نحوه ساخت ماهواره: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

آیا تا به حال فکر کرده اید که برای ساخت ماهواره به چه چیزی نیاز دارید؟ ادامه را بخوانید تا ببینید به لطف فناوری کم هزینه اما بسیار قدرتمند امروز چقدر امکان پذیر است.

همه چیز از آنجا شروع شد که مادربزرگم همیشه شوخی می کرد و می گفت من آنقدر باهوش هستم که می توانم ماهواره بسازم. بنابراین اکنون تصمیم گرفته ام خود را در چالش ساخت ماهواره به چالش بکشم.

روشهای زیادی برای طراحی وجود دارد ، و من روش خود را بسیار اساسی و ارزان می دانم زیرا من آن را با وسایل اطراف خانه تهیه کردم. متأسفانه ، ممکن است هرگز به فضا نرسد ، اما به دلیل تلاش آسان برای افزودن هر سنسور به ماهواره و مشاهده نتایج زنده در یک وب سایت ، یک دکوراسیون فوق العاده و همچنین مرکزی برای نظارت داخلی یا خارجی است.

*********** توجه: من هنوز در حال توسعه ، طراحی و ساخت سیستم های خاصی روی ماهواره مانند صفحات خورشیدی و تله متری رادیویی هستم. **********

تدارکات

اینها مواردی است که من برای ساختن آنها استفاده می کردم:

- مورد منبع تغذیه (از رایانه قدیمی)

- دوربین وای فای FPV (از پهپاد شکسته) با باتری 3.7 ولت 500 میلی آمپر ساعتی

- ESP32 بدون OLED و WiFi

- آردوینو نانو

- شارژر باتری قابل حمل 5 ولت (معدن 10 ، 000mAh w/ 2 پورت USB است)

- پنل خورشیدی که قادر به تغذیه ESP و Nano یا شارژ بسته باتری شماست (من 5 سلول خانگی 1 ولت را با استفاده از این دستورالعمل عالی توسط کربن خالص تهیه کردم

- یک LED (چراغ نشانگر قدرت را در حالی که PSU را از بین می بردم همان جا گذاشتم)

- مقاومت 2x 10k

- 2 برابر کابل برق برای ESP و آردوینو

- 2 برابر مقاومت وابسته به نور

- 2x Servos (برای دوربین FPV و پنل خورشیدی)

- مقدار مناسب سیم

- آنتن تلویزیون قدیمی

اختیاری:

- رادیو آماتور دستی (برای ارسال سیگنال تله متری)

- آردوینو نانو (برای کنترل و محاسبه تله متری)

- یک آنتن بهتر برای رادیو

و در اینجا ابزارهایی است که من استفاده کردم:

- رایانه ای برای برنامه نویسی ESP و Nanos

- آردوینو IDE

- چسب حرارتی تفنگی

- تخته نان بدون سرب و سیم های جامپر

- برنامه ای برای مشاهده دوربین FPV

- پیچ گوشتی ، انبردست و سایر ابزارهای کوچک

مرحله 1: مورد

منبع تغذیه کامپیوتر ما مدتی قبل از بین رفت و بنابراین برای این پروژه ، آن را باز کردم و همه چیز را بیرون آوردم به جز LED کوچک سبز رنگی که نشان می داد PSU کار می کند. همچنین بسیار غبارآلود بود و من آن را با یک پارچه درخشان کردم. از آنجا که قاب فلزی است و می تواند باعث ایجاد شورت در قسمت داخلی شود ، داخل آن را با پوشش پلاستیکی چسبنده و ورق های فوم نازک عایق بندی کردم.

بنابراین طراحی من حداقل به دهانه های محفظه احتیاج داشت و آنها نباید نزدیک یکدیگر باشند بنابراین من فقط با سوراخ هایی که در قسمت موردی وجود داشت که در آن دوشاخه AC وارد شد و همه سیم های کامپیوتر بیرون آمد.

مرحله 2: (اختیاری) داده های تله متری رادیو آماتور

یک ماهواره واقعی که به فضا می رود برای مشاهده بسیاری از مواد حیاتی و کنترل ماهواره به نوعی سیگنال کنترل از راه دور نیاز دارد. این سیستم معمولاً از کنترل کننده تله متری (داده های مورد نیاز برای ارسال به زمین) ، فرستنده/گیرنده (داده ها را از طریق سیگنال رادیویی به زمین ارسال می کند و سیگنال های کنترل ورودی را دریافت می کند) ، آنتن (ساخته شده برای فرکانس) سیگنالها) و ایستگاه زمینی برای نظارت بر دورسنجی.

من تصمیم گرفتم که رادیوی دستی خود را به داخل بچسبانم و از آنتن تلویزیون قدیمی نصب شده در خارج با چسب حرارتی برای ارسال سیگنال از یک آردوینو نانو استفاده کنم که داده های سریال را از ESP دریافت می کند و به پورت میکروفون در رادیو متصل می شود. آنتن دارای دو سیم است که به GND و پایانه های سیگنال در سوکت رادیو دستی متصل می شوند. من هنوز در حال نوشتن کد برای آردوینو نانو هستم اما از ترمینال 5 ولت روی نانو که پنل خورشیدی را کنترل می کند تغذیه می شود.

مرحله 3: سیستم دوربین FPV

وقتی چیزی شبیه به این را به فضا ارسال می کنید ، می خواهید نه تنها از دید پرنده بلکه از ماهواره خود نگاهی داشته باشید. من از دوربين خراب شده از پهپاد استفاده كردم و دوربين را به باتري پهپاد وصل كردم و آن را به صورت داغ به سروو چسباندم تا دور آن بچرخد. دوربین wifi خودش را می سازد و با استفاده از یک برنامه روی تلفن من ، به دوربین متصل می شود تا ویدیوی زنده 1080p را به من نشان دهد. روی سروو نصب شده است که توسط وب سرور ماهواره کنترل می شود. سروو دارای سه سیم است: +5v ، Ground و خط کنترل که من آن را در پین 21 ESP قرار دادم.

مرحله 4: سیستم پرواز ماهواره

این احتمالاً مهمترین قسمت ماهواره به غیر از منبع قدرت قابل اعتماد است. من از ESP32 برای ایجاد یک وب سرور استفاده کردم که داده ها را جمع آوری کرده و در صفحه وب قرار می دهد تا مشاهده کنید. همچنین کنترل حرکت دوربین سروو را نیز کنترل می کند. چراغ PSU به پین 25 متصل می شود. سروو برای FPV CAM روی پین 21 و 5v و GND معمول می رود. برای گردآوری آن ، به این کتابخانه GITHUB برای ESP نیاز دارید. من آن را نیز در این دستورالعمل گنجانده ام. برای راه اندازی طرح کنترلر ، باید اطلاعات wifi خود را وارد کنید و بدانید که LED شما روی چه پینی است و در کجا قرار دارید و در صورت انتخاب دوربین روی برد. در حال حاضر ، شما می توانید به معنای واقعی کلمه هر نوع حسگری را که می خواهید به طرح اضافه کنید و آن را به ماهواره وصل کنید تا تقریباً هر چیزی را اندازه گیری کند. پس از راه اندازی ESP با طرح روی آن ، به شما نشان می دهد (فقط با یک OLED) به چه شبکه وای فای سعی می کند به آن متصل شود و سپس آدرس IP خود را لیست می کند. آن شماره IP را در مرورگر خود وارد کنید و باید شما را به صفحه وب Satellites برساند. در اینجا طرح Flight Controller برای بارگذاری در ESP آمده است:

مرحله 5: شبکه برق و تجهیزات خورشیدی

در نهایت ، سیستم قدرت ماهواره. این دستگاه شامل یک باتری 10 هزار میلی آمپری 5 ولت است که دارای دو پورت USB و یک پورت میکرو USB برای شارژ آن است. به دو پورت خروجی دو سیم متصل است: یک کابل میکرو USB برای ESP32 و یک کابل مینی USB برای آردوینو نانو. هنگامی که پانل های خورشیدی را تکمیل می کنم ، 5 سلول به صورت مربع ، 1 ولت به صورت سری و برابر 5 ولت به طور کلی وجود دارد. آنها به یک میکرو USB متصل می شوند که به سوکت شارژ باتری متصل می شود تا شارژ شود. برای اینکه صفحات خورشیدی مفید باشند باید رو به خورشید باشند. من از این مثال کامل برای نحوه طراحی طرح ردیابی استفاده کردم. بنابراین من آنها را روی سروویی متصل به قاب نصب می کنم که صفحه را می چرخاند و به سمت خورشید هدایت می کند. این سروو توسط نانو کنترل می شود و به پین D3 یا 3 و همچنین 5v و GND متصل می شود. شماتیک ها بقیه را نشان می دهند مگر اینکه من از پین A6 و A7 برای LDR استفاده کردم زیرا A0 و A1 اعداد عجیبی به من دادند. هنگامی که کار می کند ، این ویژگی بسیار خوب است.

مرحله 6: TA-DA

پس از جمع آوری همه موارد ، آدرس IP را در مرورگر قرار دهید و باید صفحه ای شبیه به این صفحه بارگذاری شود. خود را به پشت بزنید زیرا اکنون ماهواره خود را دارید !! اغلب بررسی کنید زیرا آن را به روز می کنم تا با نسخه های ماهواره من مطابقت داشته باشد.