Uydu Destekli Hava İstasyonu: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Bu proje, kendi hava durumu verilerini toplamak isteyenler içindir. Rüzgar hızını ve yönünü, sıcaklığı ve hava nemini ölçebilir. Ayrıca, her 100 dakikada bir Dünya yörüngesinde dönen hava uydularını dinleme yeteneğine de sahiptir. Bu projeyi daha sonra bu görüntüler üzerinde eğitilmiş AI kullanarak kendi hava tahminimi oluşturmak için kullanacağım.

Gereçler:

Malzemeler

• Alüminyum U-profil 15mm ve 12mm, 1 metre uzunluğunda
• kontrplak
• Alüminyum borular 10mm çap, 4.5m
• 8 pirinç boru tutucu
• 8 M2 somun ve cıvata
• 2x4.5 cm ahşap kiriş, 1.2m uzunluğunda
• 2 M8 somun ve cıvata
• 3m 50ohm koaksiyel
• 12x12 cm elektrik kutusu
• ısı büzüşmesi
• lehim
• M8 cıvataya uyacak delikli tripod
• biraz lego
• 2 plastik kap
• sıcak tutkal

Elektronik

• Ahududu Pi 3 veya 4
• Raspberry Pi güç kaynağı
• Ethernet kablosu
• usb uzatma kablosu (en az 40 cm uzunluğunda)
• ahududu pi güç kaynağı
• Arduino Nano
• DHT11 sensörü
• Manyetik anahtar
• döner kodlayıcı
• zil
• Nooelec NESDR mini

Aletler

• delmek
• masa testeresi
• havya
• daha hafif
• tornavida Seti
• sıcak yapıştırıcı tabancası

Adım 1: Anteni Oluşturma

Haç

2 54,2 cm uzunluğunda tahta parçası yapın. Bir M8 cıvatası için ortasına bir delik açın ve iki parçayı çapraz olarak monte edin. Daha sonra 4 cm uzunluğunda 4 parça yapın ve bir ucunu 45 derecelik açıyla kesin. Bunları haçın uçlarının üstüne vidalayın. Bu, uçların birbiriyle aynı hizada olmasını sağlayacaktır. Her iki ucun ortasına koaksiyel kablonuz için yeterince büyük bir delik açın. Şimdi dikeyden 30 açı işaretleyin. Bu açıya yaklaşık 2 boru tutucu monte edin. Merkezden 1.5 cm. İsterseniz haçta delikler açarak daha hafif hale getirebilirsiniz.

Alüminyum Dipoller

8 adet 50 cm alüminyum tüp kesin. 2 tüp 1 dipol oluşturur.

Koaksı Kesmek

36 cm'lik iki parça koaksiyel kesin. Bu sefer 72 cm uzunluğunda 2 parça daha kesin. 60 cm'lik bir parça daha kesin, bu alıcıya giden ana hat olacaktır.

Aynı uzunluktaki koaksiyel kabloları karşılıklı olarak monte edin. 36 cm koakslı kenarlar dipol 1 ve 2, 72 cm dipollü kenarlar 3 ve 4'tür.

Lehimleme için koaksiyelin uçlarını soyun. SDR alıcısı kendi anteni ve koaksiyeliyle birlikte gelir, kabloyu konektöründen kesin. Daha sonra bunu kendi antenimizi oluşturan ana koaksimize lehimliyoruz.

kablolama

Haçın uçlarında, koaksiyelin çekirdeğini dipolün üst kısmına bağlayın, ekranlama alt kısma gider. Merkezde, dipol 1 ve 2'nin korumasını birbirine lehimleyin. Aynısını 3 ve 4 için de yapın. Şimdi 1 ve 3 numaralı dipollerin çekirdeklerini 2 ve 4 için aynı şekilde lehimleyin. Şimdi sadece 2 tel kaldı.

Çekirdekleri dipol 1 ve 3'ten alıcı hattının korumasına lehimleyin. 2 ve 4 dipollerinden alıcı hattının çekirdeğine lehim çekirdekleri.

Çapraz Montaj

2 alüminyum U profilini birbirine yerleştirin. Bir ucunda cıvatayı üstteki haçın ortasına yerleştirin. M2 cıvataları takmak için profillere ve cıvataya 2 delik açın. Aynı işlemi profillerin diğer tarafında bulunan diğer M8 cıvata ile yapın. Anteni tripoda yerleştirin.

Anten tamamlandı!

İsterseniz rtl-sdr.com'daki bu öğreticiyi takip ederek anteninizi test edebilirsiniz.

Adım 2: Rüzgar Sensörlerini Yapmak

Hız

Parçaları ve talimatları pdf yapım kılavuzunda bulabilirsiniz. Basit ve yaygın Lego tuğlalarından yapılmıştır.

Lego yapısını inşa etmeyi bitirdikten sonra, iki adet 110 cm uzunluğunda kabloyu manyetik anahtarın pimlerine lehimleyin. tellerden birini kirişin yanındaki borudan geçirin. Ardından, manyetik anahtarın metal ayaklarını borunun üzerine sağlam bir şekilde oturacak şekilde bükün. Daha sonra mıknatısı tabaklardan birinin altına yapıştırın, böylece kamış anahtarına zar zor dokunur. Mıknatıs kamış anahtarın üzerinde olduğunda devre kapatılmalıdır. Bir multimetre ile test edin ve gerekirse yeniden takın. Lego ışınını bir ahşap vidayla antene takın.

Yön

Yön sensörü, 3D baskılı rüzgar gülü olan bir döner kodlayıcıdan oluşur. Mucit ve STL dosyası buraya dahil edilmiştir. Döner kodlayıcının aksındaki kanata sıkıca bastırın. Plastik bir kutuya 7 mm'lik bir delik açın ve döner kodlayıcıyı düşündüğünüzü monte edin. Kodlayıcı, plastik kutunun üzerine vidalanan bir somunla birlikte gelir. Kutuyu antenin kirişlerinden birine monte etmek için iki ahşap vida kullanın.

Isıyla büzüşen

Monte edildikten sonra telleri düzgün bir şekilde kaplamak için ısıyla daralan makaronlar kullanın. Uzunluğu 86 cm ve genişliği 2.5 cm olmalıdır.

Adım 3: SDR için Muhafazanın Yapılması

Bu basit muhafaza için şu kontrplak parçalarını görmeniz gerekir:

• iki 9,5x1,6 cm
• iki 9,5x4,2 cm
• bir adet 3x4.2 cm

Bir adet 9.5x1.6 parça alın ve alıcı kablosu için 8 mm'lik bir delik açın. Bu delik üstten 1,8 cm aşağıda ve yandan 0,5 cm olmalıdır (resme bakın). Önce yan duvarları (9,5x.16 cm) alt kısma (9,5x4,2 cm parçalardan biri) yapıştırın ve çivileyin. Ardından SDR'yi takın ve yan duvardaki delikten geçirin. Son 9,5x4,2 cm'lik kısım ile muhafazayı kapatın, 3x4,2 cm üstte olur.

Adım 4: Raspberry Pi için Muhafaza

Güç kaynağı

Güç kaynağı pcb'sini muhafazasından çıkarın. Resimde gösterilen kapasitör yeni kasaya sığmayacak kadar büyük.

Sökün ve uzantıları yerleştirin (tel, eski direnç ayakları,..). Kapağı bu uzantılara lehimleyin ve kasaya sıkıca oturması için bükün. Güç pcb'sinden gelen 5V ve GND kablolarını PI üzerindeki pedlere lehimleyin (resimlerde gösterilmiştir).

Güç kabloları, yan taraftaki kasadaki delikten geçer.

LCD

Ön kapakta dikdörtgen bir delik açın. LCD üzerindeki pimlerin yukarı baktığından emin olarak lcd'yi içeriye sıcak yapıştırın.

Dişi kabloları siyah pcb'ye lehimleyin ve Pi'ye takın. Sol alt taraftaki deliği çıkarın ve bu delikten havayı emmek için Pi-fanı yapıştırın.

DHT

Dişi jumper kablolarını dht sensörüne lehimleyin ve Pi'ye takın. Sensörü Pi'nin ethernet bağlantı noktasının hemen altına sıcak yapıştırın, böylece yanındaki fan sensörün üzerine temiz hava üfler.

Adım 5: Yazılım

Github

Tüm yazılımlar Git'te mevcuttur. Pi'nizin ana klasöründe klonladığınızdan emin olun.