So bauen Sie einen Satelliten: 6 Schritte

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Haben Sie sich jemals gefragt, was Sie brauchen, um einen Satelliten zu bauen? Lesen Sie weiter, um zu sehen, wie dies dank der heutigen kostengünstigen, aber sehr leistungsstarken Technologie möglich ist.

Angefangen hat alles damit, dass meine Oma immer Witze macht und sagt, ich sei so schlau, dass ich einen Satelliten bauen könnte. Jetzt habe ich mich entschlossen, mich der Herausforderung zu stellen, einen Satelliten zu bauen.

Es gibt unzählige Möglichkeiten, einen zu entwerfen, und ich halte meine für sehr einfach und billig, weil ich sie nur mit Dingen im Haus gemacht habe. Leider kann es nie den Weltraum erreichen, aber es ist eine wunderbare Dekoration sowie ein Hub für die Überwachung im Innen- oder Außenbereich, da es einfach ist, JEDEN Sensor zum Satelliten hinzuzufügen und die Ergebnisse live auf einer Website zu sehen.

********** ANMERKUNG: Ich entwickle, konstruiere und konstruiere immer noch bestimmte Systeme auf dem Satelliten wie die Sonnenkollektoren und die Funktelemetrie.***********

Lieferungen

Dies sind die Dinge, die ich verwendet habe, um meine zu machen:

- Netzteilgehäuse (von einem alten Computer)

- FPV-WLAN-Kamera (von einer kaputten Drohne) mit ihrem 3,7-V-500-mAh-Akku

- ESP32 mit OLED und WLAN

- Arduino Nano

- Tragbares 5-V-Akkuladegerät (meine ist 10.000 mAh mit 2 USB-Anschlüssen)

- Solarpanel, das ESP und Nano mit Strom versorgen kann ODER Ihren Akku aufladen kann (ich habe 5 hausgemachte 1-V-Zellen mit diesem fantastischen Instructable von Pure Carbon hergestellt)

- Eine LED (ich habe die Betriebsanzeige-LED dort gelassen, wo sie war, während ich das Netzteil entkernt habe)

- 2x 10k Widerstände

- 2x Netzkabel für ESP und Arduino

- 2x Lichtabhängige Widerstände

- 2x Servos (für FPV-Kamera und Solarpanel)

- Eine ordentliche Menge Draht

- Alte TV-Antenne

OPTIONAL:

- Handheld Amateurfunk (zum Senden des Telemetriesignals)

- Arduino Nano (um Telemetrie zu verarbeiten und zu berechnen)

- Eine bessere Antenne für das Radio

Und hier sind die Tools, die ich verwendet habe:

- Ein Computer zum Programmieren von ESP und Nanos

- Arduino-IDE

- Heißklebepistole

- Lötfreies Steckbrett und Überbrückungsdrähte

- App zum Anzeigen der FPV-Kamera

- Schraubendreher, Zangen und andere kleine Werkzeuge

Schritt 1: Der Fall

Das Netzteil unseres Computers ist vor einiger Zeit gestorben und für dieses Projekt habe ich es geöffnet und alles herausgenommen, außer der kleinen grünen LED, die aufleuchtete, um anzuzeigen, dass das Netzteil funktionierte. Es war auch super staubig und eklig, also habe ich es mit einem Lappen aufpoliert. Da das Gehäuse aus Metall ist und mit den Bauteilen im Inneren Kurzschlüsse verursachen könnte, habe ich das Innere mit klebender Kunststoffabdeckung und dünnen Schaumstoffplatten isoliert.

Mein Design erforderte also zumindest Öffnungen im Gehäuse und sie sollten nicht nahe beieinander sein, also ging ich einfach mit den Löchern, die bereits auf dem Gehäuse waren, wo der AC-Stecker hineinging und all die vielen Computerkabel herauskamen.

Schritt 2: (OPTIONAL) Amateurfunk-Telemetriedaten

Ein echter Satellit, der in den Weltraum fliegt, würde eine Art Telemetrie-Steuersignal benötigen, um die vielen Vitalfunktionen zu sehen und den Sat zu steuern. Dieses System besteht normalerweise aus dem Telemetrie-Handler (erzeugt die Daten, die zur Erde gesendet werden müssen), einem Sender/Empfänger (sendet die Daten über ein Funksignal zur Erde und empfängt eingehende Steuersignale), einer Antenne (für die Frequenz der Signale) und eine Bodenstation zur Überwachung der Telemetrie.

Ich entschied mich, mein Handfunkgerät drinnen zu stecken und eine alte Fernsehantenne zu verwenden, die mit Heißkleber außen angebracht war, um Signale von einem Arduino Nano zu senden, der serielle Daten vom ESP erhält und mit dem Mikrofonanschluss des Radios verbunden ist. Die Antenne hat zwei Drähte, die mit GND und den Signalanschlüssen an der Funkbuchse des Handhelds verbunden sind. Ich schreibe im Moment noch den Code für den Arduino Nano, aber er wird über den 5V-Anschluss des Nano mit Strom versorgt, der das Solarpanel steuert.

Schritt 3: FPV-Kamerasystem

Wenn Sie so etwas in den Weltraum schicken, möchten Sie sich nicht nur die Vogelperspektive, sondern auch die Ihres Satelliten ansehen. Ich benutzte eine Kamera von einer kaputten Drohne und klebte die Kamera an den Drohnenakku und klebte alles zusammen auf dem Servo, um es herumzudrehen. Die Kamera stellt ihr eigenes WLAN her und verbindet sich über eine App auf meinem Telefon mit der Kamera, um mir 1080p-Live-Videos anzuzeigen. Es ist auf einem Servo montiert, das vom Webserver des Satelliten gesteuert wird. Das Servo hat drei Drähte: +5V, Masse und die Steuerleitung, die ich an Pin 21 des ESP lege.

Schritt 4: Das Flugsystem des Satelliten

Dies ist neben einer zuverlässigen Stromquelle wahrscheinlich der wichtigste Teil des Satelliten. Ich habe einen ESP32 verwendet, um einen Webserver zu erstellen, der Daten sammelt und auf die Webseite stellt, damit Sie sie sehen können. Es steuert auch das Schwenken des Kameraservos. Die Netzteil-LED wird an Pin 25 angeschlossen. Servo für den FPV CAM geht an Pin 21 und die üblichen 5 V und GND. Damit es kompiliert werden kann, BENÖTIGEN SIE DIESE GITHUB-BIBLIOTHEK FÜR ESP. Ich habe es auch in dieses instructable aufgenommen. Um die Controller-Skizze einzurichten, müssen Sie in Ihre WLAN-Informationen eingeben und welchen Pin Ihre LED leuchtet und wo Sie sich befinden und ob Sie eine Kamera an Bord haben möchten. Jetzt können Sie der Skizze buchstäblich JEDEN SENSOR hinzufügen und ihn mit dem Satelliten verbinden, um fast alles zu messen. Nachdem Sie das ESP mit der Skizze hochgefahren haben, zeigt es Ihnen (NUR mit einem OLED) an, mit welchem WLAN-Netzwerk es eine Verbindung herzustellen versucht, und listet dann seine IP-Adresse auf. Geben Sie diese IP-Nummer in Ihren Browser ein und Sie sollten zur Satellites-Webseite gelangen. Hier ist die Flight Controller-Skizze zum Hochladen auf das ESP:

Schritt 5: Stromnetz und Solaranlagen

Schließlich das Power System des Satelliten. Es besteht aus einem 10.000 mAh 5-V-Akku mit zwei USB-Anschlüssen und einem Micro-USB-Anschluss zum Aufladen. An die beiden Ausgangsports sind zwei Kabel angeschlossen: ein Micro-USB-Kabel für den ESP32 und ein Mini-USB-Kabel für den Arduino Nano. Wenn ich die Solarmodule fertig habe, werden 5 Zellen in einem Quadrat angeordnet, jeweils 1 Volt in Reihe, um insgesamt 5 V zu entsprechen. Sie werden an einen Micro-USB gespleißt, der in die Ladebuchse des Akkus eingesteckt wird, um ihn aufzuladen. Damit die Sonnenkollektoren nützlich sind, müssen sie der Sonne zugewandt sein. Ich habe diese perfekte Beispiel-Anleitung verwendet, um das Tracking-Design voranzutreiben. Also montiere ich sie auf ein Servo, das am Gehäuse befestigt ist, das sich dreht und das Panel zur Sonne ausrichtet. Dieses Servo wird vom Nano gesteuert und mit seinem Pin D3 oder 3 sowie 5V und GND verbunden. Die Schaltpläne zeigen den Rest, AUSSER ich habe die Pins A6 und A7 für die LDRs verwendet, weil A0 und A1 mir seltsame Zahlen gegeben haben. Sobald es funktioniert, ist diese Funktion ziemlich cool.

Schritt 6: TA-DA

Sobald Sie alles zusammengestellt haben, geben Sie die IP-Adresse in einen Browser ein und er sollte einen Bildschirm laden, der diesem sehr ähnlich ist. Klopfen Sie sich auf die Schulter, denn jetzt haben Sie Ihren eigenen Satelliten!! Schauen Sie regelmäßig vorbei, da ich es aktualisieren werde, damit es den Überarbeitungen meines Satelliten entspricht.