SSTV պարկուճ բարձրադիր փուչիկների համար. 11 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Այս նախագիծը ծնվել է ServetI փուչիկից հետո 2017 թվականի ամռանը ՝ Ստրատոսֆերայից Երկիր իրական ժամանակում պատկերներ ուղարկելու գաղափարով: Մեր վերցրած պատկերները պահվում էին rpi- ի հիշողության մեջ, որից հետո դրանք ուղարկվում էին ձայնային ազդանշանի վերածվելու շնորհիվ: Պատկերները պետք է ուղարկվեն յուրաքանչյուր «x» անգամ կառավարման կայան: Նաև առաջարկվեց, որ այս պատկերները ապահովեն այնպիսի տվյալներ, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը կամ բարձրությունը, ինչպես նաև նույնականացում, որպեսզի յուրաքանչյուրը, ով կստանա պատկերը, նա կարողանա իմանալ, թե ինչի մասին է այն:

Ամփոփելով ՝ Rpi-z- ը նկարներ է վերցնում և հավաքում տվիչի արժեքները (ջերմաստիճան և խոնավություն): Այս արժեքները պահվում են CSV ֆայլում և հետագայում, մենք կարող ենք օգտագործել այն որոշ գրաֆիկա պատրաստելու համար: Պարկուճը անալոգային ձևով SSTV պատկերներ է ուղարկում ռադիոյի միջոցով: Դա նույն համակարգն է, որն օգտագործվում է ISS- ի (Միջազգային տիեզերակայան) կողմից, սակայն մեր պատկերներն ավելի քիչ թույլատրելիություն ունեն: Դրա շնորհիվ պատկերը ուղարկելու համար ավելի քիչ ժամանակ է պահանջվում:

Քայլ 1: Մեզ անհրաժեշտ բաներ

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

Rtc DS3231

-Սենսորային ջերմաստիճանի և բարոմետրիկ ճնշման ցուցիչ ՝ BMP180-Ռադիո մոդուլ ՝ DRA818V

Ընդամենը մի քանի բաղադրիչ

-10UF ELECTROLYTIC CAPACITOR x2

-0.033UF ՄԵՆԱԳՈՐԱԿԱՆ ԿԵՐԱՄԻԿԱԿԱՆ ԿԱՊԱԿԻՏՈՐ x2

-150 OHM RESISTOR x2

-270 OHM RESISTOR x2

-600 OHM AUDIO TRANSFORMER x1

-1N4007 դիոդ x1

-100uF Էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր

-10nf ՄՈՆՈԼԻԹԻԿ ԿԵՐԱՄԻԿԱԿԱՆ ԿԱՊՈITԻՉ x1-10K RESISTOR x3

-1K RESISTOR x2

-56nH ԻՆԴՈORԿՏՈՐ x2*-68nH ԱՐՏԱԴՐՈԹՅՈՆ x1*-20pf ՄԵՆԱԳՈՐԱԿԱՆ ԿԵՐԱՄԻԿԱԿԱՆ ԿԱՊԱՇՏՈՆԱԿ x2*

-36pf ՄՈՆՈԼԻԹԻԿ ԿԵՐԱՄԻԿԱԿԱՆ ԿԱՊՈITԻՉ x2*

*Առաջարկվող բաղադրիչներ, պարկուճը կարող է աշխատել դրանցից դուրս

Քայլ 2: Pi-Zero

Rpi Zero Մեզ անհրաժեշտ է տեղադրել Raspbian- ը գրաֆիկական միջավայրով, մուտք գործելով raspi-config մենյու `մենք հնարավորություն կտանք տեսախցիկի ինտերֆեյսը, I2C և Serial: Իհարկե, գրաֆիկական ինտերֆեյսը պարտադիր չէ, բայց ես այն օգտագործում եմ համակարգը փորձարկելու համար: Շնորհիվ WS4E- ի, քանի որ նա բացատրում է SSTV- ի լուծումը RPID- ով Ներբեռնեք SSTV թղթապանակը մեր պահեստում և այն քաշեք ձեր "/home/pi" գրացուցակում, հիմնական կոդը կոչվում է sstv.sh, երբ կոդը կսկսի, այն հնարավորություն կտա հաղորդակցվել ռադիոյի հետ մոդուլը և bmp180 սենսորը, նաև լուսանկարներ կանեն և այն կդարձնեն աուդիո ՝ ռադիոհամակարգով աուդիո փոխանցելու համար:

Դուք կարող եք փորձել համակարգը ՝ օգտագործելով ուղղակի աուդիո մալուխ ՝ արականից մինչև 3.5 մմ, կամ օգտագործելով ռադիոյի և այլ սարքի մոդուլ ՝ SDR- ի կամ որևէ մեկի walkie-talkie- ի նման տվյալներ ստանալու համար android Robot36 հավելվածով:

Քայլ 3: Սարքեր

RTC- ն և BMP180- ի միավորները կարող են միասին տեղադրվել pcb- ի վրա, որի շնորհիվ նրանք կարող են կիսել մատակարարման և հաղորդակցության նույն ինտերֆեյսը: Այս մոդուլները կազմաձևելու համար կարող եք հետևել հետևյալ էջերի հրահանգներին, որոնք ինձ օգնեցին: Տեղադրեք և կազմաձևեք bmp180 Տեղադրեք և կազմաձևեք RTC մոդուլը

Քայլ 4: Տեսախցիկի կարգավորումներ

Մեր նախագծում մենք կարող էինք օգտագործել ցանկացած տեսախցիկ, բայց նախընտրում ենք օգտագործել raspi-cam v2- ը ՝ ըստ քաշի, որակի և չափի: Մեր սցենարում մենք օգտագործում ենք Fswebcam հավելվածը ՝ նկարելու և OSD- ի միջոցով (էկրանի տվյալների վրա) պատկերներ նկարելու և տեղեկատվության անվան, ամսաթվի և տվիչների արժեքների մասին տեղեկատվություն տեղադրելու համար: Մեր ծրագրաշարի միջոցով տեսախցիկը ճիշտ հայտնաբերելու համար մենք պետք է տեսնենք այս հրահանգները:

Քայլ 5: Աուդիո ելք

Rpi-zero- ն չունի ուղղակի անալոգային աուդիո ելք, դրա համար անհրաժեշտ է ավելացնել մի փոքր աուդիո քարտ USB- ով կամ ստեղծել մի պարզ միացում, որը ձայնը ստեղծում է երկու PWM GPIO պորտերի միջոցով: Մենք փորձեցինք առաջին լուծումը USB աուդիո քարտով, բայց դա վերսկսվում էր ամեն անգամ, երբ ռադիոն դրվում էր TX (Stranger Things): Վերջում մենք օգտագործեցինք աուդիո ելքը PWM կապի միջոցով: Մի քանի բաղադրիչով դուք կարող եք ստեղծել զտիչ `ավելի լավ ձայն ստանալու համար:

Մենք հավաքեցինք ամբողջական սխեման երկու ալիքով `L և R աուդիո, բայց ձեզ միայն մեկը պետք է: Ավելին, և ինչպես դուք կարող եք տեսնել նկարներում և սխեմայում, մենք ավելացրել ենք 600 օմ ձայնային տրանսֆորմատոր, ինչպիսին է գալվանական մեկուսացումը: Տրանսֆորմատորը պարտադիր չէ, բայց մենք նախընտրեցինք այն օգտագործել միջամտությունից խուսափելու համար:

Քայլ 6. Ռադիո մոդուլ VHF

Օգտագործված մոդուլը DRA818V- ն էր: Մոդուլի հետ հաղորդակցումը կատարվում է սերիական նավահանգստի միջոցով, այնպես որ մենք պետք է այն միացնենք GPIO կապում: Վերջին RPI տարբերակներում դա անելու խնդիր կա, քանի որ RPI- ն ունի Bluetooth մոդուլ, որն օգտագործում է նույն կապերը: Վերջում, ես գտա լուծում ՝ սա հղում կատարելու համար:

Uart- ի շնորհիվ մենք կարող ենք կապ հաստատել մոդուլի հետ `ռադիոհաճախականության փոխանցում, ընդունում (հիշեք, որ դա հաղորդիչ է), ինչպես նաև այլ առանձնահատկությունների գործառույթներ: Մեր դեպքում մենք օգտագործում ենք մոդուլը միայն որպես հաղորդիչ և միշտ նույն հաճախականությամբ: GPIO կապի շնորհիվ այն կակտիվացնի PTT (Push to talk) ռադիո մոդուլը, երբ մենք կցանկանանք ուղարկել նկարը:

Այս սարքի շատ կարևոր մանրամասնությունն այն է, որ չի հանդուրժում 5 վ լարման մատակարարումը, և մենք դա ասում ենք… «փորձով»: Այսպիսով, մենք կարող ենք տեսնել սխեմայում, որ կա տիպիկ դիոդ 1N4007 ՝ լարումը մինչև 4.3 Վ նվազեցնելու համար: Մենք նաև օգտագործում ենք մի փոքր տրանզիստոր `PTT գործառույթը ակտիվացնելու համար: Մոդուլի հզորությունը կարող է սահմանվել 1 վտ կամ 500 մվ: Այս մոդուլի մասին լրացուցիչ տեղեկություններ կարող եք գտնել տվյալների թերթիկում:

Քայլ 7: Անթենա

Այն պարկուճի կարևոր բաղադրիչ է: Անթենան ռադիոազդանշաններ է ուղարկում բազային կայան: Այլ պարկուճներում մենք փորձարկեցինք ¼ lambda ալեհավաքով: Այնուամենայնիվ, լավ ծածկույթ ապահովելու համար մենք նախագծում ենք նոր ալեհավաք, որը կոչվում է Turnstile (խաչաձև երկբևեռ): Այս ալեհավաքը կառուցելու համար ձեզ հարկավոր է 75 օմ մալուխի մի կտոր և 6 մմ տրամագծով ալյումինե խողովակի 2 մետր: Դուք կարող եք գտնել այն կտորի հաշվարկներն ու եռաչափ ձևը, որը պահում է երկբևեռը պարկուճի ներքևում: Մենք փորձարկեցինք ալեհավաքի ծածկույթը մեկնարկից առաջ և, վերջապես, այն հաջողությամբ ուղարկեց 30 կմ -ից ավելի պատկերներ:

-Ալեհավաքի չափերը հաշվարկելու արժեքներ (մեր նյութերով)

SSTV- ի հաճախականությունը Իսպանիայում `145.500 ՄՀց Ալյումինի արագության հարաբերակցությունը. 95%75 օհմ մալուխի արագության հարաբերակցությունը` 78%

Քայլ 8: Էներգամատակարարում

Դուք չեք կարող ալկալային մարտկոց ուղարկել մինչև ստրատոսֆերա, այն իջնում է մինչև -40 ° C, և նրանք պարզապես դադարում են աշխատել: Չնայած դուք մեկուսացնելու եք ձեր բեռնվածությունը, ցանկանում եք օգտագործել միանգամյա օգտագործման լիթիումի մարտկոցներ, որոնք լավ են աշխատում ցածր ջերմաստիճաններում:

Եթե դուք օգտագործում եք DC-DC փոխարկիչ ՝ ծայրահեղ ցածր անջատման կարգավորիչ, ապա կարող եք ավելի շատ թռիչքի ժամանակ խլել ձեր էներգաբլոկից

Մենք օգտագործում ենք ջրաչափ ՝ էլեկտրական սպառումը չափելու և դրանով իսկ հաշվարկելու, թե քանի ժամ կարող է աշխատել: Մենք գնեցինք մոդուլը և տեղադրվեցինք փոքր տուփի մեջ, մենք արագ սիրահարվեցինք այս սարքին:

Մենք օգտագործում ենք 6 տուփ AA լիթիումի մարտկոց և դա իջեցնում ենք:

Քայլ 9. Դիզայնի պարկուճ

Մենք օգտագործում ենք «փրփուր» `թեթև և մեկուսիչ պարկուճ կառուցելու համար: Մենք այն պատրաստում ենք LabCs Cesar- ում `CNC- ով: Մոխրագույն պարկուճը փաթաթեցինք ջերմային վերմակով (ինչպես իսկական արբանյակները;))

Քայլ 10: Գործարկման օր

Մենք օդապարիկը արձակեցինք 25.02.2018 թ. Սարագոսայի մոտ գտնվող Ագոն քաղաքում, մեկնարկը `9:30 և թռիչքի տևողությունը` 4 ժամ, առավելագույն բարձրությունը 31, 400 մետր և արտաքին նվազագույն ջերմաստիճանը `48º Ելսիուս Ընդհանուր առմամբ փուչիկը անցել է մոտ 200 կմ: Մենք կարողացանք շարունակել նրա ճանապարհը ՝ շնորհիվ մեկ այլ Aprs պարկուճի և www.aprs.fi ծառայության

Հետագիծը հաշվարկվել է www.predict.habhub.org ծառայության շնորհիվ մեծ հաջողությամբ, ինչպես կարելի է տեսնել կարմիր և դեղին գծերով քարտեզում:

Առավելագույն բարձրություն ՝ 31, 400 մետր Առավելագույն արագություն ՝ գրանցված վայրէջք ՝ 210 կմ / ժ Գրանցված տերմինալի իջման արագություն ՝ 7 մ / վ Բացօթյա գրանցված նվազագույն ջերմաստիճան ՝ -48 ºC մինչև 14 000 մետր բարձրություն

Մենք պատրաստեցինք SSTV պարկուճը, բայց այս նախագիծը չէր կարող կատարվել առանց մյուս գործընկերների `Նաչոյի, Կիկեի, Խուամպեի, Ալեխանդրոյի, Ֆրանի և այլ կամավորների օգնության:

Քայլ 11: ingարմանալի արդյունք

Էնրիկեի շնորհիվ մենք ունենք թռիչքի ամփոփ տեսանյութ, որտեղ կարող եք տեսնել մեկնարկի ամբողջ գործընթացը: Անկասկած լավագույն նվերը քրտնաջան աշխատանքից հետո

Առաջին մրցանակ տիեզերական մարտահրավերին