Com construir un satèl·lit: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Us heu preguntat mai què necessitareu per construir un satèl·lit? Seguiu llegint per veure com és possible gràcies a la tecnologia actual de baix cost però molt potent.

Tot va començar perquè la meva àvia sempre bromeja dient que era tan intel·ligent que podia construir un satèl·lit. Així que ara he decidit posar-me al repte de construir un satèl·lit.

Hi ha un munt de maneres de dissenyar-ne un i considero que el meu és molt bàsic i econòmic perquè ho he fet amb coses de casa. Malauradament, pot ser que mai no arribi a l’espai, però és una decoració meravellosa, a més de ser un hub per a la vigilància d’interior o d’exterior a causa del fàcil esforç que es necessita per afegir QUALSEVOL sensor al satèl·lit i veure els resultats en directe en un lloc web.

*********** NOTA: Encara estic desenvolupant, dissenyant i construint determinats sistemes al satèl·lit, com ara els panells solars i la radiotelemetria. **********

Subministraments

Aquestes són les coses que solia fer meves:

- Caixa d'alimentació (des d'un ordinador antic)

- Càmera WiFi FPV (d'un dron trencat) amb la seva bateria de 3,7 v 500 mAh

ESP32 amb OLED i WiFi

- Arduino Nano

Carregador de bateria portàtil de 5 v (el meu és de 10.000 mAh amb 2 ports USB)

- Panell solar que és capaç d’alimentar ESP i Nano O carregar la bateria (he fabricat 5 cèl·lules casolanes d’1v amb aquest impressionant instructable de Pure Carbon

- Un LED (vaig deixar el LED de l’indicador d’alimentació on estava mentre evacuava l’alimentador)

- 2x resistències de 10 k

- 2x cables d’alimentació per ESP i Arduino

- 2x resistències dependents de la llum

2 servos (per a càmera FPV i panell solar)

- Una bona quantitat de cable

- Antiga TV antiga

OPCIONAL:

- Ràdio amateur de mà (per enviar el senyal de telemetria)

- Arduino Nano (per manejar i calcular la telemetria)

- Una millor antena per a la ràdio

I aquí teniu les eines que he utilitzat:

- Un ordinador per programar ESP i Nanos

- ID Arduino

- Pistola de cola calenta

- Taula de pa sense soldadura i cables de pont

- Aplicació per veure la càmera FPV

- Tornavisos, alicates i altres eines petites

Pas 1: el cas

La font d'alimentació del nostre ordinador va morir una estona enrere i, per aquest projecte, el vaig obrir i vaig treure tot, excepte el petit LED verd que es va il·luminar per mostrar que la PSU funcionava. També estava molt polsegós i brut, així que el vaig brillar amb un drap. Com que la caixa és metàl·lica i que podria provocar curts a l'interior amb els components, vaig aïllar l'interior amb recobriment de plàstic adhesiu i làmines fines d'escuma.

Per tant, el meu disseny requeria almenys obertures a la carcassa i no haurien d’estar a prop l’un de l’altre, així que vaig anar amb els forats que ja hi havia a la carcassa on hi havia el connector de corrent altern i que sortien tots els cables de l’ordinador.

Pas 2: dades de telemetria de ràdio (OPCIONAL) Amatuer

Un veritable satèl·lit que anés a l'espai necessitaria una mena de senyal de control de telemetría per a visualitzar els molts vitals i per controlar el Sat. Aquest sistema sol estar format pel controlador de telemetria (genera les dades que cal enviar a la terra), un transmissor / receptor (envia les dades a la terra a través d’un senyal de ràdio i rep senyals de control entrants), una antena (feta per a la freqüència) dels senyals), i una estació terrestre per controlar la telemetria.

Vaig escollir posar la ràdio de mà a l’interior i utilitzar una antiga antena de televisió muntada a l’exterior amb cola calenta per enviar senyals des d’un Arduino Nano que obtingui dades de sèrie des de l’ESP i es connecti al port del micròfon de la ràdio. L'antena té dos cables que es connecten a GND i els terminals de senyal de la presa de ràdio de mà. Encara estic escrivint el codi de l’Arduino Nano en aquest moment, però s’alimentarà des del terminal de 5V del Nano que controla el panell solar.

Pas 3: sistema de càmera FPV

Quan envieu una cosa així a l’espai, voldreu veure no només la vista d’ocell, sinó la del satèl·lit. Vaig utilitzar una càmera d'un dron trencat i vaig gravar la càmera a la bateria del dron i la vaig enganxar en calent al servo per girar-la. La càmera fa la seva pròpia connexió wifi i, mitjançant una aplicació del meu telèfon, es connecta a la càmera per mostrar-me un vídeo de 1080p en directe. Està muntat en un servo controlat pel servidor web del satèl·lit. El servo té tres cables: + 5v, terra i la línia de control que he posat al pin 21 de l’ESP.

Pas 4: el sistema de vol del satèl·lit

Aquesta és probablement la part més important del satèl·lit a més d’una font d’energia fiable. He utilitzat un ESP32 per crear un servidor web que recopila dades i les posa a la pàgina web perquè les vegeu. També controla la panoràmica del servo de la càmera. El LED de l'alimentació es connecta al pin 25. El servo per a la FPV CAM passa al pin 21 i als 5v i GND habituals. Per tal que es compili, NECESSITEU AQUESTA BIBLIOTECA GITHUB PER ESP. També l’he inclòs en aquest instructiu. Per configurar l’esbós del controlador, heu d’introduir la vostra informació de wifi i quin pin està encès el vostre LED i on us trobeu i si decidiu tenir una càmera a bord. Ara, literalment, podeu afegir QUALSEVOL TIPUS DE SENSOR que vulgueu a l’esbós i connectar-lo al satèl·lit per mesurar gairebé qualsevol cosa. Després d’arrencar l’ESP amb l’esbós, us mostrarà (només amb OLED) a quina xarxa wifi intenta connectar-se i, a continuació, mostrarà la seva adreça IP. Escriviu aquest número IP al navegador i us haurà de dirigir a la pàgina web de Satèl·lits. Aquí teniu l’esbós del controlador de vol per penjar a l’ESP:

Pas 5: equipament solar i xarxa elèctrica

Finalment, el sistema d'alimentació del satèl·lit. Està format per una bateria de 10.000 000 mAh 5 v que té dos ports USB i un port micro-USB per carregar-lo. Connectats als dos ports de sortida hi ha dos cables: un cable micro-USB per a l’ESP32 i un cable mini-USB per a l’Arduino Nano. Quan completi els panells solars, hi haurà 5 cel·les disposades en un quadrat, 1 volts cadascuna en sèrie per igualar 5v en general. Seran empalmes a un micro-USB que es connecta a la presa de càrrega de la bateria per carregar-la. Per tal que els panells solars siguin útils, hauran d’estar orientats al sol. He utilitzat aquest exemple perfecte per alimentar el disseny de seguiment. Així que els estic muntant en un servo connectat a la caixa que girarà i orientarà el panell cap al sol. Aquest servo està controlat pel Nano i connectat al seu pin D3 o 3, així com a 5v i GND. Els esquemes mostren la resta EXCEPTE que he utilitzat els pins A6 i A7 per als LDR perquè A0 i A1 em van donar números estranys. Una vegada que funcioni, aquesta característica és força divertida d'utilitzar.

Pas 6: TA-DA

Un cop ho hàgiu unit tot, poseu l'adreça IP en un navegador i hauria de carregar una pantalla molt similar a aquesta. Doneu-vos copetes a l'esquena perquè ara teniu el vostre propi satèl·lit !! Torneu a comprovar-ho sovint, ja que l’actualitzaré perquè coincideixi amb les revisions del meu satèl·lit.