Satellitassisterad väderstation: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:35

Detta projekt är avsett för personer som vill samla in sina egna väderdata. Den kan mäta vindhastighet och riktning, temperatur och luftfuktighet. Den kan också lyssna på vädersatelliter som kretsar runt jorden en gång var 100: e minut. Jag kommer att använda det här projektet senare för att skapa min egen väderprognos med hjälp av AI som tränats på dessa bilder.

Tillbehör:

Material

• Aluminium U-profil 15 mm och 12 mm, 1 meter lång
• plywood
• Aluminiumrör 10 mm diameter, 4,5 m
• 8 mässingsrörhållare
• 8 M2 muttrar och bultar
• 2x4,5 cm träbalk, 1,2 m lång
• 2 M8 muttrar och bultar
• 3m 50ohm koax
• 12x12 cm elektrisk låda
• värmen krymper
• löda
• stativ med hål för att passa M8 -bult
• några Legos
• 2 plastbehållare
• varmt lim

Elektronik

• Raspberry Pi 3 eller 4
• Raspberry Pi strömförsörjning
• ethernetkabel
• usb -förlängningssladd (minst 40 cm lång)
• hallon pi strömförsörjning
• Arduino Nano
• DHT11 -sensor
• vassströmbrytare
• roterande givare
• summer
• Nooelec NESDR mini

Verktyg

• borra
• bordsåg
• lödkolv
• lättare
• skruvmejselsats
• lim pistol

Steg 1: Bygga antennen

Korset

Gör 2 54,2 cm långa träbitar. Borra ett hål i mitten för en M8 -bult och montera de två bitarna i ett kors. Gör sedan 4 stycken 4 cm långa och såg ena änden i 45 graders vinkel. Skruva fast dessa ovanpå korsets ändar. Detta kommer att få ändarna att spola med varandra. I mitten av varje ände, borra ett hål som är tillräckligt stort för din koaxialkabel. Markera nu en 30 vinkel från vertikal. På denna vinkelmontera 2 rörhållare ca. 1,5 cm från mitten. Om du vill kan du borra hål i korset för att göra det lättare.

Aluminiumdipoler

Skär 8 50 cm aluminiumrör. 2 rör bildar 1 dipol.

Cutting The Coax

Skär två stycken 36 cm koax. Klipp ytterligare 2 bitar den här gången 72 cm långa. Klipp ytterligare en bit på 60 cm, detta blir huvudlinjen till mottagaren.

Montera koaxialkablarna med samma längd motsatta varandra. Sidorna med 36 cm koax är dipoler 1 och 2, sidorna med 72 cm dipoler 3 och 4.

Avlägsna koaxens ändar för lödning. SDR -mottagaren levereras med sin egen antenn och koax, skär tråden vid kontakten. Senare lödde vi detta till vår huvudkoax från vår egen antenn.

Kabeldragning

Vid korsets ändar ansluter du koaxens kärna till dipolens övre del, skärmen går nedre delen. I mitten, löd avskärmningen av dipolerna 1 och 2 tillsammans. Gör samma sak för 3 och 4. Löd nu kärnorna från dipolerna 1 och 3 tillsammans, samma för 2 och 4. Nu är du kvar med bara 2 trådar.

Löd kärnorna från dipol 1 och 3 till avskärmningen av mottagarlinjen. Lödkärnor från dipoler 2 och 4 till kärnan i mottagarlinjen.

Montering av korset

Placera de två U-profilerna i varandra. Placera bulten i mitten av korset i ena änden ovanpå. Borra 2 hål genom profilerna och bulten för att passa M2 -bultarna. Gör samma sak med den andra M8 -bulten på andra sidan profilerna. Placera antennen i stativet.

Antennen klar!

Om du vill kan du testa din antenn genom att följa den här självstudien på rtl-sdr.com.

Steg 2: Gör vindsensorerna

Fart

Du hittar delarna och instruktionerna i pdf -byggguiden. Den är gjord av enkla och vanliga Lego -klossar.

När du är klar med att bygga Lego -strukturen, löd två 110 cm långa trådar till stiften på vassströmställaren. trä en av ledningarna genom röret på balkens sida. Du böjer sedan metallbenen på vassbrytaren ovanpå så att den sitter säkert ovanpå röret. Lim sedan magneten på botten av en av diskarna så att den knappt vidrör vassströmbrytaren. När magneten befinner sig ovanför vassomkopplaren bör kretsen stängas. Testa med en multimeter och montera om det behövs. Fäst Lego -balken med en träskruv på antennen.

Riktning

Riktningssensorn består av en roterande kodare med en 3D -tryckt vindflöjel. Uppfinnaren och STL -filen ingår här. Tryck fast bladet på axeln på den roterande givaren. Borra ett 7 mm hål i en plastlåda och montera den roterande pulsgivaren trodde det. Kodaren levereras med en mutter som skruvas fast på plastlådan. Använd två träskruvar för att montera lådan på en av antennens balkar.

Värmen krymper

När den väl är monterad, krymper värmen för att täcka trådarna snyggt. Längden måste vara 86 cm och bredden vara 2,5 cm.

Steg 3: Gör höljet för SDR

För denna enkla kapsling måste du såga dessa plywooddelar:

• två 9,5x1,6 cm
• två 9,5x4,2 cm
• en 3x4,2 cm

Ta en 9,5x1,6 bit och borra ett 8 mm hål för mottagarkabeln. Detta hål ska vara 1,8 cm under toppen och 0,5 cm från sidan (se bild). Limma först och spik sidoväggarna (9,5x.16 cm) på den nedre delen (en av bitarna på 9,5x4,2 cm). Sätt sedan in SDR och plugga in det genom hålet i sidoväggen. Stäng höljet med den sista delen på 9,5x4,2 cm, 3x4,2 cm går ovanpå.

Steg 4: Kapsling för Raspberry Pi

Strömförsörjning

Ta ut strömförsörjningskortet ur höljet. Kondensatorn som visas på bilden är för stor för att passa i det nya fodralet.

Avlödda den och placera förlängningar (tråd, gamla motståndsben,..). Löd locket till dessa förlängningar och böj det så att det sitter tätt i fodralet. Löd 5V- och GND -kablarna från strömkortet till elektroderna på PI (visas i bilder).

Nätsladdarna passar genom hålet i fodralet på sidan.

LCD

Skär ett rektangulärt hål i det främre locket. Hetlimma LCD -skärmen på insidan och se till att stiften på LCD -skärmen är vända uppåt.

Löd honkablarna till det svarta kretskortet och anslut dem till Pi. Ta bort hålet på nedre vänstra sidan och limma Pi-fläkten för att suga in luft från det hålet.

DHT

Löd kvinnliga bygelkablar till dht -sensorn och anslut dem till Pi. Varm lim sensorn strax under Pi: s ethernetport så att fläkten bredvid blåser frisk luft över sensorn.

Steg 5: Programvara

Github

All programvara är tillgänglig på Git. Se till att du klonar den i din Pi: s hemmapp