Метеорологична станция, подпомагана от сателит: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Този проект е предназначен за хора, които искат да събират свои собствени метеорологични данни. Той може да измерва скоростта и посоката на вятъра, температурата и влажността на въздуха. Той също така може да слуша метеорологични спътници, обикалящи около Земята веднъж на всеки 100 минути. Ще използвам този проект по -късно, за да създам собствена прогноза за времето, използвайки AI, обучен на тези изображения.

Консумативи:

Материали

• Алуминиев U-профил 15 мм и 12 мм, дълъг 1 метър
• шперплат
• Алуминиеви тръби с диаметър 10 мм, 4,5 м
• 8 държача за месингови тръби
• 8 гайки и болтове M2
• 2х4,5 см дървена греда, дълга 1,2 м
• 2 гайки и болтове M8
• 3m 50ohm коаксиален
• 12x12 cm електрическа кутия
• топлина се свива
• спойка
• статив с отвор за монтаж на болт M8
• някои легота
• 2 пластмасови контейнера
• горещо лепило

Електроника

• Raspberry Pi 3 или 4
• Захранване на Raspberry Pi
• Ethernet кабел
• usb удължител (поне 40 см дълъг)
• захранване малиново пи
• Arduino Nano
• Сензор DHT11
• тръстиков превключвател
• ротационен енкодер
• зумер
• Nooelec NESDR mini

Инструменти

• пробивна машина
• маса за триони
• поялник
• по -лек
• комплект отвертки
• пистолет за горещо лепило

Стъпка 1: Изграждане на антената

Кръстът

Направете 2 парчета дърво с дължина 54,2 см. Пробийте дупка в средата за болт М8 и монтирайте двете части в кръст. След това направете 4 парчета с дължина 4 см и отрежете единия край под ъгъл 45 градуса. Изрежете ги върху краищата на кръста. Това ще накара краищата да се изравнят един с друг. В центъра на всеки край пробийте достатъчно голям отвор за вашия коаксиален кабел. Сега маркирайте ъгъл 30 от вертикалата. На този ъгъл монтирайте 2 държача за тръби около. 1,5 см от центъра. Ако искате, можете да пробиете дупки в кръста, за да го направите по -лек.

Алуминиеви диполи

Нарежете 8 алуминиеви тръби с диаметър 50 см. 2 тръби образуват 1 дипол.

Нарязване на коаксията

Нарежете две парчета коаксиална дължина 36 см. Нарежете още 2 парчета този път с дължина 72 см. Изрежете още едно парче от 60 см, това ще бъде основната линия към приемника.

Монтирайте коаксиалните кабели със същата дължина един срещу друг. Страните с 36 см коаксия са диполи 1 и 2, страните с 72 см диполи 3 и 4.

Отстранете краищата на коаксията за запояване. SDR приемникът се предлага със собствена антена и коаксиален кабел, прекъснат проводника в неговия конектор. По -късно запояваме това към нашата основна коаксиална форма от собствена антена.

Електрически инсталации

В краищата на кръста свържете сърцевината на коаксията с горната част на дипола, екранирането преминава в долната част. В центъра запоявайте заедно екранирането на диполи 1 и 2. Направете същото за 3 и 4. Сега запоявайте сърцевините от диполи 1 и 3 заедно, същото за 2 и 4. Сега ви остават само 2 проводника.

Запоявайте жилата от дипол 1 и 3 към екранирането на приемната линия. Запояване на ядра от диполи 2 и 4 към сърцевината на приемника.

Монтиране на кръста

Поставете 2-те алуминиеви U-профила един в друг. В единия край поставете болта в центъра на кръста отгоре. Пробийте 2 отвора през профилите и болта, за да пасне на болтовете M2. Направете същото с другия болт M8 от другата страна на профилите. Поставете антената в статива.

Антената е завършена!

Ако искате, можете да тествате антената си, като следвате този урок на rtl-sdr.com.

Стъпка 2: Създаване на сензори за вятър

Скорост

Можете да намерите частите и инструкциите в ръководството за изграждане на pdf. Изработена е от прости и обикновени тухли Lego.

След като приключите с изграждането на Lego структурата, запоявайте два проводника с дължина 110 cm към щифтовете на тръстиковия превключвател. прокарайте един от проводниците през тръбата отстрани на гредата. След това огъвате металните крака на тръстиковия превключвател отгоре, така че да стои сигурно отгоре на тръбата. След това залепете магнита на дъното на една от съдовете, така че той едва докосва тръстиковия превключвател. Когато магнитът е над геркона, веригата трябва да се затвори. Тествайте с мултицет и го монтирайте, ако е необходимо. Прикрепете лъча Lego с винт за дърво към антената.

Посока

Сензорът за посока се състои от въртящ се енкодер с 3D печатна лопатка. Изобретателят и STL файлът са включени тук. Натиснете здраво лопатката върху оста на въртящия се енкодер. Пробийте 7 мм отвор в пластмасова кутия и монтирайте въртящия се енкодер според вас. Енкодерът се предлага с гайка, която се завинтва върху пластмасовата кутия. Използвайте два винта за дърво, за да монтирате кутията към една от гредите на антената.

Топлината се свива

Веднъж монтиран, използвайте термично свиване, за да покриете добре проводниците. Дължината трябва да бъде 86 см, а ширината - 2,5 см.

Стъпка 3: Създаване на Приложение за SDR

За този прост корпус ще трябва да отрежете тези части от шперплат:

• две 9,5х1,6 см
• два 9,5х4,2 см
• един 3х4,2 см

Вземете едно парче 9,5x1,6 и пробийте 8 мм отвор за кабела на приемника. Тази дупка трябва да бъде 1,8 см под горната част и 0,5 см отстрани (вижте снимката). Първо залепете и заковайте страничните стени (9,5x16 cm) към долната част (едно от парчетата 9,5x4,2 cm). След това поставете SDR и го включете през отвора в страничната стена. Затворете кутията с последната част 9,5x4,2 cm, 3x4,2 cm отива отгоре.

Стъпка 4: Приложение за Raspberry Pi

Захранване

Извадете платката за захранване от корпуса. Кондензаторът, показан на снимката, е твърде голям, за да се побере в новия калъф.

Разкачете го и поставете удължители (жица, стари резисторни крака,..). Запояйте капачката към тези удължители и я огънете, така че да приляга плътно в кутията. Запоявайте 5V и GND проводниците от захранващата платка към подложките на PI (показано на снимките).

Захранващите кабели се вписват през отвора в кутията отстрани.

LCD

Изрежете правоъгълен отвор в предния капак. Горещо залепете lcd отвътре, като се уверите, че щифтовете на lcd са обърнати нагоре.

Запоявайте женски проводници към черната платка и ги включете в Pi. Отстранете отвора в долната лява страна и залепете Pi-вентилатора, за да изсмуче въздух от този отвор.

DHT

Запоявайте женските джъмперни проводници към dht сензора и ги включете в Pi. Горещо залепете сензора точно под Ethernet порта на Pi, така че вентилаторът до него издухва свеж въздух над сензора.

Стъпка 5: Софтуер

Github

Целият софтуер е достъпен в Git. Уверете се, че сте го клонирали в домашната папка на вашия Pi