Өндөрлөг бөмбөлөгт зориулсан SSTV капсул: 11 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Энэхүү төсөл нь 2017 оны зун ServetI агаарын бөмбөлгийн дараа Стратосфероос Дэлхий рүү бодит цаг хугацаанд зураг илгээх санаагаар төрсөн юм. Бидний авсан зургууд rpi -ийн санах ойд хадгалагдаж, дараа нь аудио дохио болгон хөрвүүлсний ачаар илгээгдэв. Зургийг 'x' цаг тутамд хяналтын станц руу илгээх ёстой. Эдгээр зургууд нь температур, өндөр гэх мэт өгөгдөл, мөн таних тэмдгээр хангаж, зургийг хүлээн авах бүх хүн энэ тухай юу болохыг мэдэх боломжтой болно гэж санал болгов.

Дүгнэж хэлэхэд Rpi-z нь зураг авч, мэдрэгчийн утгыг (температур ба чийгшил) цуглуулдаг. Эдгээр утгыг CSV файлд хадгалдаг бөгөөд дараа нь бид үүнийг ашиглан график зурж болно. Капсул нь аналог хэлбэрийг ашиглан радиогоор дамжуулан SSTV зургийг илгээдэг. Энэ бол ОУСС (Олон улсын сансрын станц) ашигладаг ижил систем боловч бидний зургууд нарийвчлал багатай байдаг. Үүний ачаар зургийг илгээхэд бага хугацаа шаардагддаг.

Алхам 1: Бидэнд хэрэгтэй зүйлс

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

Rtc DS3231

-Мэдрэгч температур ба барометрийн даралт мэдрэгч: BMP180-Радио модуль: DRA818V

Цөөн хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

-10UF цахилгаан цахилгаан багтаамж x2

-0.033UF монолит керамик конденсатор x2

-150 OHM RESISTOR x2

-270 OHM RESISTOR x2

-600 OHM AUDIO TRANSFORMER x1

-1N4007 диод x1

-100uF цахилгаан цахилгаан конденсатор

-10nf монолит керамик конденсатор x1-10K резистор x3

-1K RESISTOR x2

-56nH INDUCTOR x2*-68nH INDUCTOR x1*-20pf монолит керамик конденсатор x2*

-36pf монолит керамик конденсатор x2*

*Капсул нь санал болгож буй бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй ажиллах боломжтой

Алхам 2: Pi-Zero

Rpi Zero Бид Raspbian-ийг график орчинд суулгах шаардлагатай бөгөөд raspi-config цэс рүү орж камерын интерфейс, I2C болон Serial-ийг идэвхжүүлэх болно. Мэдээжийн хэрэг график интерфейс заавал байх албагүй боловч би үүнийг системийг туршихад ашигладаг. WS4E -ийн ачаар тэрээр SSTV -ийн шийдлийг RPID дээр татаж аваад манай репозитороос SSTV фолдерыг татаж аваад "/home/pi" лавлах руугаа чирээд үндсэн кодыг sstv.sh гэж нэрлэдэг бөгөөд кодыг хэзээ эхлүүлэх нь радиотой холбоо тогтоох боломжийг олгодог. модуль ба bmp180 мэдрэгч, мөн зураг авч, аудио болгон хөрвүүлж радио системээр аудио болгоно.

Та системийг 3.5 мм-ээс эрэгтэй хүртэл шууд аудио кабель ашиглан эсвэл радио болон бусад төхөөрөмжийн модулийг ашиглан Android Robot36 програмын тусламжтайгаар SDR эсвэл walkie-talkie гэх мэт мэдээллийг хүлээн авах боломжтой.

Алхам 3: Төхөөрөмжүүд

RTC ба BMP180 нэгжүүдийг компьютерт холбох боломжтой бөгөөд үүний ачаар тэд ижил хангамж, холбооны интерфэйсийг хуваалцах боломжтой болно. Эдгээр модулиудыг тохируулахын тулд дараах хуудсууд дээрх зааврыг дагаж болно. Энэ нь надад тусалсан юм.

Алхам 4: Камерын тохиргоо

Манай төсөлд бид ямар ч камер ашиглаж болох боловч raspi-cam v2-ийг жин, чанар, хэмжээгээр нь ашиглахыг илүүд үздэг. Бидний скриптэд бид Fswebcam програмыг ашиглан зураг авах, нэр, огноо, мэдрэгчийн утгуудын талаархи мэдээллийг OSD (дэлгэцийн өгөгдөл дээр) оруулах боломжтой. Манай програм хангамжийн тусламжтайгаар камерыг зөв тодорхойлохын тулд эдгээр зааврыг үзэх шаардлагатай.

Алхам 5: Аудио гаралт

Rpi-zero нь шууд аналог аудио гаралтгүй тул USB-ээр жижиг аудио карт нэмэх эсвэл хоёр PWM GPIO портоор дамжуулан аудио үүсгэдэг энгийн хэлхээг бий болгох шаардлагатай. Бид USB аудио картаар анхны шийдлийг туршиж үзсэн боловч радиог TX (Stranger Things) руу оруулах болгонд дахин эхлүүлж байсан. Эцэст нь бид ХОУХ -ны зүүгээр дамжуулан аудио гаралтыг ашигласан. Хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тусламжтайгаар та илүү сайн аудио авахын тулд шүүлтүүр үүсгэж болно.

Бид бүрэн хэлхээг L ба R аудио гэсэн хоёр сувгаар угсарсан боловч танд ганцхан суваг хэрэгтэй. Үүнээс гадна, зураг, схемээс харахад бид галван тусгаарлагч шиг 600 омын аудио трансформаторыг нэмж оруулав. Трансформатор нь заавал биш боловч хөндлөнгөөс оролцохгүйн тулд бид үүнийг ашиглахыг илүүд үзсэн.

Алхам 6: VHF радио модуль

Ашигласан модуль нь DRA818V байв. Модультай харилцах нь цуваа портоор дамждаг тул бид үүнийг GPIO тээглүүрээр идэвхжүүлэх ёстой. RPI -ийн сүүлийн хувилбаруудад RPI нь ижил тээглүүр ашигладаг Bluetooth модультай тул үүнийг хийхэд асуудал гардаг. Төгсгөлд нь үүнийг хийх шийдлийг холбоос дээрээс олсон.

Uart -ийн ачаар бид радио давтамж дамжуулах, хүлээн авах (дамжуулагч гэдгийг санаарай) болон бусад онцлог шинж чанаруудыг хуваарилах модультай холбоо тогтоож чадна. Манай тохиолдолд бид модулийг зөвхөн дамжуулагч болгон ашигладаг бөгөөд үргэлж ижил давтамжтай байдаг. GPIO зүүний ачаар бид зургийг илгээхийг хүссэн үед энэ нь PTT (Push to talk) радио модулийг идэвхжүүлнэ.

Энэ төхөөрөмжийн маш чухал зүйл бол 5V тэжээлийг тэсвэрлэдэггүй бөгөөд үүнийг "туршлага" -аар хэлдэг. Тиймээс бид хүчдэлийг 4.3 В хүртэл бууруулах ердийн диод 1N4007 байгааг схемээс харж болно. PTT функцийг идэвхжүүлэхийн тулд бид бага зэрэг транзистор ашигладаг. Модулийн хүчийг 1w эсвэл 500mw гэж тохируулж болно. Та энэхүү модулийн талаарх дэлгэрэнгүй мэдээллийг мэдээллийн хуудаснаас авах боломжтой.

Алхам 7: Антен

Энэ нь капсулын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Антен нь радио дохиог үндсэн станц руу илгээдэг. Бусад капсулд бид ¼ lambda антенаар туршиж үзсэн. Гэсэн хэдий ч сайн хамрах хүрээг хангахын тулд бид Turnstile (хөндлөн дипол) хэмээх шинэ антенны загварыг гаргадаг. Энэхүү антенныг бүтээхийн тулд танд 75 ом кабель, 6мм диаметртэй 2 метр хөнгөн цагаан хоолой хэрэгтэй болно. Та капсулын ёроолд диполыг хадгалдаг хэсгийн тооцоолол, 3D загварыг олох боломжтой. Бид антенны бүрхүүлийг хөөргөхөөс өмнө туршиж үзсэн бөгөөд эцэст нь 30 гаруй км -ийн зургийг амжилттай илгээсэн.

-Антенны хэмжээг тооцоолох үнэ цэнэ (манай материалын хамт)

Испани дахь SSTV -ийн үр жимс: 145.500 МГц Хөнгөн цагааны хурдны харьцаа: 95%75 ом кабелийн хурдны харьцаа: 78%

Алхам 8: Цахилгаан хангамж

Та шүлтлэг батерейг -40 хэм хүртэл доошлуулдаг стратосфер руу илгээж чаддаггүй, гэхдээ тэд зүгээр л ажиллахаа больдог. Та ачаагаа дулаалах байсан ч бага температурт сайн ажилладаг нэг удаагийн литийн батерейг ашиглахыг хүсч байна.

Хэрэв та dc-dc хөрвүүлэгчийг хэт бага унагаах зохицуулагч ашигладаг бол та өөрийн тэжээлийн багцаас нислэгийн хугацааг илүү ихээр тооцоолох боломжтой болно.

Цахилгаан зарцуулалтыг хэмжихийн тулд бид усны тоолуур ашигладаг бөгөөд хэдэн цаг ажиллах боломжтойг тооцоолдог. Бид модулийг худалдаж аваад жижиг хайрцагт суулгаснаар энэ төхөөрөмжид маш хурдан дурлав.

Бид 6 ширхэг АА литийн батерейг ашигладаг бөгөөд үүнийг бууруулдаг.

Алхам 9: Дизайн капсул

Бид "хөөсөнцөр" ашиглан хөнгөн жинтэй, тусгаарлагч капсул бүтээдэг. Бид үүнийг CNC -ийн тусламжтайгаар Lab´s Cesar дээр хийдэг. Энэ машинд зүсэгч, анхаарал тавьж, бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг танилцуулж байсан. Бид саарал капсулыг дулаан хөнжилөөр ороосон (жинхэнэ хиймэл дагуул шиг;))

Алхам 10: Нээлтийн өдөр

Бид бөмбөгийг 2018 оны 02 -р сарын 25 -ны өдөр Сарагоса хотын ойролцоох Агон хотод хөөргөсөн бөгөөд хөөргөх цаг 9:30 байсан бөгөөд нислэгийн хугацаа 4 цаг байсан бөгөөд хамгийн дээд өндөр нь 31, 400 метр, гаднах хамгийн бага температур нь 48º байв. Цельсийн. Бөмбөлөг нийтдээ 200 км замыг туулсан. Бид өөр нэг Aprs капсул болон www.aprs.fi үйлчилгээний ачаар аялалаа үргэлжлүүлж чадсан юм

Замыг www.predict.habhub.org үйлчилгээний ачаар маш амжилттай хийсний ачаар улаан, шар өнгийн газрын зургаас харж болно.

Хамгийн дээд өндөр: 31, 400 метр Хамгийн их бүртгэгдсэн буух хурд: 210 км / цаг Бүртгэгдсэн терминал буух хурд: 7 м / с Бүртгэгдсэн гадаа хамгийн бага температур: -48ºС -аас 14000 метр хүртэл өндөр

Бид SSTV капсулыг хийсэн боловч энэ төслийг Начо, Кике, Жуампе, Алехандро, Франц болон бусад сайн дурын ажилтнуудын тусламжгүйгээр хийх боломжгүй байсан.

Алхам 11: Гайхалтай үр дүн

Энрикегийн ачаар бид нислэгийн товч видеог үзэх боломжтой бөгөөд та хөөргөх үйл явцыг бүхэлд нь харах боломжтой. Шаргуу хөдөлмөрлөсний дараа хамгийн сайхан бэлэг болох нь дамжиггүй

Сансрын сорилтын анхны шагнал