Hur man bygger en satellit: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Har du någonsin undrat vad du skulle behöva för att bygga en satellit? Läs vidare för att se hur möjligt det är tack vare dagens billiga men mycket kraftfulla teknik.

Allt började för att min mormor alltid skojar och sa att jag var så smart att jag kunde bygga en satellit. Så nu har jag bestämt mig för att utmana mig att bygga en satellit.

Det finns massor av sätt att designa en, och jag anser att mitt är väldigt enkelt och billigt eftersom jag precis klarade det med saker runt huset. Tyvärr kan den aldrig nå rymden, men det är en underbar dekoration samt ett nav för inomhus- eller utomhusövervakning på grund av den enkla ansträngningen som krävs för att lägga till någon sensor till satelliten och se resultaten live på en webbplats.

*********** OBS: Jag utvecklar, designar och konstruerar fortfarande vissa system på satelliten som solpaneler och radiotelemetri. **********

Tillbehör

Det här är de saker som jag brukade göra mina:

- Nätaggregat (från en gammal dator)

- FPV WiFi -kamera (från en trasig drönare) med ett 3,7v 500mAh batteri

- ESP32 med OLED och WiFi

- Arduino Nano

- 5v bärbar batteriladdare (min är 10 000 mAh med 2 USB -portar)

- Solpanel som kan driva ESP och Nano ELLER ladda ditt batteri (jag gjorde 5 hemmagjorda 1v -celler med hjälp av This Awesome Instructable av Pure Carbon

- En lysdiod (jag lämnade strömindikatorlampan där den var medan jag rensade PSU)

- 2x 10k motstånd

- 2x strömkablar för ESP och Arduino

- 2x ljusberoende resistorer

- 2x servos (för FPV -kamera och solpanel)

- En hel del tråd

- Gammal TV -antenn

FRIVILLIG:

- Handhållen amatörradio (för att skicka telemetrisignalen)

- Arduino Nano (för att hantera och beräkna telemetri)

- En bättre antenn för radion

Och här är verktygen som jag använde:

- En dator för programmering av ESP och Nanos

- Arduino IDE

- Lim pistol

- Lödlösa brödbrädor och bygeltrådar

- App för visning av FPV -kameran

- Skruvmejslar, tänger och andra små verktyg

Steg 1: Fallet

Vår dators strömförsörjning dog för ett tag sedan och så för det här projektet öppnade jag den och tog bort allt utom den lilla gröna lysdioden som tändes för att visa att nätaggregatet fungerade. Det var också super dammigt och grovt så jag lyste upp det med en trasa. Eftersom fodralet är av metall och kan orsaka shorts inuti med komponenterna isolerade jag insidan med självhäftande plastöverdrag och tunna skumplåtar.

Så min design krävde åtminstone öppningar i fodralet och de borde inte vara nära varandra så jag gick bara med hålen redan på fodralet där nätkontakten gick in och alla de många datorkablarna kom ut.

Steg 2: (VALFRITT) Amatuer Radio Telemetry Data

En riktig satellit som går ut i rymden skulle behöva någon form av telemetris styrsignal för att se de många vitala och för att styra Sat. Detta system består vanligtvis av telemetrihanteraren (genererar data som behöver skickas till jorden), en sändare/mottagare (skickar data till jorden via en radiosignal och tar emot inkommande styrsignaler), en antenn (gjord för frekvensen av signalerna), och en markstation för övervakning av telemetri.

Jag valde att hålla min handhållna radio inne och använda en gammal tv -antenn monterad på utsidan med varmt lim för att skicka signaler från en Arduino Nano som får seriell data från ESP och ansluts till mikrofonporten på radion. Antennen har två ledningar som ansluts till GND och signalkontakterna på handhållna radiouttag. Jag skriver fortfarande koden för Arduino Nano för tillfället men den kommer att drivas från 5V -terminalen på Nano som styr solpanelen.

Steg 3: FPV -kamerasystem

När du skickar något sånt här till rymden kommer du att vilja titta på inte bara fågelperspektiv utan din satellitvy. Jag använde en kamera från en trasig drönare och tejpade kameran på drönarbatteriet och limde ihop allt på servon för att rotera den. Kameran gör sin egen wifi och använder en app på min telefon, den ansluter till kameran för att visa mig live 1080p -video. Den är monterad på en servo som styrs av satellitens webbserver. Servon har tre ledningar: +5v, Ground och kontrollinjen som jag satte till pin 21 i ESP.

Steg 4: Satellitens flygsystem

Detta är förmodligen den viktigaste delen av satelliten förutom en pålitlig strömkälla. Jag använde en ESP32 för att skapa en webbserver som samlar in data och lägger den på webbsidan för dig att se. Den styr också panorering av kameraservot. PSU -lampan ansluts till stift 25. Servo för FPV CAM går på stift 21 och den vanliga 5v och GND. För att det ska kunna sammanställas behöver du det här GITHUB -biblioteket för ESP. Jag har också inkluderat det i denna instruerbara. För att konfigurera Controller Sketch måste du ange din wifi-information och vilken pin din lysdiod är på och var du befinner dig och om du väljer att ha en kamera ombord. Nu kan du bokstavligen lägga till ALLA SENSOR du vill ha till skissen och dra upp den till satelliten för att mäta nästan vad som helst. Efter att ha startat upp ESP med skissen på den kommer det att visa dig (med ENDAST OLED) vilket wifi -nätverk den försöker ansluta till och sedan kommer den att lista en IP -adress. Skriv det IP -numret i din webbläsare så tar det dig till satellitens webbsida. Här är Flight Controller -skissen att ladda upp till ESP:

Steg 5: Elnät och solutrustning

Slutligen satellitens kraftsystem. Den består av ett 10 000 mAh 5v batteri som har två USB-portar och en mikro-USB-port för laddning. Anslutna till de två utgångsportarna är två sladdar: en mikro-USB-kabel för ESP32 och en mini-USB-kabel för Arduino Nano. När jag slutför solpanelerna kommer det att finnas 5 celler arrangerade i en kvadrat, 1 volt vardera i serie till 5v totalt. De kommer att vara skarvar till en mikro-USB som ansluts till laddningsuttaget på batteriet för att ladda det. För att solpanelerna ska vara användbara måste de vända mot solen. Jag använde det här perfekta exemplet för att späda spårningsdesignen. Så jag monterar dem på en servo som är fäst vid fodralet som roterar och orienterar panelen mot solen. Den servon styrs av Nano och är ansluten till dess stift D3 eller 3 samt 5v och GND. Schemat visar resten UTOM att jag använde stift A6 och A7 för LDR: erna eftersom A0 och A1 gav mig konstiga siffror. När det väl fungerar är den här funktionen ganska cool att röra med.

Steg 6: TA-DA

När du har satt ihop allt, lägg in IP -adressen i en webbläsare och den ska ladda en skärm som liknar den här. Klappa dig själv på axeln för nu har du din egen satellit !! Kolla in ofta eftersom jag kommer att uppdatera den för att matcha revisionerna till min satellit.