Как да изградим сателит: 6 стъпки

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

Чудили ли сте се някога какво ще ви е необходимо за изграждането на сателит? Прочетете, за да видите колко е възможно благодарение на днешната ниска цена, но много мощна технология.

Всичко започна, защото баба ми винаги се шегува, казвайки, че съм толкова умен, че мога да направя сателит. Затова сега реших да се изправя пред предизвикателството да изградя спътник.

Има много начини да се проектира такъв и аз смятам, че моят е много основен и евтин, защото току -що го направих с неща из къщата. За съжаление, той може никога да не достигне космоса, но прави чудесна декорация, както и център за вътрешно или външно наблюдение поради лесните усилия, необходими за добавяне на ВСЯКИ сензор до сателита и да видите резултатите на живо на уебсайт.

*********** ЗАБЕЛЕЖКА: Все още разработвам, проектирам и изграждам определени системи на спътника като слънчевите панели и радиотелеметрията. **********

Консумативи

Това са нещата, които използвах, за да направя моя:

- Захранващ калъф (от стар компютър)

- FPV WiFi камера (от счупен дрон) с 3.7v 500mAh батерия

- ESP32 с OLED и WiFi

- Arduino Nano

- 5v преносимо зарядно устройство за батерии (моето е 10 000 mAh с 2 USB порта)

- Слънчев панел, който може да захранва ESP и Nano ИЛИ да зарежда батерията ви (направих 5 домашно приготвени 1v клетки, използвайки тази страхотна инструкция от Pure Carbon

- LED (оставих LED индикатора на захранването там, където беше, докато извадих захранването)

- 2x 10k резистори

- 2x захранващи кабели за ESP и Arduino

- 2x светлозависими резистори

- 2x серво (за FPV камера и слънчев панел)

- Прилично количество Wire

- Стара телевизионна антена

ОПЦИЯ:

- Ръчно любителско радио (за изпращане на телеметричен сигнал)

- Arduino Nano (за обработка и изчисляване на телеметрия)

- По -добра антена за радиото

И ето инструментите, които използвах:

- Компютър за програмиране на ESP и Nanos

- IDE на Arduino

- Пистолет за горещо лепило

- Непояни платки и джъмпери

- Приложение за гледане на FPV камерата

- Отвертки, клещи и други малки инструменти

Стъпка 1: Делото

Захранването на компютъра ни умря известно време и затова за този проект го отворих и извадих всичко, с изключение на малкия зелен светодиод, който светна, за да покаже, че захранването работи. Освен това беше супер прашен и груб, затова го осветих с парцал. Тъй като калъфът е метален и може да причини къси панталони с компонентите, аз изолирах вътрешността с лепило от пластмаса и тънки пенопластови листове.

Така че моят дизайн изискваше поне отвори в кутията и те не трябва да са близо един до друг, затова просто отидох с дупките вече на кутията, където щепселът за променлив ток влезе и всички много компютърни проводници излязоха.

Стъпка 2: (ПО избор) Amatuer Radio Telemetry Data

Истинският спътник, който отива в космоса, ще се нуждае от някакъв телеметричен контролен сигнал за преглед на многото жизнени показатели и за контрол на спътника. Тази система обикновено се състои от телеметричен манипулатор (генерира данните, които трябва да бъдат изпратени на земята), предавател/приемник (изпраща данните на земята чрез радио сигнал и приема входящи управляващи сигнали), антена (направена за честотата на сигналите) и наземна станция за наблюдение на телеметрията.

Избрах да сложа ръчното си радио вътре и да използвам стара телевизионна антена, монтирана отвън с горещо лепило, за да изпращам сигнали от Arduino Nano, който получава серийни данни от ESP и се свързва към порта за микрофон на радиото. Антената има два проводника, които се свързват към GND и към клемите на сигнала на гнездото за преносими радиостанции. Все още пиша кода за Arduino Nano в момента, но той ще се захранва от 5V терминала на Nano, който контролира слънчевия панел.

Стъпка 3: Система за камера FPV

Когато изпращате нещо подобно в космоса, ще искате да погледнете не само изглед от птичи поглед, но и изглед на вашия спътник. Използвах камера от счупен дрон и залепих камерата към батерията на дрона и го залепих горещо на серво, за да го завъртя. Камерата прави своя собствена wifi и използвайки приложение на телефона ми, тя се свързва с камерата, за да ми покаже 1080p видео на живо. Той е монтиран на серво, което се управлява от уеб сървъра на сателита. Сервото има три проводника: +5v, заземяване и контролната линия, която поставям на пин 21 на ESP.

Стъпка 4: Полетната система на спътника

Това е може би най -важната част от спътника освен надежден източник на захранване. Използвах ESP32, за да създам уеб сървър, който събира данни и ги поставя на уеб страницата, за да ги видите. Той също така контролира панорамирането на сервото на камерата. Светодиодът на захранването се свързва към пин 25. Сервото за FPV CAM се включва към пин 21 и обичайните 5v и GND. За да се компилира, ТРЯБВАТЕ ТАЗИ ГИТУБ БИБЛИОТЕКА ЗА ESP. Аз също го включих в тази инструкция. За да настроите скицата на контролера, трябва да въведете във вашата wifi информация и на какъв щифт е вашият светодиод и къде се намирате и ако решите да имате камера на борда. Сега можете буквално да добавите КАКВОТО И ДА Е СЕНЗОР, който искате, към скицата и да я свържете към сателита, за да измерите почти всичко. След стартиране на ESP със скицата върху него, той ще ви покаже (само с OLED) към каква wifi мрежа се опитва да се свърже и след това ще изброи своя IP адрес. Въведете този IP номер в браузъра си и той ще ви отведе до уеб страницата на сателитите. Ето скицата на полетния контролер, която да качите в ESP:

Стъпка 5: Електрическа мрежа и слънчево оборудване

И накрая, Електрическата система на спътника. Състои се от 10 000 mAh 5v батерия, която има два USB порта и микро-USB порт за зареждане. Към двата изходни порта са свързани два кабела: микро-USB кабел за ESP32 и мини-USB кабел за Arduino Nano. Когато завърша слънчевите панели, ще има 5 клетки, подредени в квадрат, по 1 волт последователно, равен на 5V като цяло. Те ще бъдат свързани към микро-USB, който се включва в гнездото за зареждане на батерията, за да го зареди. За да бъдат полезни слънчевите панели, те ще трябва да бъдат обърнати към слънцето. Използвах този Перфектен пример как да стимулирам дизайна за проследяване. Така че ги монтирам на серво, прикрепено към корпуса, което ще се върти и ориентира панела към слънцето. Това серво се управлява от Nano и е свързано към неговия щифт D3 или 3, както и 5v и GND. Схемите показват останалото, С изключение на това, че използвах щифтове A6 и A7 за LDR, защото A0 и A1 ми дадоха странни числа. След като заработи, тази функция е доста готина за работа.

Стъпка 6: TA-DA

След като съберете всичко, поставете IP адреса в браузър и той трябва да зареди екран, много подобен на този. Потупайте се по гърба, защото сега имате собствен сателит !! Проверявайте често, тъй като ще го актуализирам, за да съответства на ревизиите на моя сателит.