ایستگاه هواشناسی ماهواره ای: 5 قدم

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

این پروژه برای افرادی است که می خواهند داده های آب و هوایی خود را جمع آوری کنند. این می تواند سرعت و جهت باد ، دما و رطوبت هوا را اندازه گیری کند. این دستگاه همچنین قادر است هر 100 دقیقه یکبار به ماهواره های آب و هوایی که به دور زمین می چرخند ، گوش دهد. من بعداً از این پروژه برای ایجاد پیش بینی آب و هوای خودم با استفاده از هوش مصنوعی آموزش داده شده روی این تصاویر استفاده خواهم کرد.

تدارکات:

مواد

• مشخصات U آلومینیومی 15 میلی متر و 12 میلی متر ، طول 1 متر
• تخته سه لا
• لوله های آلومینیومی با قطر 10 میلی متر ، 4.5 متر
• 8 نگهدارنده لوله برنجی
• 8 پیچ و مهره M2
• تیر چوبی 2x4.5 سانتی متر ، طول 1.2 متر
• 2 مهره و پیچ M8
• 3 متر 50 اهم اهم
• جعبه برقی 12 در 12 سانتی متر
• گرما کوچک می شود
• لحیم کاری
• سه پایه با سوراخ مناسب پیچ M8
• برخی از لگوها
• 2 ظرف پلاستیکی
• چسب گرم

الکترونیک

• رزبری پای 3 یا 4
• منبع تغذیه رزبری پای
• کابل اترنت
• طناب یو اس بی (طول حداقل 40 سانتی متر)
• منبع تغذیه تمشک پی
• آردوینو نانو
• سنسور DHT11
• سوئیچ نی
• رمزگذار چرخشی
• زنگ
• مینی Nooelec NESDR

ابزارها

• مته
• اره رومیزی
• آهن لحیم کاری
• فندک
• ست پیچ گوشتی
• چسب حرارتی تفنگی

مرحله 1: ساخت آنتن

صلیب

2 قطعه چوب به طول 54.2 سانتی متر بسازید. در وسط یک پیچ M8 سوراخ کنید و دو قطعه را به صورت متقاطع نصب کنید. سپس 4 قطعه به طول 4 سانتی متر ایجاد کنید و یک سر آن را با زاویه 45 درجه ببینید. اینها را در انتهای صلیب بچرخانید. این باعث می شود انتهای آن با یکدیگر هم تراز شود. در مرکز هر انتها ، یک سوراخ به اندازه کافی بزرگ برای کابل کواکسی خود ایجاد کنید. حالا زاویه 30 را از حالت عمودی مشخص کنید. در این زاویه 2 نگهدارنده لوله را تقریباً سوار کنید. 1.5 سانتیمتر از مرکز اگر می خواهید ، می توانید سوراخ هایی را در صلیب ایجاد کنید تا سبک تر شود.

دوقطبی های آلومینیومی

8 لوله آلومینیومی 50 سانتی متری برش دهید. 2 لوله از 1 دو قطبی تشکیل می شود.

برش Coax

دو قطعه کواکس 36 سانتی متری برش دهید. 2 قطعه دیگر را این بار به طول 72 سانتی متر برش دهید. یک قطعه دیگر 60 سانتی متری را برش دهید ، این خط اصلی گیرنده خواهد بود.

کابل های کواکسی را با طول یکسان در مقابل یکدیگر نصب کنید. دو طرف با 36 سانتیمتر کواکس دوقطبی 1 و 2 ، طرفین با دو قطبی 72 سانتی متر 3 و 4 است.

انتهای کواکس را برای لحیم کاری بچسبانید. گیرنده SDR با آنتن مخصوص خود همراه است و سیم را در کانکتور خود قطع می کند. بعداً ما آن را به آنتن اصلی خود لحیم کردیم.

سیم کشی

در انتهای صلیب ، هسته کواکس را به قسمت بالای دوقطبی وصل کنید ، محافظ قسمت پایین را می رود. در مرکز ، محافظ دو قطبی 1 و 2 را با هم لحیم کنید. همین کار را برای 3 و 4 انجام دهید. حالا هسته های دوقطبی 1 و 3 را با هم لحیم کنید ، همینطور برای 2 و 4. اکنون فقط 2 سیم برای شما باقی مانده است.

هسته های دو قطبی 1 و 3 را به محافظ خط گیرنده لحیم کنید. هسته های لحیم کاری از دو قطبی 2 و 4 تا هسته خط گیرنده.

نصب صلیب

2 پروفیل U آلومینیومی را در یکدیگر قرار دهید. در یک انتها پیچ را در مرکز صلیب در بالا قرار دهید. 2 سوراخ را از طریق پروفیل و پیچ به منظور پیچ و مهره های M2 ایجاد کنید. همین کار را با پیچ دیگر M8 در طرف دیگر پروفیل ها انجام دهید. آنتن را در سه پایه قرار دهید.

آنتن کامل شد!

در صورت تمایل می توانید با دنبال کردن این آموزش در rtl-sdr.com ، آنتن خود را آزمایش کنید.

مرحله 2: ساخت سنسورهای باد

سرعت

می توانید قطعات و دستورالعمل ها را در راهنمای ساختمان pdf بیابید. از آجرهای ساده و معمولی لگو ساخته شده است.

پس از اتمام ساخت سازه لگو ، دو سیم 110 سانتی متری را به پین های کلید نی بچسبانید. یکی از سیم ها را از طریق لوله در طرف تیر عبور دهید. سپس پاهای فلزی سوئیچ نی را در بالا خم می کنید تا محکم در بالای لوله قرار گیرد. سپس آهن ربا را در انتهای یکی از ظروف بچسبانید تا به سختی به سوئیچ نی برسد. هرگاه آهن ربا بالای سوئیچ نی قرار دارد ، مدار باید بسته شود. با مولتی متر آزمایش کنید و در صورت لزوم دوباره تنظیم کنید. تیر لگو را با پیچ چوبی به آنتن وصل کنید.

جهت

سنسور جهت شامل یک رمزگذار دوار با پره بادی پرینت سه بعدی است. مخترع و فایل STL در اینجا گنجانده شده است. پره را روی محور رمزگذار چرخشی محکم فشار دهید. یک سوراخ 7 میلی متری را در یک جعبه پلاستیکی سوراخ کنید و رمزگذار چرخشی را تصور کنید. رمزگذار دارای مهره ای است که در بالای جعبه پلاستیکی پیچ می شود. از دو پیچ چوبی برای اتصال جعبه به یکی از تیرهای آنتن استفاده کنید.

گرما کوچک می شود

پس از نصب ، حرارت را کوچک می کند تا سیم ها را به خوبی بپوشاند. طول باید 86 سانتی متر و عرض آن 2.5 سانتی متر باشد.

مرحله 3: ایجاد محفظه برای SDR

برای این محفظه ساده باید قطعات تخته سه لا را ببینید:

• دو عدد 9.5x1.6 سانتی متر
• دو عدد 9.5x4.2 سانتی متر
• یک عدد 3x4.2 سانتی متر

یک قطعه 9.5x1.6 بردارید و یک سوراخ 8 میلی متری برای کابل گیرنده ایجاد کنید. این سوراخ باید 1.8 سانتی متر زیر بالا و 0.5 سانتی متر از طرف آن باشد (تصویر را ببینید). ابتدا دیوارهای جانبی (9.5x.16 سانتی متر) را به قسمت پایین (یکی از قطعات 9.5x4.2 سانتی متر) بچسبانید و میخ کنید. سپس SDR را وارد کرده و آن را از طریق سوراخ دیواره جانبی وصل کنید. محفظه را با آخرین قسمت 9.5x4.2 سانتی متر ببندید ، 3x4.2 سانتی متر در بالا می رود.

مرحله 4: محفظه ای برای رزبری پای

منبع تغذیه

pcb منبع تغذیه را از محفظه آن خارج کنید. خازنی که در تصویر نشان داده شده آنقدر بزرگ است که در کیس جدید جا نمی شود.

آن را جدا کنید و افزونه ها (سیم ، پایه های مقاومت قدیمی ،..) را قرار دهید. درپوش را به آن افزونه ها بچسبانید و آن را خم کنید تا محکم در قاب قرار گیرد. سیمهای 5V و GND را از pcb قدرت به پدهای PI لحیم کنید (در تصاویر نشان داده شده است).

سیم های برق از طریق سوراخ موجود در قاب در کنار آن قرار می گیرد.

LCD

یک سوراخ مستطیلی در درب جلو برش دهید. ال سی دی را به صورت داخلی به داخل بچسبانید و مطمئن شوید که پین های ال سی دی رو به بالا هستند.

سیم های زن را به PCB سیاه وصل کنید و آنها را به Pi وصل کنید. سوراخ پایین سمت چپ را برداشته و فن Pi را بچسبانید تا هوا را از آن سوراخ وارد کند.

DHT

سیمهای بلوز زن را به سنسور dht لحیم کرده و آنها را به Pi وصل کنید. سنسور را دقیقاً زیر درگاه اترنت Pi بچسبانید تا فن کنار آن هوای تازه را از طریق سنسور پخش کند.

مرحله 5: نرم افزار

Github

تمام نرم افزارها در Git موجود است. مطمئن شوید که آن را در پوشه اصلی Pi خود کلون کرده اید