محطة الطقس بمساعدة الأقمار الصناعية: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:35

هذا المشروع مخصص للأشخاص الذين يرغبون في جمع بيانات الطقس الخاصة بهم. يمكنه قياس سرعة الرياح واتجاهها ودرجة الحرارة ورطوبة الهواء. كما أنه قادر على الاستماع إلى الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس التي تدور حول الأرض مرة كل 100 دقيقة. سأستخدم هذا المشروع لاحقًا لإنشاء التنبؤ بالطقس الخاص بي باستخدام الذكاء الاصطناعي المدرب على هذه الصور.

اللوازم:

المواد

• الألومنيوم على شكل حرف U 15 مم و 12 مم ، بطول 1 متر
• الخشب الرقائقي
• أنابيب ألومنيوم قطر 10 ملم ، 4.5 متر
• 8 حاملات أنابيب نحاسية
• صواميل و مسامير 8 M2
• شعاع خشبي 2x4.5 سم وطوله 1.2 متر
• 2 صواميل و مسامير
• 3 م 50 أوم اقناع
• صندوق كهرباء 12x12 سم
• يتقلص الحرارة
• جندى
• ترايبود بفتحة ليناسب الترباس M8
• بعض الليجو
• عدد 2 وعاء بلاستيك
• الغراء الساخن

إلكترونيات

• Raspberry Pi 3 أو 4
• مصدر طاقة Raspberry Pi
• كابل إيثرنت
• سلك تمديد USB (بطول 40 سم على الأقل)
• امدادات الطاقة التوت باي
• اردوينو نانو
• مستشعر DHT11
• تبديل القصب
• التشفير الدوار
• صفارة
• Nooelec NESDR mini

أدوات

• تدريبات
• منشار طاولة
• لحام حديد
• ولاعة
• مجموعة مفك البراغي
• مسدس الغراء الساخن

الخطوة الأولى: بناء الهوائي

الصليب

اصنع 2 قطعة من الخشب بطول 54.2 سم. حفر حفرة في المنتصف لمسمار M8 وتركيب القطعتين في صليب. ثم اصنع 4 قطع بطول 4 سم وشاهد أحد طرفيها بزاوية 45 درجة. قم برمي هذه فوق نهايات الصليب. هذا سيجعل النهايات متداخلة مع بعضها البعض. في منتصف كل طرف ، قم بعمل ثقب كبير بما يكفي لكابل coax الخاص بك ، والآن حدد زاوية 30 من العمودي. على هذه الزاوية ، يتم تثبيت حاملات الأنبوب 2 تقريبًا. 1.5 سم من المركز. إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك حفر ثقوب في الصليب لجعلها أفتح.

ثنائيات أقطاب الألومنيوم

تقطع مواسير ألومنيوم مقاس 8 50 سم. 2 أنبوب من 1 ثنائي القطب.

قطع اقناع

قطع قطعتين 36 سم من اقناع. قص قطعتين أخريين هذه المرة بطول 72 سم. قطع قطعة أخرى 60 سم ، سيكون هذا هو الخط الرئيسي لجهاز الاستقبال.

قم بتركيب الكابلات المحورية بنفس الطول المقابل لبعضها البعض. الجوانب ذات 36 سم من المحاور هي ثنائيات أقطاب 1 و 2 ، والأطراف 72 سم ثنائيات أقطاب 3 و 4.

قم بفصل نهايات المحول من أجل اللحام. يأتي جهاز استقبال SDR مع هوائي خاص به ومحور ، وقطع السلك عند الموصل الخاص به. في وقت لاحق قمنا بتلحيم هذا في المحول الرئيسي الخاص بنا من الهوائي الخاص بنا.

الأسلاك

في نهايات التقاطع ، قم بتوصيل قلب المحول بالجزء العلوي من ثنائي القطب ، ويمتد التدريع إلى الجزء السفلي. في الوسط ، قم بلحام درع ثنائيات الأقطاب 1 و 2 معًا. افعل نفس الشيء مع 3 و 4. الآن قم بلحام النوى من ثنائيات القطب 1 و 3 معًا ، نفس الشيء بالنسبة لـ 2 و 4. الآن يتبقى لديك سلكان فقط.

لحام النوى من ثنائي القطب 1 و 3 إلى تدريع خط المستقبل. نوى اللحام من ثنائيات الأقطاب 2 و 4 إلى قلب خط المستقبل.

تصاعد الصليب

ضع قطعتين من الألومنيوم على شكل حرف U في بعضهما البعض. في أحد الطرفين ، ضع الترباس في منتصف الصليب في الأعلى. قم بحفر فتحتين من خلال الملامح والمسامير لتناسب مسامير M2. افعل الشيء نفسه مع الترباس M8 الآخر على الجانب الآخر من الملفات الشخصية. ضع الهوائي في الحامل ثلاثي القوائم.

اكتمل الهوائي!

إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك اختبار الهوائي الخاص بك باتباع هذا البرنامج التعليمي على موقع rtl-sdr.com.

الخطوة الثانية: عمل مجسات الرياح

سرعة

يمكنك العثور على الأجزاء والإرشادات في دليل بناء pdf. إنها مصنوعة من طوب Lego البسيط والمشترك.

بمجرد الانتهاء من بناء هيكل Lego ، قم بتوصيل سلكين بطول 110 سم بمسامير مفتاح القصب. مرر أحد الأسلاك عبر الأنبوب الموجود على جانب الشعاع. ثم تقوم بعد ذلك بثني الأرجل المعدنية لمفتاح القصب في الأعلى بحيث يتم تثبيته بإحكام أعلى الأنبوب. ثم قم بلصق المغناطيس الموجود أسفل أحد الأطباق بحيث لا يكاد يلامس مفتاح القصب. عندما يكون المغناطيس فوق مفتاح القصب ، يجب إغلاق الدائرة. اختبر باستخدام مقياس متعدد وأعد تركيبه إذا لزم الأمر. قم بتوصيل شعاع Lego بمسمار خشبي بالهوائي.

اتجاه

يتكون مستشعر الاتجاه من جهاز تشفير دوار مع ريشة رياح مطبوعة ثلاثية الأبعاد. يتم تضمين المخترع وملف المحكمة الخاصة بلبنان هنا. اضغط بقوة على الريشة الموجودة على محور المشفر الدوار. حفر حفرة 7 مم في صندوق بلاستيكي وتركيب المشفر الدوار يعتقد ذلك. يأتي جهاز التشفير مع صمولة تثبت أعلى الصندوق البلاستيكي. استخدم اثنين من البراغي الخشبية لتركيب الصندوق على أحد عوارض الهوائي.

يتقلص الحرارة

بمجرد التركيب ، يتقلص استخدام الحرارة لتغطية الأسلاك بدقة. يجب أن يكون الطول 86 سم والعرض 2.5 سم.

الخطوة الثالثة: عمل الضميمة الخاصة بحقوق السحب الخاصة

لهذا العلبة البسيطة ، ستحتاج إلى رؤية أجزاء الخشب الرقائقي هذه:

• اثنان 9.5x1.6 سم
• اثنان 9.5x4.2 سم
• واحد 3x4.2 سم

خذ قطعة واحدة مقاس 9.5x1.6 وحفر فتحة 8 مم لكابل الاستقبال. يجب أن يكون هذا الثقب 1.8 سم تحت القمة و 0.5 سم من الجانب (انظر الصورة). قم أولاً بغراء ومسمار الجدران الجانبية (9.5 × 16 سم) بالجزء السفلي (إحدى القطع مقاس 9.5 × 4.2 سم). ثم أدخل SDR وقم بتوصيله من خلال الفتحة الموجودة في الجدار الجانبي. أغلق العلبة مع آخر جزء مقاس 9.5x4.2 سم ، الجزء 3x4.2 سم يذهب في الأعلى.

الخطوة 4: ضميمة لـ Raspberry Pi

مزود الطاقة

إخراج ثنائي الفينيل متعدد الكلور امدادات الطاقة من غلافه. المكثف الموضح في الصورة أكبر من أن يتناسب مع العلبة الجديدة.

قم بفصله ووضع التمديدات (سلك ، أرجل مقاومة قديمة ،..). قم بلحام الغطاء بهذه الامتدادات وثنيها بحيث تناسبها بإحكام في العلبة. قم بلحام أسلاك 5V و GND من لوحة الدوائر المطبوعة للطاقة إلى الوسادات الموجودة على PI (كما هو موضح في الصور).

تتلاءم أسلاك الطاقة مع الفتحة الموجودة في العلبة الموجودة على الجانب.

شاشة LCD

قطع فتحة مستطيلة في الغطاء الأمامي. قم بالغراء الساخن لشاشة LCD إلى الداخل مع التأكد من أن المسامير الموجودة على شاشة LCD متجهة لأعلى.

جندى الأسلاك الأنثوية إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور الأسود وقم بتوصيلها بـ Pi. قم بإزالة الفتحة الموجودة على الجانب الأيسر السفلي وألصق مروحة Pi لامتصاص الهواء من تلك الفتحة.

دهت

أسلاك توصيل أنثى جندى بجهاز استشعار dht وقم بتوصيلها في Pi. قم بالغراء الساخن للمستشعر الموجود أسفل منفذ إيثرنت Pi مباشرة حتى تقوم المروحة المجاورة له بنفث الهواء النقي فوق المستشعر.

الخطوة 5: البرمجيات

جيثب

جميع البرامج متاحة على Git. تأكد من استنساخه في مجلد Pi الرئيسي