοντας ότι ήμουν τόσο έξυπνη που μπορούσα να φτιάξω έναν δορυφόρο. Έτσι, τώρα αποφάσισα να βάλω τον εαυτό μου στην πρόκληση για την κατασκευή ενός δορυφόρου.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να σχεδιάσετε έναν, και θεωρώ ότι ο δικός μου είναι πολύ βασικός και φθηνός γιατί το έφτιαξα με πράγματα γύρω από το σπίτι. Δυστυχώς, μπορεί να μην φτάσει ποτέ στο διάστημα, αλλά κάνει μια υπέροχη διακόσμηση καθώς και ένα κέντρο για εσωτερική ή εξωτερική παρακολούθηση λόγω της εύκολης προσπάθειας που χρειάζεται για να προσθέσετε ΟΠΟΙΟΔΗΠΟΤΕ αισθητήρα στον δορυφόρο και να δείτε τα αποτελέσματα ζωντανά σε έναν ιστότοπο.

*********** ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Εξακολουθώ να αναπτύσσω, να σχεδιάζω και να κατασκευάζω ορισμένα συστήματα στον δορυφόρο όπως τα ηλιακά πάνελ και την ραδιοτηλεμετρία. **********

Προμήθειες

Αυτά είναι τα πράγματα που χρησιμοποιούσα για να φτιάξω το δικό μου:

- Θήκη τροφοδοσίας (από παλιό υπολογιστή)

- FPV WiFi Camera (από σπασμένο drone) με μπαταρία 3,7v 500mAh

- ESP32 w/ OLED και WiFi

- Arduino Nano

- Φορητός φορτιστής μπαταρίας 5v (η δική μου είναι 10, 000mAh με 2 θύρες USB)

- Ηλιακό πάνελ που μπορεί να τροφοδοτήσει ESP και Nano ή να φορτίσει την μπαταρία σας (έφτιαξα 5 σπιτικά κελιά 1v χρησιμοποιώντας αυτό το φοβερό Instructable by Pure Carbon

- Ένα LED (άφησα την ενδεικτική λυχνία ισχύος εκεί που ήταν ενώ έβγαλα το τροφοδοτικό)

- 2x 10k αντιστάσεις

- 2x καλώδια τροφοδοσίας για ESP και Arduino

- 2x αντιστάσεις που εξαρτώνται από το φως

- 2x Servos (για κάμερα FPV και ηλιακό πάνελ)

- Δίκαιη ποσότητα καλωδίου

- Παλιά κεραία τηλεόρασης

ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟΣ:

- Φορητό ραδιοερασιτεχνικό ραδιόφωνο (για αποστολή τηλεματρικού σήματος)

- Arduino Nano (για χειρισμό και υπολογισμό τηλεμετρίας)

- Μια καλύτερη κεραία για το ραδιόφωνο

Και εδώ είναι τα εργαλεία που χρησιμοποίησα:

- Υπολογιστής για προγραμματισμό ESP και Nanos

- Arduino IDE

Πυροβόλο όπλο με ζεστή κόλλα

- Χωρίς συγκόλληση Breadboard και Jumper Wires

- Εφαρμογή για προβολή της κάμερας FPV

- Κατσαβίδια, πένσες και άλλα μικρά εργαλεία

Βήμα 1: Η υπόθεση

Το τροφοδοτικό του υπολογιστή μας πέθανε λίγο πριν και έτσι για αυτό το έργο, το άνοιξα και έβγαλα τα πάντα εκτός από το μικρό πράσινο LED που άναψε για να δείξει ότι το τροφοδοτικό λειτουργεί. Alsoταν επίσης εξαιρετικά σκονισμένο και χοντρό, οπότε το έλαμψα με ένα πανί. Δεδομένου ότι η θήκη είναι μεταλλική και μπορεί να προκαλέσει σορτς στο εσωτερικό με τα εξαρτήματα, μονώθηκα το εσωτερικό με κολλητικό πλαστικό κάλυμμα και λεπτά φύλλα αφρού.

Έτσι, ο σχεδιασμός μου απαιτούσε τουλάχιστον ανοίγματα στη θήκη και δεν πρέπει να είναι το ένα κοντά στο άλλο, οπότε πήγα με τις τρύπες ήδη στη θήκη όπου μπήκε το βύσμα AC και βγήκαν όλα τα πολλά καλώδια του υπολογιστή.

Βήμα 2: (ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΑ) Δεδομένα ραδιοτηλεμετρίας Amatuer

Ένας πραγματικός δορυφόρος που πηγαίνει στο διάστημα θα χρειαζόταν κάποιο είδος τηλεμετρικού σήματος ελέγχου για την προβολή των πολλών ζωτικών στοιχείων και για τον έλεγχο του Σαβ. Αυτό το σύστημα αποτελείται συνήθως από τον χειριστή τηλεμετρίας (δημιουργεί τα δεδομένα που πρέπει να σταλούν στη γη), έναν πομπό/δέκτη (στέλνει τα δεδομένα στη γη μέσω ραδιοσήματος και λαμβάνει εισερχόμενα σήματα ελέγχου), μια κεραία (φτιαγμένη για τη συχνότητα των σημάτων) και ένας επίγειος σταθμός για την παρακολούθηση της τηλεμετρίας.

Επέλεξα να κολλήσω το φορητό μου ραδιόφωνο μέσα και να χρησιμοποιήσω μια παλιά κεραία τηλεόρασης τοποθετημένη στο εξωτερικό με ζεστή κόλλα για να στείλω σήματα από ένα Arduino Nano που λαμβάνει σειριακά δεδομένα από το ESP και συνδέεται με τη θύρα μικροφώνου στο ραδιόφωνο. Η κεραία διαθέτει δύο καλώδια που συνδέονται με το GND και τους ακροδέκτες σήματος στην υποδοχή ραδιοφώνου χειρός. Γράφω ακόμα τον κωδικό για το Arduino Nano αυτή τη στιγμή, αλλά θα τροφοδοτείται από τον τερματικό 5V στο Nano που ελέγχει τον ηλιακό πίνακα.

Βήμα 3: Σύστημα κάμερας FPV

Όταν στέλνετε κάτι τέτοιο στο διάστημα, θα θέλετε να ρίξετε μια ματιά όχι μόνο από την όψη των πτηνών, αλλά από τη δορυφορική σας. Χρησιμοποίησα μια φωτογραφική μηχανή από ένα σπασμένο drone και έβαλα τη φωτογραφική μηχανή στην μπαταρία του drone και την κόλλησα εν θερμώ όλα μαζί στο servo για να την περιστρέψω. Η κάμερα φτιάχνει το δικό της wifi και χρησιμοποιώντας μια εφαρμογή στο τηλέφωνό μου, συνδέεται με την κάμερα για να μου δείξει ζωντανό βίντεο 1080p. Είναι τοποθετημένο σε σερβο που ελέγχεται από τον web server του δορυφόρου. Το σερβο έχει τρία καλώδια: +5v, Ground και τη γραμμή ελέγχου που έβαλα στην καρφίτσα 21 του ESP.

Βήμα 4: Το σύστημα πτήσης του δορυφόρου

Αυτό είναι ίσως το πιο σημαντικό μέρος του δορυφόρου εκτός από μια αξιόπιστη πηγή ενέργειας. Χρησιμοποίησα ένα ESP32 για να δημιουργήσω έναν διακομιστή ιστού που συλλέγει δεδομένα και τα τοποθετεί στην ιστοσελίδα για να τα δείτε. Ελέγχει επίσης το panning του servo της κάμερας. Το LED τροφοδοσίας συνδέεται με τον ακροδέκτη 25. Το Servo για το FPV CAM συνεχίζει στον πείρο 21 και τα συνηθισμένα 5v και GND. Για να μεταγλωττιστεί, ΧΡΕΙΑΖΕΤΕ ΑΥΤΗ ΤΗΝ ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ GITHUB ΓΙΑ ESP. Το έχω συμπεριλάβει επίσης σε αυτό το διδακτικό. Για να ρυθμίσετε το σκίτσο του ελεγκτή, πρέπει να εισαγάγετε τις πληροφορίες wifi και ποια καρφίτσα είναι το LED σας και πού βρίσκεστε και αν επιλέξετε να έχετε μια κάμερα επί του σκάφους. Τώρα, μπορείτε κυριολεκτικά να προσθέσετε ΟΠΟΙΟΔΗΠΟΤΕ ΑΙΣΘΗΤΗΡΑ θέλετε στο σκίτσο και να το συνδέσετε στον δορυφόρο για να μετρήσετε σχεδόν οτιδήποτε. Αφού εκκινήσετε το ESP με το σκίτσο, θα σας δείξει (ΜΟΝΟ με OLED) σε ποιο δίκτυο wifi προσπαθεί να συνδεθεί και στη συνέχεια θα εμφανίσει τη διεύθυνση IP του. Πληκτρολογήστε αυτόν τον αριθμό IP στο πρόγραμμα περιήγησής σας και θα σας οδηγήσει στην ιστοσελίδα των Δορυφόρων. Ακολουθεί το σκίτσο του Flight Controller για μεταφόρτωση στο ESP:

Βήμα 5: Δίκτυο ισχύος και ηλιακός εξοπλισμός

Τέλος, το Power System του δορυφόρου. Αποτελείται από μια μπαταρία 10, 000mAh 5v που διαθέτει δύο θύρες USB και μια θύρα micro-USB για φόρτιση. Συνδεδεμένες στις δύο θύρες εξόδου είναι δύο καλώδια: ένα καλώδιο micro-USB για το ESP32 και ένα καλώδιο mini-USB για το Arduino Nano. Όταν ολοκληρώσω τους ηλιακούς συλλέκτες, θα υπάρχουν 5 κύτταρα διατεταγμένα σε τετράγωνο, 1 βολτ το καθένα σε σειρά για να ισούται με 5v συνολικά. Θα είναι συνδέσεις με μια micro-USB που συνδέεται στην υποδοχή φόρτισης της μπαταρίας για να τη φορτίσετε. Προκειμένου τα ηλιακά πάνελ να είναι χρήσιμα, θα πρέπει να είναι στραμμένα στον ήλιο. Χρησιμοποίησα αυτό το Τέλειο Παράδειγμα πώς-να τροφοδοτήσω τον σχεδιασμό παρακολούθησης. Τα τοποθετώ λοιπόν σε ένα σερβο που είναι προσαρτημένο στη θήκη που θα περιστρέφεται και θα προσανατολίζει το πάνελ προς τον ήλιο. Αυτός ο σερβο ελέγχεται από το Nano και συνδέεται με τον ακροδέκτη D3 ή 3 καθώς και 5v και GND. Τα σχήματα δείχνουν τα υπόλοιπα ΕΚΤΟΣ Χρήσης των ακίδων Α6 και Α7 για τα LDR, επειδή τα Α0 και Α1 μου έδωσαν περίεργους αριθμούς. Μόλις λειτουργήσει, αυτό το χαρακτηριστικό είναι πολύ ωραίο να το χαλάς.

Βήμα 6: TA-DA

Μόλις τα συνδυάσετε, τοποθετήστε τη διεύθυνση IP σε ένα πρόγραμμα περιήγησης και θα φορτώσει μια οθόνη πολύ παρόμοια με αυτήν. Χτυπήστε τον εαυτό σας στην πλάτη γιατί τώρα έχετε τον δικό σας δορυφόρο !! Ελέγχετε συχνά καθώς θα το ενημερώνω ώστε να ταιριάζει με τις αναθεωρήσεις στον δορυφόρο μου.