Проследяваща лампа на МКС: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

През повечето време се чудя къде е МКС, гледаща към небето. За да отговоря на този въпрос, направих физически обект, за да знам точно къде е МКС в реално време.

Лампата за проследяване на МКС е свързана с интернет лампа, която постоянно проследява МКС и показва местоположението й на повърхността на Земята (отпечатано в 3D).

Бонус: лампата показва и слънчевата страна на Земята с неопиксели! ??

Така че в тази инструкция ще видим различните стъпки за изграждането на тази лампа на базата на WEMOS D1 Mini, стъпков двигател, серво мотор, лазерни и 3D части.

Изграждам сам, с изключение на 3D отпечатаната Земя, закупена от Aliexpress.

Софтуер:

• Код, базиран на Arduino
• API ISS Location: Open Notify - Текущо местоположение на ISS (от Nathan Bergey)
• Анализиране на данни: ArduinoJson Library (от Benoit Blanchon)

CAD и части:

• 3D печатна Земя с диаметър 18 см (закупена на Aliexpress: тук)
• Подпори за двигатели с 3D печат - проектирани с Fusion 360 и отпечатани с Prusa i3 MK2S
• Медна тръба
• Бетонна основа, направена с френските викинги

Хардуер:

• Микроконтролер: Wemos D1 Mini (интегрирана wifi антена)
• Серво EMAX ES3352 MG
• Стъпков двигател 28byj-48 (с платката на драйвера ULN2003)
• 10 NeoPixels LED
• Лазер с дължина на вълната 405 nm
• Краен превключвател
• Захранване 5V 3A

Стъпка 1: Моделиране на части във Fusion 360 и печат

За да монтираме целия хардуер, ще създадем основата за сглобяване на ядро върху 3D части. Частите са достъпни в Thingiverse тук.

Има 3 части:

1) Географска дължина на опорната стъпка

Тази част е предназначена за монтаж на стъпков двигател, WEMOS, лента Neopixels и медна тръба

2) Превключвател за поддръжка

Тази част е предназначена за монтаж на крайния превключвател (използвайте, за да посочите на стъпката географската ширина -0 °/-180 °). Завито е в горната част на степера

3) Поддръжката на Servo Latitude

Тази част е направена за монтиране на серво мотора. Поддържащото серво е монтирано на стъпковия двигател

Всички части са отпечатани на Prusa I3 MK2S, с черна нишка PETG

Стъпка 2: Окабеляване и сглобяване

Тази верига ще има входно захранване 5V 3A (за да използвате същото захранване за стъпковия драйвер, лазера, неопикселите и WEMOS)

Със следната скица трябва да запояваме захранването директно към горните елементи паралелно:

• Стъпков драйвер
• Лазер
• Неопикселова лента (NB: в действителност има 10 неопиксела, а не 8, както показва скицата)
• WEMOS

След това трябва да свържем различните елементи към WEMOS:

1) Стъпковият драйвер след този списък:

• IN1-> D5
• IN2-> D6
• IN3-> D7
• IN4-> D8

2) Серво моторът е следният:

Серво щифт за данни -> D1

3) Неопикселовата лента, както следва:

Данни Неопиксели Pin -> D2

4) Крайният превключвател е следният:

Двата щифта на превключвателя към GND и D3

Свържете крайния превключвател по начин, по който веригата се отваря/прекъсва, когато натискаме превключвателя (така че веригата се затваря, когато нищо не натиска върху него). Това е за да се избегне всяка грешна лекция поради пик на напрежение.

Стъпка 3: Код Arduino - Получаване на позицията на МКС в реално време

За да задвижим двата двигателя да достигнат позицията на МКС, трябва да получим позицията на МКС в реално време:

• За това първо ще използваме API от Open Notify Here
• След това трябва да анализираме данните, за да получим проста стойност на местоположението на МКС с помощта на анализиране на данни: ArduinoJson Library (от Benoit Blanchon)

#include <ESP8266WiFi.h #include <ESP8266HTTPClient.h #include <ArduinoJson.h // WiFi параметри const char* ssid = "XXXXX"; const char* password = "XXXXX"; void setup () {Serial.begin (115200); WiFi.begin (ssid, парола); while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {забавяне (1000); Serial.println ("Свързване …"); }}

Тази програма свързва NodeMCU към WiFi, след това се свързва с API, получава данните и ги отпечатва чрез сериен.

void loop () {

if (WiFi.status () == WL_CONNECTED) // Проверете състоянието на WiFi {HTTPClient http; // Обект на клас HTTPClient http.begin ("https://api.open-notify.org/iss-now.json"); int httpCode = http. GET (); // Проверете връщащия код if (httpCode> 0) {// Анализиране на const size_t bufferSize = JSON_OBJECT_SIZE (2) + JSON_OBJECT_SIZE (3) + 100; DynamicJsonBuffer jsonBuffer (bufferSize); JsonObject & root = jsonBuffer.parseObject (http.getString ()); // Параметри const char* съобщение = root ["съобщение"]; const char* lon = root ["iss_position"] ["географска дължина"]; const char* lat = root ["iss_position"] ["географска ширина"]; // Изход към сериен монитор Serial.print ("Съобщение:"); Serial.println (съобщение); Serial.print ("Географска дължина:"); Serial.println (lon); Serial.print ("Latitude:"); Serial.println (lat); } http.end (); // Затваряне на връзката} забавяне (50000); }

Стъпка 4: Окончателен код на Arduino

Следващият код на Arduino определя местоположението на МКС, за да премести лазера на правилното място на земната повърхност, и получаването на позицията на слънцето да осветява съответните неопиксели, за да освети допираната от слънцето повърхност на Земята.

Бонус 1: Когато лампата е включена, по време на фазата на инициализация, лазерът ще насочи позицията на лампата (id: позицията, където е рутера)

Бонус 2: Когато МКС е до мястото на лампата (+/- 2 ° дълъг. И +/- 2 ° лат.), Всички неопиксели леко ще намигнат

Стъпка 5: Насладете се на вашия ISS Tracker

Направили сте лампа за проследяване на МКС, наслаждавайте се!

Първа награда в авторския конкурс за първи път