สถานีตรวจอากาศผ่านดาวเทียม: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

โครงการนี้มีไว้สำหรับผู้ที่ต้องการรวบรวมข้อมูลสภาพอากาศของตนเอง สามารถวัดความเร็วลม ทิศทาง อุณหภูมิ และความชื้นในอากาศ นอกจากนี้ยังสามารถฟังดาวเทียมสภาพอากาศที่โคจรรอบโลกได้ทุกๆ 100 นาที ฉันจะใช้โปรเจ็กต์นี้ในภายหลังเพื่อสร้างการพยากรณ์อากาศของฉันเองโดยใช้ AI ที่ได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับรูปภาพเหล่านี้

เสบียง:

วัสดุ

• โปรไฟล์อลูมิเนียมรูปตัวยู 15 มม. และ 12 มม. ยาว 1 เมตร
• ไม้อัด
• ท่ออลูมิเนียม เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. 4.5 ม.
• ที่ใส่ท่อทองเหลือง 8 อัน
• น็อตและสลักเกลียว 8 M2
• คานไม้ 2x4.5 ซม. ยาว 1.2 ม.
• น็อตและสลักเกลียว M8 2 ตัว
• โคแอกซ์ 3 ม. 50 โอห์ม
• กล่องไฟ 12x12 ซม.
• ความร้อนหดตัว
• ประสาน
• ขาตั้งกล้องพร้อมรูสำหรับใส่โบลท์ M8
• เลโก้บางส่วน
• ภาชนะพลาสติก 2 ใบ
• กาวร้อน

อิเล็กทรอนิกส์

• ราสเบอร์รี่ Pi 3 หรือ 4
• แหล่งจ่ายไฟ Raspberry Pi
• สายอีเธอร์เน็ต
• สายต่อ usb (ยาวอย่างน้อย 40 ซม.)
• ราสเบอร์รี่ pi พาวเวอร์ซัพพลาย
• Arduino นาโน
• เซ็นเซอร์ DHT11
• รีดสวิทช์
• ตัวเข้ารหัสแบบหมุน
• ออด
• Noolec NESDR มินิ

เครื่องมือ

• เจาะ
• โต๊ะเลื่อย
• หัวแร้ง
• ไฟแช็ก
• ชุดไขควงแฉก
• ปืนกาวร้อน

ขั้นตอนที่ 1: สร้างเสาอากาศ

กางเขน

ทำไม้ยาว 2 54.2 ซม. 2 ชิ้น เจาะรูตรงกลางสำหรับสลักเกลียว M8 แล้วยึดทั้งสองชิ้นไว้ในกากบาท จากนั้นทำเป็นชิ้นยาว 4 ซม. 4 ชิ้นแล้วเลื่อยปลายด้านหนึ่งทำมุม 45 องศา ขันสิ่งเหล่านี้ไว้ที่ปลายไม้กางเขน สิ่งนี้จะทำให้ปลายประสานกัน เจาะรูให้ใหญ่พอสำหรับสายโคแอกซ์ที่กึ่งกลางของปลายแต่ละด้าน ตอนนี้ทำมุม 30 มุมจากแนวตั้ง บนตัวยึดท่อ 2 มุมนี้ 1.5 ซม. จากศูนย์กลาง ถ้าคุณต้องการ คุณสามารถเจาะรูบนไม้กางเขนเพื่อให้มันเบาลง

อะลูมิเนียมไดโพล

ตัดท่ออลูมิเนียม 8 50 ซม. 2 หลอดเป็น 1 ไดโพล

ตัด Coax

ตัดโคแอกซ์ 36 ซม. สองชิ้น ตัดอีก 2 ชิ้น คราวนี้ยาว 72 ซม. ตัดอีกชิ้น 60 ซม. นี่จะเป็นเส้นหลักไปยังเครื่องรับ

ติดตั้งสายโคแอกซ์ที่มีความยาวเท่ากันตรงข้ามกัน ด้านที่มีโคแอกซ์ 36 ซม. เป็นไดโพล 1 และ 2 ด้านที่มีไดโพล 72 ซม. 3 และ 4

ลอกปลายโคแอกซ์ออกเพื่อบัดกรี ตัวรับสัญญาณ SDR มาพร้อมกับเสาอากาศและโคแอกซ์ของตัวเอง โดยตัดสายไฟที่ขั้วต่อ ต่อมาเราประสานสิ่งนี้กับ coax หลักของเราจากเสาอากาศของเราเอง

การเดินสายไฟ

ที่ปลายไม้กางเขนเชื่อมต่อแกนของ coax กับส่วนบนของไดโพลส่วนป้องกันจะไปที่ส่วนล่าง ประสานส่วนป้องกันของไดโพล 1 และ 2 เข้าด้วยกันตรงกลาง ทำเช่นเดียวกันสำหรับ 3 และ 4 ตอนนี้ประสานแกนจากไดโพล 1 และ 3 เข้าด้วยกัน เช่นเดียวกับ 2 และ 4 ตอนนี้คุณเหลือเพียง 2 สาย

ประสานแกนจากไดโพล 1 และ 3 ไปยังการป้องกันของสายรับ แกนประสานจากไดโพล 2 และ 4 ถึงแกนกลางของสายรับ

ติดไม้กางเขน

วางโปรไฟล์ U อะลูมิเนียม 2 อันเข้าด้วยกัน ที่ปลายด้านหนึ่งให้วางโบลต์ไว้ตรงกลางของกากบาทด้านบน เจาะ 2 รูผ่านโปรไฟล์และโบลต์ให้พอดีกับสลักเกลียว M2 ทำเช่นเดียวกันกับสลักเกลียว M8 อีกอันที่อีกด้านหนึ่งของโปรไฟล์ วางเสาอากาศไว้ในขาตั้งกล้อง

เสาอากาศเสร็จแล้ว!

ถ้าคุณต้องการ คุณสามารถทดสอบเสาอากาศของคุณโดยทำตามบทช่วยสอนนี้ที่ rtl-sdr.com

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างเซ็นเซอร์ลม

ความเร็ว

คุณสามารถค้นหาชิ้นส่วนและคำแนะนำได้ในคู่มือการสร้าง pdf ทำจากอิฐเลโก้ที่เรียบง่ายและธรรมดา

เมื่อคุณสร้างโครงสร้างเลโก้เสร็จแล้ว ให้บัดกรีสายไฟยาว 110 ซม. สองเส้นเข้ากับหมุดของสวิตช์กก ร้อยสายไฟหนึ่งเส้นผ่านท่อที่ด้านข้างของลำแสง จากนั้นคุณงอขาโลหะของสวิตช์กกที่อยู่ด้านบนเพื่อให้มันติดอยู่ที่ด้านบนของท่ออย่างแน่นหนา จากนั้นติดแม่เหล็กที่ด้านล่างของจานใดจานหนึ่งเพื่อให้แทบไม่แตะสวิตช์กก เมื่อใดก็ตามที่แม่เหล็กอยู่เหนือสวิตช์กก วงจรควรปิด ทดสอบด้วยมัลติมิเตอร์และใส่ใหม่ถ้าจำเป็น ติดคานเลโก้ด้วยสกรูไม้เข้ากับเสาอากาศ

ทิศทาง

เซ็นเซอร์ทิศทางประกอบด้วยตัวเข้ารหัสแบบโรตารี่พร้อมใบพัดกังหันลมที่พิมพ์ 3 มิติ รวมไฟล์นักประดิษฐ์และ STL ไว้ที่นี่ กดใบพัดบนแกนของตัวเข้ารหัสแบบหมุนอย่างแน่นหนา เจาะรูขนาด 7 มม. ในกล่องพลาสติกแล้วติดเครื่องเข้ารหัสแบบโรตารี่ที่คิดไว้ ตัวเข้ารหัสมาพร้อมกับน็อตที่ขันสกรูที่ด้านบนของกล่องพลาสติก ใช้สกรูไม้สองตัวเพื่อยึดกล่องเข้ากับคานของเสาอากาศ

ความร้อนหดตัว

เมื่อติดตั้งแล้ว ให้ใช้ความร้อนหดตัวเพื่อปิดสายไฟให้เรียบร้อย ความยาวต้อง 86 ซม. และความกว้างต้อง 2.5 ซม.

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างสิ่งที่แนบมาสำหรับ SDR

สำหรับตู้ธรรมดานี้ คุณจะต้องเห็นชิ้นส่วนไม้อัดเหล่านี้:

• สอง 9.5x1.6 ซม.
• สอง 9.5x4.2 ซม.
• หนึ่ง 3x4.2 ซม.

หยิบชิ้น 9.5x1.6 หนึ่งชิ้นแล้วเจาะรู 8 มม. สำหรับสายรับสัญญาณ รูนี้ควรอยู่ต่ำกว่าด้านบน 1.8 ซม. และจากด้านข้าง 0.5 ซม. (ดูรูป) ขั้นแรก กาวและตะปูผนังด้านข้าง (9.5x.16 ซม.) ไปที่ส่วนล่าง (หนึ่งในชิ้น 9.5x4.2 ซม.) จากนั้นใส่ SDR และเสียบเข้าไปในรูที่ผนังด้านข้าง ปิดตู้ด้วยส่วนสุดท้าย 9.5x4.2 ซม. ส่วน 3x4.2 ซม. จะอยู่ด้านบน

ขั้นตอนที่ 4: สิ่งที่แนบมาสำหรับ Raspberry Pi

พาวเวอร์ซัพพลาย

นำแหล่งจ่ายไฟ pcb ออกจากเคส ตัวเก็บประจุที่แสดงในภาพใหญ่เกินกว่าจะใส่ลงในเคสใหม่ได้

ทำการบัดกรีและวางส่วนขยาย (ลวด, ขาตัวต้านทานแบบเก่า,..) ประสานฝาปิดเข้ากับส่วนต่อขยายเหล่านั้นแล้วงอให้แน่นในเคส บัดกรีสายไฟ 5V และ GND จาก power pcb ไปยังแผ่นอิเล็กโทรดบน PI (แสดงในรูปภาพ)

สายไฟจะสอดเข้าไปในรูที่เคสด้านข้าง

LCD

ตัดรูสี่เหลี่ยมที่ฝาหน้า กาว LCD เข้าไปด้านในโดยให้หมุดบน LCD หงายขึ้นด้านบน

บัดกรีสายไฟตัวเมียกับ pcb สีดำแล้วเสียบเข้ากับ Pi ลบรูที่ด้านล่างซ้ายแล้วติด Pi-fan เพื่อดูดอากาศจากรูนั้น

DHT

บัดกรีสายจัมเปอร์ตัวเมียกับเซ็นเซอร์ dht แล้วเสียบเข้ากับ Pi กาวเซ็นเซอร์ที่อยู่ใต้พอร์ตอีเธอร์เน็ตของ Pi ให้ร้อนเพื่อให้พัดลมที่อยู่ข้างๆ เป่าอากาศบริสุทธิ์ผ่านเซ็นเซอร์

ขั้นตอนที่ 5: ซอฟต์แวร์

Github

ซอฟต์แวร์ทั้งหมดมีอยู่ใน Git ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณโคลนมันในโฟลเดอร์บ้านของ Pi ของคุณ