Lampu Penjejakan ISS: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Selalunya, saya tertanya-tanya di manakah ISS mendongak ke langit. Untuk menjawab soalan ini, saya telah membuat objek fizikal untuk mengetahui dengan tepat di mana ISS dalam masa nyata.

Lampu Pelacakan ISS adalah lampu bersambung Internet yang sentiasa menjejaki ISS dan memaparkan lokasinya di permukaan Bumi (dicetak dalam 3D).

Bonus: lampu juga memaparkan sisi Bumi yang cerah dengan Neopixels! ??

Oleh itu, dalam Instructables ini, kita akan melihat perbezaan langkah-langkah untuk membina lampu ini berdasarkan WEMOS D1 Mini, motor stepper, servo motor, laser dan bahagian 3D.

Saya membina semuanya sendiri, kecuali Bumi bercetak 3D, yang dibeli di Aliexpress.

Perisian:

• Kod berasaskan Arduino
• Lokasi API ISS: Open Notify - Lokasi Semasa ISS (oleh Nathan Bergey)
• Menghuraikan data: Perpustakaan ArduinoJson (oleh Benoit Blanchon)

CAD & Bahagian:

• Bumi Bercetak 3D berdiameter 18cm (dibeli di Aliexpress: di sini)
• Penyokong motor bercetak 3D - direka dengan Fusion 360 dan dicetak dengan Prusa i3 MK2S
• Tiub tembaga
• Pangkalan konkrit, dibuat dengan The French Vikings

Perkakasan:

• Mikrokontroler: Wemos D1 Mini (antena wifi bersepadu)
• Servo EMAX ES3352 MG
• Stepper Motor 28byj-48 (dengan papan pemacu ULN2003)
• 10 LED NeoPixels
• Laser dengan panjang gelombang 405 nm
• Suis Had
• Bekalan Kuasa 5V 3A

Langkah 1: Memodelkan Bahagian dalam Fusion 360 dan Percetakan

Untuk memasang semua perkakasan, kami akan membuat asas pemasangan teras pada bahagian 3D. Bahagian boleh didapati di Thingiverse di sini.

Terdapat 3 bahagian:

1) Bujur Stepper Sokongan

Bahagian ini dibuat untuk memasang motor stepper, WEMOS, jalur Neopixels dan tiub tembaga

2) Suis Sokongan

Bahagian ini dibuat untuk memasang suis had (gunakan untuk menunjukkan kepada stepper garis lintang -0 ° / -180 °). Ia tersekat di bahagian atas stepper

3) Latitud Servo Sokongan

Bahagian ini dibuat untuk memasang motor servo. Servo Sokongan dipasang pada motor stepper

Semua bahagian dicetak pada Prusa I3 MK2S, dengan filamen PETG hitam

Langkah 2: Pendawaian dan Pemasangan

Litar ini akan mempunyai input kuasa 5V 3A (untuk menggunakan bekalan yang sama untuk pemacu stepper, laser, Neopixels dan WEMOS)

Dengan Sketsa berikut, kita perlu memasangkan bekalan kuasa terus ke elemen di atas secara selari:

• Pemandu Stepper
• Laser
• Jalur Neopixels (NB: sebenarnya ada 10 Neopixel, bukan 8 seperti yang ditunjukkan oleh lakaran)
• WEMOS

Seterusnya, kita perlu menghubungkan elemen yang berbeza dengan WEMOS:

1) Pemacu stepper yang mengikuti senarai ini:

• IN1-> D5
• IN2-> D6
• IN3-> D7
• IN4-> D8

2) Motor servo berikut:

Pin Servo Data -> D1

3) Jalur Neopixels berikut:

Pin Neopixels Data -> D2

4) Suis had berikut:

Dua pin beralih ke GND dan D3

Sambungkan suis had dengan cara bahawa litar dibuka / pecah semasa kita menekan suis (jadi litar ditutup apabila tidak ada yang mendorongnya). Ini untuk mengelakkan kuliah yang salah kerana puncak voltan.

Langkah 3: Arduino Code - Mendapatkan Kedudukan ISS dalam Masa Nyata

Untuk menggerakkan dua motor untuk mencapai kedudukan ISS, kita perlu mendapatkan kedudukan ISS dalam masa nyata:

• Untuk yang pertama, kami akan menggunakan API dari Open Notify Here
• Kemudian, kita perlu menguraikan data untuk mendapatkan nilai sederhana dari lokasi ISS dengan bantuan data Parsing: Perpustakaan ArduinoJson (oleh Benoit Blanchon)

#include <ESP8266WiFi.h #include <ESP8266HTTPClient.h #include <ArduinoJson.h // Parameter WiFi const char * ssid = "XXXXX"; const char * kata laluan = "XXXXX"; persediaan tidak sah () {Serial.begin (115200); WiFi.begin (ssid, kata laluan); sementara (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {kelewatan (1000); Serial.println ("Menyambung …"); }}

Program ini menghubungkan NodeMCU ke WiFi, kemudian menyambung ke API, mendapatkan data dan mencetaknya secara bersiri.

gelung kosong () {

if (WiFi.status () == WL_CONNECTED) // Periksa Status WiFi {HTTPClient http; // Objektif HTTPClient kelas http.begin ("https://api.open-notify.org/iss-now.json"); int httpCode = http. GET (); // Periksa kod pengembalian jika (httpCode> 0) {// Menghuraikan const size_t bufferSize = JSON_OBJECT_SIZE (2) + JSON_OBJECT_SIZE (3) + 100; DynamicJsonBuffer jsonBuffer (bufferSize); JsonObject & root = jsonBuffer.parseObject (http.getString ()); // Parameter const char * message = root ["message"]; const char * lon = root ["iss_position"] ["bujur"]; const char * lat = root ["iss_position"] ["latitud"]; // Keluaran ke monitor bersiri Serial.print ("Mesej:"); Serial.println (mesej); Serial.print ("Bujur:"); Serial.println (lon); Serial.print ("Latitud:"); Serial.println (lat); } http.end (); // Tutup sambungan} kelewatan (50000); }

Langkah 4: Kod Arduino Akhir

Kod Arduino berikut mendapatkan lokasi ISS untuk memindahkan laser ke tempat yang tepat di permukaan Bumi, dan mendapatkan kedudukan matahari untuk menerangi Neopixel yang bersangkutan untuk menerangi permukaan Bumi yang disentuh oleh matahari.

Bonus 1: Apabila lampu dihidupkan, selama fasa inisialisasi, laser akan menunjukkan posisi lampu (id: posisi di mana penghala)

Bonus 2: Apabila ISS berada di sebelah lokasi lampu (panjang +/- 2 °. Dan +/- lat 2 °.), Semua Neopixel akan berkedip perlahan

Langkah 5: Nikmati Penjejak ISS Anda

Anda telah membuat Lampu Penjejakan ISS, nikmati!

Hadiah Pertama dalam Peraduan Pengarang Kali Pertama