Ako vytvoriť satelit: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Rozmýšľali ste niekedy nad tým, čo by ste potrebovali na stavbu satelitu? Pokračujte v čítaní a zistite, ako je to možné vďaka dnešnej nízkonákladovej, ale veľmi výkonnej technológii.

Všetko sa to začalo, pretože moja stará mama vždy vtipkovala, že som taká múdra, že môžem postaviť satelit. Teraz som sa teda rozhodol postaviť sa výzve Postaviť satelit.

Existuje mnoho spôsobov, ako ich navrhnúť, a ja považujem ten svoj za veľmi jednoduchý a lacný, pretože som ho vyrobil s vecami okolo domu. Je smutné, že sa nikdy nemôže dostať do vesmíru, ale je to nádherná dekorácia a rozbočovač pre vnútorné alebo vonkajšie monitorovanie kvôli jednoduchému úsiliu, ktoré je potrebné k pridaniu ŽIADNEHO senzora na satelit a zobrazenie výsledkov naživo na webovej stránke.

*********** Poznámka: Stále vyvíjam, navrhujem a konštruujem určité systémy na satelite, ako sú solárne panely a rádiová telemetria. **********

Zásoby

Toto sú veci, ktoré som použil na výrobu svojich:

- Puzdro na napájací zdroj (zo starého počítača)

- WiFi kamera FPV (z pokazeného drona) s batériou 3,7 V 500 mAh

- ESP32 s OLED a WiFi

- Arduino Nano

- 5v prenosná nabíjačka batérií (moja má 10 000 mAh s 2 portami USB)

- Solárny panel, ktorý je schopný napájať ESP a Nano ALEBO nabíjať batériu (vyrobil som 5 domácich 1v článkov pomocou tejto úžasnej inštrukcie od Pure Carbon)

- LED dióda (LED indikátor napájania som nechal na mieste, kde som bol, keď som vypol napájací zdroj)

- 2x 10k rezistory

- 2x napájací kábel pre ESP a Arduino

- 2x rezistor závislý na svetle

- 2x servo (pre kameru FPV a solárny panel)

- Poriadne množstvo drôtu

- Stará televízna anténa

VOLITEĽNÉ:

- Ručné amatérske rádio (na odoslanie telemetrického signálu)

- Arduino Nano (na spracovanie a výpočet telemetrie)

- Lepšia anténa pre rádio

A tu sú nástroje, ktoré som použil:

- Počítač na programovanie ESP a Nanos

- Arduino IDE

- Horúca lepiaca pištoľ

- Nepájkovateľné nepájivé dosky a prepojovacie vodiče

- Aplikácia na prezeranie kamery FPV

- Skrutkovače, kliešte a ďalšie malé nástroje

Krok 1: Prípad

Napájanie nášho počítača chvíľu vybilo, a tak som ho v prípade tohto projektu otvoril a vytiahol všetko, okrem malej zelenej diódy LED, ktorá sa rozsvietila a ukazovala, že zdroj funguje. Bolo to tiež super prašné a hrubé, takže som to posvietil handrou. Pretože je puzdro kovové a vo vnútri by mohlo dôjsť k skratom komponentov, izoloval som vnútro lepiacou plastovou krytinou a tenkými penovými plechmi.

Takže môj návrh požadoval aspoň otvory v skrinke a nemali by byť blízko seba, takže som išiel s otvormi už na puzdre, kde bola zapojená sieťová zástrčka a vyšlo množstvo počítačových káblov.

Krok 2: (VOLITEĽNÉ) Údaje o rádiovej telemetrii Amatuer

Skutočný satelit smerujúci do vesmíru by potreboval nejaký druh telemetrického riadiaceho signálu na sledovanie mnohých životných funkcií a na ovládanie satelitu. Tento systém sa zvyčajne skladá z obsluhy telemetrie (generuje údaje, ktoré je potrebné odoslať na zem), vysielača/prijímača (odosiela údaje na zem rádiovým signálom a prijíma prichádzajúce riadiace signály), antény (vytvorenej pre frekvenciu signálov) a pozemnou stanicou na monitorovanie telemetrie.

Rozhodol som sa vložiť svoje ručné rádio dovnútra a použiť starú televíznu anténu pripevnenú zvonku horúcim lepidlom na odosielanie signálov z Arduino Nano, ktoré získava sériové údaje z ESP a pripája sa k portu mikrofónu v rádiu. Anténa má dva vodiče, ktoré sa pripájajú na GND a signálne svorky na ručnej zásuvke rádia. Momentálne stále píšem kód pre Arduino Nano, ale bude napájaný z 5V terminálu na Nano, ktorý ovláda solárny panel.

Krok 3: Kamerový systém FPV

Keď niečo také pošlete do vesmíru, budete sa chcieť pozrieť nielen na pohľad z vtáčej perspektívy, ale aj na satelit. Použil som kameru z pokazeného dronu a prilepil som kameru k batérii dronu a zalepil to všetko dohromady na servo, aby som to otočil. Fotoaparát robí vlastnú wifi a pomocou aplikácie v mojom telefóne sa pripája k fotoaparátu, aby mi ukázal živé video v rozlíšení 1080p. Je namontovaný na servo, ktoré je ovládané webovým serverom satelitu. Servo má tri vodiče: +5 V, uzemnenie a riadiace vedenie, ktoré som zapojil na kolík 21 ESP.

Krok 4: Satelitný letový systém

Okrem spoľahlivého zdroja energie je to pravdepodobne najdôležitejšia časť satelitu. Použil som ESP32 na vytvorenie webového servera, ktorý zhromažďuje údaje a umiestňuje ich na webovú stránku, aby ste ich mohli vidieť. Ovláda tiež posúvanie serva kamery. LED dióda PSU sa pripája na pin 25. Servo pre kameru FPV CAM ide na kolík 21 a obvyklé 5v a GND. Na jeho zostavenie POTREBUJETE TÚTO GITHUBSKÚ KNIŽNICU PRE ESP. Tiež som to zahrnul do tohto návodu. Ak chcete nastaviť náčrt ovládača, musíte zadať informácie o svojom Wi-Fi pripojení a to, na akom pine svieti vaša LED dióda, kde sa nachádzate a či sa rozhodnete mať vstavanú kameru. Teraz môžete do náčrtu doslova pridať KAŽDÝ DRUH SENZORU, ktorý chcete, a prepojiť ho so satelitom, aby ste zmerali takmer čokoľvek. Po spustení ESP s náčrtkom vám ukáže (IBA OLED), k akej sieti Wi -Fi sa pokúša pripojiť, a potom vypíše svoju IP adresu. Zadajte toto číslo IP do prehliadača a malo by vás presmerovať na webovú stránku Satelity. Tu je náčrt letového ovládača, ktorý je možné nahrať do ESP:

Krok 5: Elektrická sieť a solárne zariadenia

Nakoniec energetický systém satelitu. Skladá sa z 10 000 mAh 5V batérie, ktorá má dva porty USB a port micro-USB na nabíjanie. K dvom výstupným portom sú pripojené dva káble: kábel micro-USB pre ESP32 a kábel mini-USB pre Arduino Nano. Keď dokončím solárne panely, bude 5 článkov usporiadaných do štvorca, každý v sérii po 1 volte, aby sa celkovo rovnal 5 V. Budú to spoje k mikro USB, ktoré sa nabíjajú do nabíjacej zásuvky na batérii. Aby boli solárne panely užitočné, budú musieť byť obrátené k slnku. Použil som tento perfektný príklad, ako podporiť návrh sledovania. Namontujem ich teda na servo pripevnené k puzdru, ktoré sa bude otáčať a orientovať panel smerom k slnku. Toto servo je ovládané Nano a pripojené k jeho pinom D3 alebo 3, ako aj k 5v a GND. Schémy ukazujú zvyšok, OKREM, že som použil kolíky A6 a A7 pre LDR, pretože A0 a A1 mi poskytli podivné čísla. Akonáhle to funguje, je táto funkcia veľmi efektívna.

Krok 6: TA-DA

Akonáhle to všetko dáte dohromady, vložte IP adresu do prehliadača a mal by načítať obrazovku veľmi podobnú tejto. Pohladkajte sa po pleci, pretože teraz máte vlastný satelit !! Vráťte sa sem často, pretože ho budem aktualizovať, aby zodpovedal revíziám môjho satelitu.