Station météo assistée par satellite : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Ce projet est destiné aux personnes qui souhaitent collecter leurs propres données météorologiques. Il peut mesurer la vitesse et la direction du vent, la température et l'humidité de l'air. Il est également capable d'écouter les satellites météorologiques en orbite autour de la Terre toutes les 100 minutes. J'utiliserai ce projet plus tard pour créer mes propres prévisions météorologiques à l'aide d'une IA entraînée sur ces images.

Fournitures:

Matériaux

• Profilé en U en aluminium 15mm et 12mm, 1 mètre de long
• contre-plaqué
• Tubes en aluminium diamètre 10 mm, 4,5 m
• 8 porte-tubes en laiton
• 8 écrous et boulons M2
• Poutre en bois 2x4,5 cm, longueur 1,2m
• 2 écrous et boulons M8
• coaxial 3m 50ohm
• Coffret électrique 12x12 cm
• la chaleur rétrécit
• souder
• trépied avec trou pour s'adapter au boulon M8
• quelques Lego
• 2 contenants en plastique
• colle chaude

Électronique

• Framboise Pi 3 ou 4
• Alimentation Raspberry Pi
• câble Ethernet
• rallonge USB (au moins 40 cm de long)
• alimentation framboise pi
• Arduino Nano
• Capteur DHT11
• interrupteur à lames
• codeur rotatif
• avertisseur sonore
• Nooelec NESDR mini

Outils

• percer
• banc de scie
• fer à souder
• briquet
• ensemble de tournevis
• pistolet à colle chaude

Étape 1: Construire l'antenne

La Croix

Fabriquez 2 morceaux de bois de 54,2 cm de long. Percez un trou au milieu pour un boulon M8 et montez les deux pièces en croix. Ensuite, faites 4 morceaux de 4cm de long et sciez une extrémité à un angle de 45 degrés. Vissez-les sur les extrémités de la croix. Cela rendra les extrémités alignées les unes avec les autres. Au centre de chaque extrémité, percez un trou assez grand pour votre câble coaxial. Marquez maintenant un angle de 30 par rapport à la verticale. Sur cet angle de montage 2 supports de tubes env. 1,5 cm du centre. Si vous le souhaitez, vous pouvez percer des trous dans la croix pour l'alléger.

Dipôles en aluminium

Coupez 8 tubes en aluminium de 50 cm. 2 tubes forment 1 dipôle.

Couper le câble coaxial

Coupez deux morceaux de câble de 36 cm. Coupez 2 autres morceaux cette fois de 72 cm de long. Coupez un autre morceau de 60 cm, ce sera la ligne principale vers le récepteur.

Montez les câbles coaxiaux de même longueur à l'opposé l'un de l'autre. Les côtés avec un câble coaxial de 36 cm sont les dipôles 1 et 2, les côtés avec les dipôles 3 et 4 de 72 cm.

Dénudez les extrémités du câble coaxial pour la soudure. Le récepteur SDR est livré avec sa propre antenne et son câble coaxial, coupez le fil au niveau de son connecteur. Plus tard, nous le soudons à notre câble coaxial principal de notre propre antenne.

Câblage

Aux extrémités de la croix, reliez le noyau du coaxial à la partie supérieure du dipôle, le blindage passe par la partie inférieure. Au centre, soudez le blindage des dipôles 1 et 2 entre eux. Faites de même pour 3 et 4. Soudez maintenant les noyaux des dipôles 1 et 3 ensemble, idem pour 2 et 4. Il ne vous reste plus que 2 fils.

Soudez les noyaux des dipôles 1 et 3 au blindage de la ligne de réception. Souder les noyaux des dipôles 2 et 4 au noyau de la ligne de réception.

Monter la croix

Placez les 2 profilés en U en aluminium l'un dans l'autre. À une extrémité, placez le boulon au centre de la croix sur le dessus. Percez 2 trous à travers les profilés et le boulon pour s'adapter aux boulons M2. Faites de même avec l'autre boulon M8 de l'autre côté des profilés. Placez l'antenne dans le trépied.

Antenne terminée !

Si vous le souhaitez vous pouvez tester votre antenne en suivant ce tutoriel sur rtl-sdr.com.

Étape 2: fabrication des capteurs de vent

La vitesse

Vous pouvez trouver les pièces et les instructions dans le guide de construction pdf. Il est fait de briques Lego simples et courantes.

Une fois que vous avez fini de construire la structure Lego, soudez deux fils de 110 cm de long aux broches du commutateur à lames. passer l'un des fils à travers le tube sur le côté de la poutre. Vous pliez ensuite les pattes métalliques de l'interrupteur à lames sur le dessus pour qu'il repose solidement sur le tube. Collez ensuite l'aimant au fond de l'une des assiettes de manière à ce qu'il touche à peine l'interrupteur à lames. Chaque fois que l'aimant est au-dessus du commutateur Reed, le circuit doit être fermé. Tester avec un multimètre et remonter si besoin. Fixez le faisceau Lego avec une vis à bois à l'antenne.

Direction

Le capteur de direction se compose d'un encodeur rotatif avec une girouette imprimée en 3D. L'inventeur et le fichier STL sont inclus ici. Appuyez fermement la palette sur l'axe de l'encodeur rotatif. Percez un trou de 7 mm dans une boîte en plastique et montez l'encodeur rotatif pensé. L'encodeur est livré avec un écrou qui se visse sur le dessus de la boîte en plastique. Utilisez deux vis à bois pour monter le boîtier sur l'une des poutres de l'antenne.

La chaleur rétrécit

Une fois monté, utilisez des thermorétractables pour recouvrir soigneusement les fils. La longueur doit être de 86 cm et la largeur doit être de 2,5 cm.

Étape 3: Réalisation du boîtier pour le SDR

Pour cette enceinte simple, vous aurez besoin de scier ces pièces de contreplaqué:

• deux 9,5x1,6 cm
• deux 9,5x4,2 cm
• un 3x4,2 cm

Prenez une pièce de 9,5 x 1,6 et percez un trou de 8 mm pour le câble du récepteur. Ce trou doit être à 1,8 cm en dessous du haut et à 0,5 cm du côté (voir photo). Collez et clouez d'abord les parois latérales (9,5x16 cm) à la partie inférieure (une des pièces de 9,5x4,2 cm). Insérez ensuite le SDR et branchez-le à travers le trou dans la paroi latérale. Fermez l'enceinte avec la dernière partie de 9,5x4,2 cm, le 3x4,2 cm passe par dessus.

Étape 4: Boîtier pour le Raspberry Pi

Source de courant

Sortez la carte d'alimentation de son boîtier. Le condensateur montré sur la photo est trop gros pour tenir dans le nouveau boîtier.

Dessoudez-le et placez des rallonges (fil, anciennes pattes de résistance,..). Soudez le capuchon à ces extensions et pliez-le pour qu'il s'insère bien dans le boîtier. Soudez les fils 5V et GND de la carte d'alimentation aux plots du PI (illustrés sur les images).

Les cordons d'alimentation s'insèrent dans le trou du boîtier sur le côté.

ACL

Découpez un trou rectangulaire dans le couvercle avant. Collez à chaud l'écran LCD à l'intérieur en vous assurant que les broches de l'écran LCD sont tournées vers le haut.

Soudez les fils femelles au circuit imprimé noir et branchez-les sur le Pi. Retirez le trou en bas à gauche et collez le ventilateur Pi pour aspirer l'air de ce trou.

DHT

Soudez les cavaliers femelles au capteur dht et branchez-les sur le Pi. Collez à chaud le capteur juste en dessous du port Ethernet du Pi afin que le ventilateur à côté souffle de l'air frais sur le capteur.

Étape 5: Logiciel

Github

Tous les logiciels sont disponibles sur Git. Assurez-vous de le cloner dans le dossier d'accueil de votre Pi