Comment construire un satellite : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Vous êtes-vous déjà demandé ce dont vous auriez besoin pour construire un satellite ? Lisez la suite pour voir à quel point c'est possible grâce à la technologie peu coûteuse mais très puissante d'aujourd'hui.

Tout a commencé parce que ma grand-mère plaisante toujours en disant que j'étais si intelligent que je pouvais construire un satellite. Alors maintenant, j'ai décidé de me lancer le défi de construire un satellite.

Il y a des tonnes de façons d'en concevoir un, et je considère le mien très basique et bon marché parce que je l'ai juste fait avec des choses autour de la maison. Malheureusement, il n'atteindra peut-être jamais l'espace, mais il constitue une merveilleuse décoration ainsi qu'une plaque tournante pour la surveillance intérieure OU extérieure en raison de l'effort facile qu'il faut pour ajouter N'IMPORTE QUEL capteur au satellite et voir les résultats en direct sur un site Web.

***********REMARQUE: je suis toujours en train de développer, concevoir et construire certains systèmes sur le satellite comme les panneaux solaires et la radiotélémétrie.**********

Fournitures

Voici les choses que j'ai utilisé pour faire le mien:

- Boîtier d'alimentation (à partir d'un vieil ordinateur)

- Caméra WiFi FPV (à partir d'un drone cassé) avec sa batterie 3.7v 500mAh

- ESP32 avec OLED et WiFi

-Arduino Nano

- Chargeur de batterie portable 5v (le mien est de 10 000 mAh avec 2 ports USB)

-Panneau solaire capable d'alimenter ESP et Nano OU de charger votre batterie (j'ai fabriqué 5 cellules 1v maison à l'aide de ce Awesome Instructable de Pure Carbon

- Une LED (j'ai laissé le voyant d'alimentation là où il était pendant que j'évissais le bloc d'alimentation)

- 2x 10k Résistances

- 2x cordons d'alimentation pour ESP et Arduino

- 2x résistances dépendantes de la lumière

- 2x Servos (pour caméra FPV et panneau solaire)

- Une bonne quantité de fil

- Ancienne antenne TV

OPTIONNEL:

- Radio amateur portable (pour envoyer le signal de télémétrie)

- Arduino Nano (pour gérer et calculer la télémétrie)

- Une meilleure antenne pour la radio

Et voici les outils que j'ai utilisé:

- Un ordinateur pour la programmation ESP et Nanos

- IDE Arduino

- Pistolet à colle chaude

- Planche à pain sans soudure et fils de cavalier

- Application pour visualiser la caméra FPV

- Tournevis, pinces et autres petits outils

Étape 1: Le cas

L'alimentation de notre ordinateur est morte il y a quelque temps et donc pour ce projet, je l'ai ouvert et j'ai tout retiré sauf la petite LED verte qui s'est allumée pour montrer que le bloc d'alimentation fonctionnait. C'était aussi super poussiéreux et dégoûtant, alors je l'ai fait briller avec un chiffon. Comme le boîtier est en métal et pourrait provoquer des courts-circuits à l'intérieur avec les composants, j'ai isolé l'intérieur avec un revêtement en plastique adhésif et de fines feuilles de mousse.

Donc, ma conception prévoyait au moins des ouvertures dans le boîtier et elles ne devraient pas être proches les unes des autres.

Étape 2: (FACULTATIF) Données de télémétrie radio Amatuer

Un vrai satellite allant dans l'espace aurait besoin d'une sorte de signal de contrôle de télémétrie pour visualiser les nombreux signes vitaux et pour contrôler le satellite. Ce système est généralement composé du gestionnaire de télémétrie (génère les données devant être envoyées à la terre), d'un émetteur/récepteur (envoie les données à la terre via un signal radio et reçoit les signaux de contrôle entrants), d'une antenne (faite pour la fréquence des signaux), et une station au sol pour surveiller la télémétrie.

J'ai choisi de coller ma radio portable à l'intérieur et d'utiliser une vieille antenne de télévision montée à l'extérieur avec de la colle chaude pour envoyer des signaux à partir d'un Arduino Nano qui obtient les données série de l'ESP et se connecte au port microphone de la radio. L'antenne a deux fils qui se connectent à GND et aux bornes de signal sur la prise radio de l'ordinateur de poche. J'écris toujours le code de l'Arduino Nano pour le moment, mais il sera alimenté par la borne 5V du Nano qui contrôle le panneau solaire.

Étape 3: Système de caméra FPV

Lorsque vous envoyez quelque chose comme ça dans l'espace, vous allez vouloir voir non seulement une vue à vol d'oiseau, mais aussi la vue de votre satellite. J'ai utilisé une caméra d'un drone cassé et j'ai collé la caméra sur la batterie du drone et j'ai collé le tout à chaud sur le servo pour le faire tourner. La caméra fait son propre wifi et en utilisant une application sur mon téléphone, elle se connecte à la caméra pour me montrer une vidéo 1080p en direct. Il est monté sur un servo qui est contrôlé par le serveur Web du satellite. Le servo a trois fils: +5v, Ground, et la ligne de commande que j'ai mis à la broche 21 de l'ESP.

Étape 4: Le système de vol du satellite

C'est probablement la partie la plus importante du satellite en plus d'une source d'alimentation fiable. J'ai utilisé un ESP32 pour créer un serveur Web qui collecte des données et les met sur la page Web pour que vous puissiez les voir. Il contrôle également le panoramique du servo de la caméra. La LED PSU se connecte à la broche 25. Le servo pour le FPV CAM va sur la broche 21 et les 5v et GND habituels. Pour qu'il soit compilé, VOUS AVEZ BESOIN DE CETTE BIBLIOTHÈQUE GITHUB POUR ESP. Je l'ai également inclus dans cette instructable. Pour configurer le Controller Sketch, vous devez entrer vos informations wifi et la broche sur laquelle votre LED est allumée et où vous vous trouvez et si vous choisissez d'avoir une caméra à bord. Maintenant, vous pouvez littéralement ajouter TOUT TYPE DE CAPTEUR que vous voulez au croquis et le connecter au satellite pour mesurer presque tout. Après avoir démarré l'ESP avec le croquis dessus, il vous montrera (avec un OLED UNIQUEMENT) à quel réseau wifi il essaie de se connecter, puis il listera son adresse IP. Tapez ce numéro IP dans votre navigateur et il devrait vous amener à la page Web Satellites. Voici le croquis du contrôleur de vol à télécharger sur l'ESP:

Étape 5: Réseau électrique et équipement solaire

Enfin, le Power System du satellite. Il est composé d'une batterie de 10 000 mAh 5v dotée de deux ports USB et d'un port micro-USB pour le charger. Deux cordons sont connectés aux deux ports de sortie: un câble micro-USB pour l'ESP32 et un câble mini-USB pour l'Arduino Nano. Lorsque j'aurai terminé les panneaux solaires, il y aura 5 cellules disposées en carré, 1 volt chacune en série pour égaler 5v au total. Ils seront des épissures à un micro-USB qui se branche sur la prise de charge de la batterie pour la charger. Pour que les panneaux solaires soient utiles, ils devront être orientés vers le soleil. J'ai utilisé ce mode d'emploi de l'exemple parfait pour alimenter la conception de suivi. Je les monte donc sur un servo attaché au boîtier qui va tourner et orienter le panneau vers le soleil. Ce servo est contrôlé par le Nano et connecté à sa broche D3 ou 3 ainsi qu'à 5v et GND. Les schémas montrent le reste SAUF que j'ai utilisé les broches A6 et A7 pour les LDR car A0 et A1 m'ont donné des chiffres étranges. Une fois que cela fonctionne, cette fonctionnalité est plutôt cool à manipuler.

Étape 6: TA-DA

Une fois que vous avez tout assemblé, mettez l'adresse IP dans un navigateur et il devrait charger un écran très similaire à celui-ci. Félicitez-vous car maintenant vous avez votre propre satellite !! Revenez souvent car je le mettrai à jour pour qu'il corresponde aux révisions de mon satellite.