Жогорку бийиктиктеги шарлар үчүн SSTV капсуласы: 11 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул долбоор 2017 -жылдын жайында ServetI шарынан кийин стратосферадан Жерге реалдуу убакытта сүрөттөрдү жөнөтүү идеясы менен төрөлгөн. Биз тарткан сүрөттөр rpi эсинде сакталып, кийин аудио сигналга айландыруу үчүн жөнөтүлдү. Сүрөттөр контролдук станцияга ар бир 'x' убакытта жөнөтүлүшү керек. Ошондой эле, бул сүрөттөр температура же бийиктик сыяктуу маалыматтарды, ошондой эле сүрөттү ала турган ар бир адам, ал эмне жөнүндө экенин билиши үчүн, идентификацияны камсыздайт деп сунушталган.

Жыйынтыктап айтканда, Rpi-z сүрөттөрдү тартып, сенсордун маанилерин (температура жана нымдуулук) чогултат. Бул баалуулуктар CSV файлында сакталат жана кийинчерээк биз аны графиканы жасоо үчүн колдоно алабыз. Капсула SSTV сүрөттөрүн радио аркылуу аналогдук формада жөнөтөт. Бул ISS (Эл аралык космостук станция) колдонгон система, бирок биздин сүрөттөр азыраак чечимге ээ. Анын жардамы менен сүрөттү жөнөтүүгө азыраак убакыт кетет.

1 -кадам: Бизге керектүү нерселер

-Мээ Pi-Zero: https://shop.pimoroni.com/products/raspberry-pi-ze… 10 $ -Сағат:

Rtc DS3231

-Сенсор темп жана барометрдик басым сенсору: BMP180-Radio модулу: DRA818V

Бир нече компоненттер:

-10UF ELECTROLYTIC CAPACITOR x2

-0.033UF монолиттик керамикалык конденсатор x2

-150 OHM RESISTOR x2

-270 OHM RESISTOR x2

-600 OHM AUDIO TRANSFORMER x1

-1N4007 диод x1

-100uF ЭЛЕКТРОЛИТИКАЛЫК КОНТЕНТОР

-10nf MONOLITHIC CERAMIC CAPACITOR x1-10K RESISTOR x3

-1K RESISTOR x2

-56nH ИНДУКТОР x2*-68nH ИНДУКТОР x1*-20pf монолиттик керамикалык конденсатор x2*

-36pf MONOLITHIC CERAMIC CAPACITOR x2*

*Сунушталган компоненттер, капсула алар менен иштей алат

2-кадам: Pi-Zero

Rpi Zero Бизге Raspbianди графикалык чөйрө менен орнотуу керек, raspi-config менюсуна кирүү менен биз камера интерфейсин, I2C жана Serialди иштетебиз. Албетте, графикалык интерфейс милдеттүү эмес, бирок мен аны системаны сыноо үчүн колдоном. WS4Eге рахмат, анткени ал биздин репозиторийде SSTV папкасын RPID түшүрүп SSTV үчүн чечимди түшүндүрүп, аны "/home/pi" каталогуна сүйрөңүз, негизги код sstv.sh деп аталат, код качан башталат, радио менен байланышты иштетет. модул жана bmp180 сенсору, ошондой эле радио системасы аркылуу аудиого берүү үчүн сүрөттөрдү тартып, аудиого айландырат.

Сиз системаны андроид Robot36 тиркемеси менен родичка сыяктуу SDR сыяктуу маалыматтарды алуу үчүн эркек кишиге 3,5 мм аудио кабелин колдонуп же радио жана башка түзмөктүн модулун колдонуп көрсөңүз болот.

3 -кадам: Түзмөктөр

RTC жана BMP180 бирдиктерин бир компьютерге чогуу орнотсо болот, анын жардамы менен алар бирдей камсыздоо жана байланыш интерфейсин бөлүшө алышат. Бул модулдарды конфигурациялоо үчүн мага жардам берген кийинки беттердеги көрсөтмөлөрдү аткарсаңыз болот. Bmp180 орнотуу жана конфигурациялоо

4 -кадам: Камеранын Орнотуулары

Долбоорубузда биз каалаган камераны колдоно алмакпыз, бирок биз raspi-cam v2ди салмагы, сапаты жана өлчөмү боюнча колдонууну туура көрөбүз. Биздин сценарийде биз Fswebcam тиркемесин сүрөткө тартуу жана OSD аркылуу экрандагы маалыматтар, датасы жана сенсорунун мааниси жөнүндө маалыматты коюу үчүн колдонобуз (экрандын маалыматында). Камераны биздин программалык камсыздоо менен туура аныктоо үчүн бул көрсөтмөлөрдү көрүү керек.

5 -кадам: Аудио чыгаруу

Rpi-нөлдүн аналогдук аудио чыгышы жок, бул USB аркылуу кичинекей аудио картаны кошууну же эки PWM GPIO порту аркылуу аудиону чыгаруучу жөнөкөй схеманы түзүүнү талап кылат. Биз USB аудио карта менен биринчи чечимди сынап көрдүк, бирок бул радио TXке (Stranger Things) коюлган сайын кайра башталат. Аягында биз PWM пини аркылуу аудио чыгарууну колдондук. Бир нече компоненттер менен, сиз жакшы аудио алуу үчүн чыпка түзө аласыз.

Биз толук каналды эки канал менен чогулттук, L жана R аудио, бирок сизге бирөө гана керек. Мындан тышкары, сүрөттөрдө жана схемада көрүнүп тургандай, биз гальваникалык изоляция сыяктуу 600 омдук аудио трансформаторду коштук. Трансформатор милдеттүү эмес, бирок биз тоскоолдук кылбоо үчүн аны колдонууну туура көрдүк.

6 -кадам: VHF радио модулу

Колдонулган модуль DRA818V болчу. Модуль менен байланыш сериялык порт аркылуу жүргүзүлөт, ошондуктан биз аны GPIO казыктарында иштетишибиз керек. Акыркы RPI версияларында аны жасоодо көйгөй бар, анткени RPIде ошол эле казыктарды колдонгон Bluetooth модулу бар. Акыр -аягы, мен шилтемеде муну жасоонун чечимин таптым.

Uartтун жардамы менен биз радио жыштыкты берүү, кабыл алуу (эстен чыгаруучу) экенин жана башка өзгөчөлүктөр функцияларын дайындоо үчүн модуль менен байланыш түзө алабыз. Биздин учурда, биз модулду өткөргүч катары гана колдонобуз жана дайыма бир жыштыкта. GPIO пиндин жардамы менен, биз сүрөттү жөнөткүбүз келгенде, PTT (Push to Talk) радио модулун иштетет.

Бул түзмөктүн эң маанилүү деталы - бул 5в камсыздоого чыдабайт жана биз муну "тажрыйба" аркылуу айтабыз. Ошентип, биз схемада чыңалууну 4,3В чейин азайтуу үчүн типтүү диод 1N4007 бар экенин көрө алабыз. Биз ошондой эле PTT функциясын иштетүү үчүн бир аз транзисторду колдонобуз. Модулдун кубаттуулугу 1w же 500mw деп коюлушу мүмкүн. Бул модуль жөнүндө көбүрөөк маалыматты маалымат барагынан таба аласыз.

7 -кадам: Антенна

Бул капсуланын маанилүү компоненти. Антенна радио сигналдарды базалык станцияга жөнөтөт. Башка капсулаларда биз ¼ lambda антеннасы менен сынап көрдүк. Бирок, жакшы камтууну камсыз кылуу үчүн, биз Турникет (кайчылаш диполь) деп аталган жаңы антеннанын дизайнын жасайбыз. Бул антеннаны куруу үчүн сизге 75 Ом кабель жана 6 мм диаметри бар 2 метр алюминий түтүк керек. Сиз капсуланын түбүндө диполду кармаган бөлүктүн эсептөөлөрүн жана 3D дизайнын таба аласыз. Биз антеннанын камтуусун учурулганга чейин сынап көрдүк жана акырында ал 30 кмден ашык сүрөттөрдү ийгиликтүү жиберди.

-Антеннанын өлчөмдөрүн эсептөө үчүн баалуулуктар (биздин материалдар менен)

SSTVнын Испаниядагы жемиштери: 145.500 МГц Алюминийдин ылдамдыгынын катышы: 95%75 Ом кабелинин ылдамдыгынын катышы: 78%

8 -кадам: Электр менен камсыздоо

Сиз щелочтуу батарейканы стратосферага -40'Ске чейин жөнөтө албайсыз жана алар жөн эле иштебей калышат. Сиз жүктөмдү жылууласаңыз да, бир жолу колдонулуучу литий батареяларын колдонгуңуз келет, алар төмөн температурада жакшы иштейт.

Эгерде сиз dc-dc конвертерин колдонууну жөнгө салуучу ченемди колдонсоңуз, анда сиз учуу убактысын кубаттуулугуңуздан көбүрөөк жаза аласыз.

Биз электр керектөөнү өлчөө үчүн ватометрди колдонобуз жана ошону менен анын канча саат иштээрин эсептейбиз. Биз модулду сатып алып, кичинекей коробкага орноттук, биз бул түзүлүштү бат эле сүйүп калдык.

Биз АА литий батареясынын 6 пакетин колдонобуз жана бул баскыч.

9 -кадам: Дизайн капсуласы

Биз жеңил жана изоляциялоочу капсуланы жасоо үчүн "пенопластты" колдонобуз. Биз аны CNC менен Lab's Cesarда жасайбыз. Кесүүчү жана камкордук менен биз анын ичиндеги бардык компоненттерди киргизип жатканбыз. Биз боз капсуланы жылуулук жууркан менен ороп койдук (чыныгы спутниктер сыяктуу;))

10 -кадам: Ишке киргизүү күнү

Биз шарды 2018-25-02 күнү Сарагосага жакын Агон шаарында учурдук, учуруу 9: 30да жана учуу убактысы 4 саатта, бийиктиги 31, 400 метрде жана минималдуу сырткы температурада - 48º Цельсий. Жалпысынан шар 200 кмдей аралыкты басып өткөн. Биз дагы бир Апрель капсуласынын жана www.aprs.fi кызматынын жардамы менен сапарын уланта алдык

Кызыл жана сары сызыктары бар картада көрүнүп тургандай, траектория www.predict.habhub.org кызматынын жардамы менен чоң ийгиликтер менен эсептелди.

Максималдуу бийиктик: 31, 400 метр Максималдуу ылдамдык түшүү: 210 км / саат Катталган терминал түшүү ылдамдыгы: 7 м / с Катталган тышкы минималдуу температура: -48ºCден 14000 метрге чейин

Биз SSTV капсуласын жасадык, бирок бул проектти башка өнөктөштөрдүн: Начо, Кике, Жуампе, Алехандро, Фран жана башка ыктыярчылардын жардамысыз ишке ашыруу мүмкүн эмес болчу.

11 -кадам: Укмуш жыйынтык

Энрикенин аркасында биз учуунун кыскача видеосу бар, анда сиз учуу процессин толугу менен көрө аласыз. Эмгектенүүдөн кийинки эң сонун белек экени талашсыз

Космостук Чакырыкта биринчи сыйлык