Cách xây dựng vệ tinh: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Bạn đã bao giờ tự hỏi bạn sẽ cần những gì để xây dựng một vệ tinh? Hãy đọc để biết điều đó có thể thực hiện được như thế nào nhờ công nghệ giá rẻ nhưng rất mạnh mẽ ngày nay.

Mọi chuyện bắt đầu bởi vì bà tôi luôn nói đùa rằng tôi thông minh đến mức có thể chế tạo một vệ tinh. Vì vậy, bây giờ tôi quyết định đặt mình vào thử thách Xây dựng một vệ tinh.

Có rất nhiều cách để thiết kế một cách, và tôi coi cách của mình là rất cơ bản và rẻ tiền bởi vì tôi chỉ làm nó với những thứ xung quanh nhà. Đáng buồn thay, nó có thể không bao giờ chạm tới không gian nhưng nó tạo nên một vật trang trí tuyệt vời cũng như một trung tâm giám sát Trong nhà HOẶC Ngoài trời do nỗ lực dễ dàng để thêm BẤT KỲ cảm biến nào lên vệ tinh và xem kết quả trực tiếp trên trang web.

*********** LƯU Ý: Tôi vẫn đang phát triển, thiết kế và xây dựng một số hệ thống nhất định trên vệ tinh như tấm pin mặt trời và máy đo từ xa vô tuyến. **********

Quân nhu

Đây là những thứ mà tôi đã từng làm của mình:

- Hộp cấp nguồn (từ máy tính cũ)

- Camera WiFi FPV (từ một máy bay không người lái bị hỏng) với pin 3.7v 500mAh

- ESP32 w / OLED và WiFi

- Arduino Nano

- Bộ sạc pin di động 5v (của tôi là 10, 000mAh w / 2 cổng USB)

- Bảng điều khiển năng lượng mặt trời có khả năng cấp nguồn cho ESP và Nano HOẶC sạc pin cho bộ pin của bạn (Tôi đã tạo 5 tế bào 1v tự chế bằng cách sử dụng sản phẩm này có thể giảng dạy tuyệt vời bằng Carbon nguyên chất

- Một đèn LED (Tôi đã để đèn LED báo nguồn ở vị trí của nó trong khi tôi rút ruột PSU)

- Điện trở 2x 10k

- 2x dây nguồn cho ESP và Arduino

- 2x điện trở phụ thuộc ánh sáng

- 2x Servos (cho camera FPV và bảng điều khiển năng lượng mặt trời)

- Một lượng dây hợp lý

- Ăng-ten TV cũ

KHÔNG BẮT BUỘC:

- Đài nghiệp dư cầm tay (để gửi tín hiệu đo từ xa)

- Arduino Nano (để xử lý và tính toán phép đo từ xa)

- Ăng ten tốt hơn cho đài

Và đây là những công cụ tôi đã sử dụng:

- Một máy tính để lập trình ESP và Nano

- Arduino IDE

- Súng bắn keo nóng

- Breadboard không hàn và dây Jumper

- Ứng dụng để xem camera FPV

- Tua vít, Kìm và các dụng cụ nhỏ khác

Bước 1: Trường hợp

Nguồn điện của máy tính của chúng tôi đã chết một thời gian trước và vì vậy đối với dự án này, tôi đã mở nó lên và lấy mọi thứ ra ngoại trừ đèn LED nhỏ màu xanh lá cây sáng lên để hiển thị PSU đang hoạt động. Nó cũng siêu bụi và thô kệch nên tôi dùng giẻ che lại. Vì vỏ máy là kim loại và có thể gây chập bên trong với các thành phần, nên tôi đã cách nhiệt bên trong bằng lớp phủ nhựa kết dính và các tấm xốp mỏng.

Vì vậy, thiết kế của tôi yêu cầu ít nhất là các lỗ hở trong vỏ và chúng không nên ở gần nhau vì vậy tôi chỉ đi với các lỗ đã có trên vỏ mà phích cắm AC đã đi vào và tất cả nhiều dây máy tính đã đi ra.

Bước 2: (TÙY CHỌN) Dữ liệu từ xa vô tuyến của Amatuer

Một vệ tinh thực sự đi vào không gian sẽ cần một số loại tín hiệu điều khiển từ xa để xem nhiều quan trọng và để điều khiển Sat. Hệ thống này thường được tạo thành từ bộ xử lý đo từ xa (tạo ra dữ liệu cần được gửi đến trái đất), một máy phát / máy thu (gửi dữ liệu đến trái đất thông qua tín hiệu vô tuyến và nhận các tín hiệu điều khiển đến), một ăng-ten (được tạo ra cho tần số của tín hiệu), và một trạm mặt đất để giám sát phép đo từ xa.

Tôi đã chọn dán đài cầm tay của mình vào bên trong và sử dụng một ăng-ten TV cũ được gắn bên ngoài bằng keo nóng để gửi tín hiệu từ Arduino Nano lấy dữ liệu nối tiếp từ ESP và kết nối với cổng micrô trên đài. Ăng-ten có hai dây kết nối với GND và đầu cuối Tín hiệu trên ổ cắm vô tuyến cầm tay. Tôi vẫn đang viết mã cho Arduino Nano vào lúc này nhưng nó sẽ được cấp nguồn từ đầu cuối 5V trên Nano điều khiển bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Bước 3: Hệ thống camera FPV

Khi bạn gửi một cái gì đó như thế này vào không gian, bạn sẽ muốn xem không chỉ chế độ xem mắt chim mà cả chế độ xem Vệ tinh của bạn. Tôi đã sử dụng một máy ảnh từ một máy bay không người lái bị hỏng và dán máy ảnh vào pin máy bay không người lái và dán nóng tất cả chúng lại với nhau trên servo để xoay nó xung quanh. Máy ảnh tạo ra wifi riêng và sử dụng một ứng dụng trên điện thoại của tôi, nó kết nối với máy ảnh để cho tôi xem video 1080p trực tiếp. Nó được gắn trên một servo được điều khiển bởi máy chủ web của vệ tinh. Servo có ba dây: + 5v, Nối đất và dây điều khiển mà tôi đặt vào chân 21 của ESP.

Bước 4: Hệ thống bay của vệ tinh

Đây có lẽ là bộ phận quan trọng nhất của vệ tinh bên cạnh nguồn điện đáng tin cậy. Tôi đã sử dụng ESP32 để tạo một máy chủ web thu thập dữ liệu và đưa nó lên trang web cho bạn xem. Nó cũng kiểm soát việc di chuyển của servo máy ảnh. Đèn LED PSU kết nối với chân 25. Servo cho FPV CAM đi vào chân 21 và 5v và GND thông thường. Để biên dịch, BẠN CẦN THƯ VIỆN GITHUB NÀY CHO ESP. Tôi cũng đã bao gồm nó trong hướng dẫn này. Để thiết lập Bản phác thảo bộ điều khiển, bạn cần nhập thông tin wifi của mình và loại đèn LED của bạn đang bật, vị trí của bạn và nếu bạn chọn có camera trên bo mạch. Giờ đây, bạn có thể thêm BẤT KỲ LOẠI CẢM BIẾN nào bạn muốn vào bản phác thảo và kết nối nó với vệ tinh để đo hầu hết mọi thứ. Sau khi khởi động ESP với bản phác thảo trên đó, nó sẽ hiển thị cho bạn (CHỈ VỚI OLED) nó đang cố gắng kết nối mạng wifi nào và sau đó nó sẽ liệt kê địa chỉ IP của nó. Nhập số IP đó vào trình duyệt của bạn và nó sẽ đưa bạn đến trang web Vệ tinh. Đây là bản phác thảo Bộ điều khiển chuyến bay để tải lên ESP:

Bước 5: Lưới điện và thiết bị năng lượng mặt trời

Cuối cùng là Hệ thống điện của vệ tinh. Nó bao gồm một bộ pin 10, 000mAh 5v có hai cổng USB và một cổng micro-USB để sạc. Được kết nối với hai cổng đầu ra là hai dây: cáp micro-USB cho ESP32 và cáp mini-USB cho Arduino Nano. Khi tôi hoàn thành các Bảng Mặt Trời, sẽ có 5 ô được sắp xếp thành một hình vuông, mỗi ô 1 vôn nối tiếp để tổng thể bằng 5 v. Chúng sẽ được nối với một micro-USB cắm vào ổ cắm sạc trên pin để sạc. Để các tấm pin mặt trời trở nên hữu ích, chúng sẽ phải hướng về phía mặt trời. Tôi đã sử dụng Cách thực hiện Ví dụ hoàn hảo này để cung cấp năng lượng cho thiết kế theo dõi. Vì vậy, tôi đang gắn chúng vào một servo gắn với vỏ máy sẽ xoay và định hướng bảng điều khiển về phía mặt trời. Servo đó được điều khiển bởi Nano và được kết nối với chân D3 hoặc 3 cũng như 5v và GND của nó. Các sơ đồ hiển thị phần còn lại NGOẠI TRỪ Tôi đã sử dụng chân A6 và A7 cho LDR vì A0 và A1 cho tôi những con số kỳ lạ. Một khi nó hoạt động, tính năng này khá thú vị.

Bước 6: TA-DA

Khi bạn đã tổng hợp tất cả lại với nhau, hãy đặt địa chỉ IP vào một trình duyệt và nó sẽ tải một màn hình rất giống với màn hình này. Hãy tự vỗ lưng vì bây giờ bạn đã có vệ tinh của riêng mình !! Kiểm tra lại thường xuyên vì tôi sẽ cập nhật nó để phù hợp với các bản sửa đổi cho vệ tinh của tôi.