Stasiun Cuaca Berbantuan Satelit: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Proyek ini dimaksudkan untuk orang-orang yang ingin mengumpulkan data cuaca mereka sendiri. Hal ini dapat mengukur kecepatan dan arah angin, suhu dan kelembaban udara. Ia juga mampu mendengarkan satelit cuaca yang mengorbit Bumi setiap 100 menit sekali. Saya akan menggunakan proyek ini nanti untuk membuat prakiraan cuaca saya sendiri menggunakan AI yang terlatih pada gambar-gambar ini.

Perlengkapan:

Bahan

• Aluminium U-profile 15mm dan 12mm, panjang 1 meter
• kayu lapis
• Tabung aluminium diameter 10mm, 4,5m
• 8 pemegang tabung kuningan
• 8 mur dan baut M2
• Balok kayu 2x4,5 cm, panjang 1,2m
• 2 mur dan baut M8
• 3m 50ohm membujuk
• kotak listrik 12x12 cm
• panas menyusut
• pateri
• tripod dengan lubang agar sesuai dengan baut M8
• beberapa Lego
• 2 wadah plastik
• lem panas

Elektronik

• Raspberry Pi 3 atau 4
• Catu daya Raspberry Pi
• kabel Ethernet
• kabel ekstensi usb (panjang minimal 40 cm)
• catu daya raspberry pi
• Arduino Nano
• Sensor DHT11
• saklar buluh
• enkoder putar
• bel
• Nooelec NESDR mini

Peralatan

• mengebor
• meja gergaji
• besi solder
• lebih ringan
• set driver sekrup
• pistol lem panas

Langkah 1: Membangun Antena

Persimpangan

Buat 2 potong kayu dengan panjang 54,2 cm. Bor lubang di tengah untuk baut M8 dan pasang kedua bagian dalam salib. Kemudian buat 4 buah dengan panjang 4 cm dan gergaji salah satu ujungnya membentuk sudut 45 derajat. Jahit ini di atas ujung salib. Ini akan membuat ujungnya rata satu sama lain. Di tengah setiap ujung, bor lubang yang cukup besar untuk kabel coax Anda. Sekarang tandai sudut 30 dari vertikal. Pada sudut ini pasang 2 pemegang tabung kira-kira. 1,5 cm dari pusat. Jika mau, Anda bisa mengebor lubang di salib untuk membuatnya lebih ringan.

Aluminium Dipol

Potong 8 tabung aluminium 50 cm. 2 tabung membentuk 1 dipol.

Memotong Coax

Potong dua buah coax berukuran 36cm. Potong 2 potong lagi kali ini dengan panjang 72cm. Potong satu lagi potongan 60 cm, ini akan menjadi jalur utama ke penerima.

Pasang kabel coax dengan panjang yang sama saling berhadapan. Sisi-sisi dengan coax 36 cm adalah dipol 1 dan 2, sisi-sisi dengan dipol 72 cm 3 dan 4.

Lepaskan ujung coax untuk menyolder. Penerima SDR dilengkapi dengan antena dan coax sendiri, potong kabel pada konektornya. Kemudian kami menyolder ini ke coax utama kami membentuk antena kami sendiri.

Pengkabelan

Di ujung salib, hubungkan inti coax ke bagian atas dipol, pelindung mengarah ke bagian bawah. Di tengah, solder pelindung dipol 1 dan 2 bersama-sama. Lakukan hal yang sama untuk 3 dan 4. Sekarang solder inti dari dipol 1 dan 3 bersama-sama, sama untuk 2 dan 4. Sekarang Anda hanya memiliki 2 kabel.

Solder inti dari dipol 1 dan 3 ke pelindung saluran penerima. Solder inti dari dipol 2 dan 4 ke inti saluran penerima.

Memasang Salib

Tempatkan 2 profil U aluminium satu sama lain. Di salah satu ujung tempatkan baut di tengah salib di atas. Bor 2 lubang melalui profil dan baut agar pas dengan baut M2. Lakukan hal yang sama dengan baut M8 lainnya di sisi lain profil. Tempatkan Antena di tripod.

Antena selesai!

Jika mau, Anda dapat menguji antena Anda dengan mengikuti tutorial ini di rtl-sdr.com.

Langkah 2: Membuat Sensor Angin

Kecepatan

Anda dapat menemukan bagian-bagian dan instruksi dalam panduan bangunan pdf. Ini terbuat dari batu bata Lego yang sederhana dan umum.

Setelah Anda selesai membangun struktur Lego, solder dua kabel sepanjang 110 cm ke pin sakelar buluh. masukkan salah satu kabel melalui tabung di sisi balok. Anda kemudian menekuk kaki logam dari saklar buluh di atas sehingga duduk dengan aman di atas tabung. Kemudian rekatkan magnet di bagian bawah salah satu piring sehingga hampir tidak menyentuh saklar buluh. Setiap kali magnet berada di atas saklar buluh, sirkuit harus ditutup. Uji dengan multimeter dan pasang kembali jika perlu. Pasang balok Lego dengan sekrup kayu ke antena.

Arah

Sensor arah terdiri dari rotary encoder dengan baling-baling angin cetak 3D. Penemu dan file STL disertakan di sini. Tekan kuat baling-baling pada poros rotary encoder. Bor lubang 7 mm di kotak plastik dan pasang rotary encoder pikir itu. Encoder dilengkapi dengan mur yang disekrup di atas kotak plastik. Gunakan dua sekrup kayu untuk memasang kotak ke salah satu balok antena.

Panas menyusut

Setelah dipasang, gunakan heat shrink untuk menutupi kabel dengan rapi. Panjangnya harus 86 cm dan lebarnya harus 2,5 cm.

Langkah 3: Membuat Kandang untuk SDR

Untuk selungkup sederhana ini, Anda harus melihat bagian-bagian kayu lapis ini:

• dua 9.5x1.6 cm
• dua 9.5x4.2 cm
• satu 3x4.2 cm

Ambil satu potong 9,5x1,6 dan bor lubang 8mm untuk kabel penerima. Lubang ini harus 1,8 cm di bawah bagian atas dan 0,5 cm dari samping (lihat gambar). Pertama, rekatkan dan paku dinding samping (9,5x16 cm) ke bagian bawah (salah satu potongan 9,5x4,2 cm). Kemudian masukkan SDR dan pasang melalui lubang di dinding samping. Tutup penutup dengan bagian terakhir 9,5x4.2 cm, 3x4.2 cm di atas.

Langkah 4: Kandang untuk Raspberry Pi

Sumber Daya listrik

Lepaskan PCB catu daya dari casingnya. Kapasitor yang ditunjukkan pada gambar terlalu besar untuk dimasukkan ke dalam casing baru.

Desolder dan tempatkan ekstensi (kawat, kaki resistor lama,..). Solder tutupnya ke ekstensi tersebut dan tekuk agar pas di casing. Solder kabel 5V dan GND dari power pcb ke bantalan pada PI (ditunjukkan dalam gambar).

Kabel daya masuk melalui lubang pada casing di samping.

LCD

Potong lubang persegi panjang di tutup depan. Lem panas lcd ke bagian dalam memastikan bahwa pin pada lcd menghadap ke atas.

Solder kabel female ke pcb hitam dan colokkan ke Pi. Lepaskan lubang di sisi kiri bawah dan rekatkan kipas Pi untuk menyedot udara dari lubang itu.

DHT

Solder kabel jumper wanita ke sensor dht dan hubungkan ke Pi. Lem panas sensor tepat di bawah port ethernet Pi sehingga kipas di sebelahnya meniupkan udara segar ke atas sensor.

Langkah 5: Perangkat Lunak

Github

Semua perangkat lunak tersedia di Git. Pastikan Anda mengkloningnya di folder rumah Pi Anda