Stesen Cuaca Berbantu Satelit: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:06

Projek ini bertujuan untuk orang yang ingin mengumpulkan data cuaca mereka sendiri. Ia dapat mengukur kelajuan dan arah angin, suhu dan kelembapan udara. Ia juga mampu mendengar satelit cuaca yang mengorbit Bumi setiap 100 minit sekali. Saya akan menggunakan projek ini kemudian untuk membuat ramalan cuaca saya sendiri menggunakan AI yang dilatih pada gambar-gambar ini.

Bekalan:

Bahan

• Profil U aluminium 15mm dan 12mm, panjang 1 meter
• papan lapis
• Tiub aluminium berdiameter 10mm, 4.5m
• 8 pemegang tiub tembaga
• Mur dan selak 8 M2
• Rasuk kayu 2x4.5 cm, panjang 1.2m
• Mur dan selak 2 M8
• Pujuk 3m 50ohm
• Kotak elektrik 12x12 cm
• panas menyusut
• pateri
• tripod dengan lubang agar sesuai dengan bolt M8
• beberapa orang Lego
• 2 bekas plastik
• gam panas

Elektronik

• Raspberry Pi 3 atau 4
• Bekalan kuasa Raspberry Pi
• kabel ethernet
• tali sambungan usb (panjang sekurang-kurangnya 40 cm)
• bekalan kuasa raspberry pi
• Arduino Nano
• Sensor DHT11
• suis reed
• pengekod putar
• pembesar suara
• Nooelec NESDR mini

Alat

• latih tubi
• meja makan
• besi pematerian
• lebih ringan
• set pemacu skru
• pistol gam panas

Langkah 1: Membina Antena

Salib

Buat 2 kepingan kayu sepanjang 54.2cm. Bor lubang di tengah untuk bolt M8 dan pasangkan kedua kepingan itu secara bersilang. Kemudian buat 4 keping sepanjang 4cm dan lihat satu hujung pada sudut 45 darjah. Masukkan ini di atas hujung salib. Ini akan menjadikan hujungnya saling memerah. Di tengah setiap hujung, gerudi lubang yang cukup besar untuk kabel coax anda. Sekarang tandakan sudut 30 dari menegak. Pada sudut ini pasangkan 2 pemegang tiub aprox. 1.5 cm dari pusat. Sekiranya anda mahu, anda boleh mengebor lubang di salib untuk menjadikannya lebih ringan.

Dipol aluminium

Potong tiub aluminium 8 50 cm. 2 tiub membentuk 1 dipol.

Memotong Pujuk

Potong dua keping 36cm. Potong 2 helai lagi kali ini sepanjang 72cm. Potong satu lagi kepingan 60 cm, ini akan menjadi saluran utama penerima.

Pasang kabel pujuk dengan panjang yang sama bertentangan antara satu sama lain. Bahagian sisi dengan coax 36 cm adalah dipol 1 dan 2, sisi dengan dipol 72 cm 3 dan 4.

Tanggalkan hujung pujuk untuk pematerian. Penerima SDR dilengkapi dengan antena dan pujuknya sendiri, memotong wayar pada penyambungnya. Nanti kita pasangkan ini ke pujuk utama kita membentuk antena kita sendiri.

Pendawaian

Di hujung salib, sambungkan inti pujuk ke bahagian atas dipol, pelindung menuju bahagian bawah. Di bahagian tengah, pasangkan pelindung dipol 1 dan 2 bersama-sama. Lakukan perkara yang sama untuk 3 dan 4. Sekarang pasangkan teras dari dipol 1 dan 3 bersama-sama, sama untuk 2 dan 4. Sekarang anda hanya tinggal dengan 2 wayar.

Pateri teras dari dipol 1 dan 3 ke pelindung garis penerima. Inti pateri dari dipol 2 dan 4 ke teras garis penerima.

Memasang Salib

Letakkan 2 profil U aluminium di antara satu sama lain. Di satu hujung letakkan bolt di tengah salib di atas. Bor 2 lubang melalui profil dan selak agar sesuai dengan bolt M2. Lakukan perkara yang sama dengan bolt M8 yang lain di sisi lain profil. Letakkan Antena di tripod.

Antena selesai!

Sekiranya anda mahu, anda boleh menguji antena anda dengan mengikuti tutorial ini di rtl-sdr.com.

Langkah 2: Membuat Sensor Angin

Kepantasan

Anda boleh mendapatkan bahagian dan arahannya dalam panduan bangunan pdf. Ia terbuat dari batu bata Lego yang sederhana dan biasa.

Setelah selesai membina struktur Lego, pateri dua wayar sepanjang 110 cm ke pin suis buluh. benang salah satu wayar melalui tiub di sisi rasuk. Anda kemudian membengkokkan kaki logam suis buluh di atas sehingga terpasang dengan selamat di atas tiub. Kemudian tempelkan magnet di bahagian bawah salah satu pinggan sehingga hampir tidak menyentuh suis buluh. Setiap kali magnet berada di atas suis buluh, litar harus ditutup. Uji dengan multimeter dan pasangkan semula jika perlu. Pasang balok Lego dengan skru kayu ke antena.

Arah

Sensor arah terdiri daripada pengekod putar dengan baling-baling angin bercetak 3D. Fail pencipta dan STL disertakan di sini. Tekan baling dengan kuat pada gandar pengekod putar. Bor lubang 7 mm di dalam kotak plastik dan pasang pengekod putar yang difikirkannya. Pengekod dilengkapi dengan kacang yang skru di atas kotak plastik. Gunakan dua skru kayu untuk memasang kotak ke salah satu rasuk antena.

Panas menyusut

Setelah dipasang gunakan penyusutan panas untuk menutup wayar dengan kemas. Panjangnya mestilah 86 cm dan lebarnya mestilah 2.5 cm.

Langkah 3: Membuat Lampiran untuk SDR

Untuk kandang sederhana ini, anda perlu melihat bahagian papan lapis ini:

• dua 9.5x1.6 cm
• dua 9.5x4.2 cm
• satu 3x4.2 cm

Ambil satu bahagian 9.5x1.6 dan gerudi lubang 8mm untuk kabel penerima. Lubang ini mestilah 1.8 cm di bawah bahagian atas dan 0.5 cm dari sisi (lihat gambar). Lekatkan dahulu dan paku dinding sisi (9.5x.16 cm) ke bahagian bawah (salah satu kepingan 9.5x4.2 cm). Kemudian masukkan SDR dan pasangkannya melalui lubang di dinding sisi. Tutup penutup dengan bahagian 9.5x4.2 cm terakhir, 3x4.2 cm berada di atas.

Langkah 4: Penutup untuk Raspberry Pi

Bekalan Kuasa

Tanggalkan pcb dari casingnya. Kapasitor yang ditunjukkan dalam gambar terlalu besar untuk dimasukkan ke dalam casing baru.

Tahan dan letakkan sambungan (wayar, kaki perintang lama,..). Pateri penutup pada sambungan tersebut dan bengkokkan sehingga terpasang dengan ketat pada casing tersebut. Pateri wayar 5V dan GND dari pcb kuasa ke pad pada PI (ditunjukkan dalam gambar).

Kabel kuasa masuk melalui lubang pada casing di sebelah.

LCD

Potong lubang segiempat di penutup depan. Panaskan lcd ke bahagian dalam untuk memastikan bahawa pin pada lcd menghadap ke atas.

Memateri wayar wanita ke pcb hitam dan pasangkannya ke Pi. Tanggalkan lubang di bahagian kiri bawah dan lekatkan kipas Pi untuk menyedut udara dari lubang itu.

DHT

Memateri kabel pelompat wanita ke sensor dht dan pasangkannya ke Pi. Panaskan sensor di bawah port ethernet Pi sehingga kipas di sebelahnya menghembus udara segar ke atas sensor.

Langkah 5: Perisian

Github

Semua perisian tersedia di Git. Pastikan anda mengklonnya di folder rumah Pi anda