Lámpara de seguimiento ISS: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

La mayoría de las veces, me pregunto dónde está la ISS mirando al cielo. Para responder a esta pregunta, hice un objeto físico para saber exactamente dónde está la ISS en tiempo real.

La lámpara de seguimiento de la ISS es una lámpara conectada a Internet que rastrea constantemente la ISS y muestra su ubicación en la superficie de la Tierra (impresa en 3D).

Bono: la lámpara también muestra el lado soleado de la Tierra con Neopixels.

Entonces, en este Instructables, veremos los diferentes pasos para construir esta lámpara basada en WEMOS D1 Mini, motor paso a paso, servomotor, láser y piezas 3D.

Lo construyo yo solo, excepto la Tierra impresa en 3D, que se compró en Aliexpress.

Software:

• Código basado en Arduino
• Ubicación de API ISS: Notificación abierta - Ubicación actual de la ISS (por Nathan Bergey)
• Análisis de datos: Biblioteca ArduinoJson (por Benoit Blanchon)

CAD y piezas:

• Tierra impresa en 3D de 18 cm de diámetro (comprada en Aliexpress: aquí)
• Soportes de motor impresos en 3D: diseñados con Fusion 360 e impresos con Prusa i3 MK2S
• Tubo de cobre
• Base de hormigón, realizada con los vikingos franceses

Hardware:

• Microcontrolador: Wemos D1 Mini (antena wifi integrada)
• Servo EMAX ES3352 MG
• Motor paso a paso 28byj-48 (con la placa de controlador ULN2003)
• 10 NeoPixels LED
• Láser de longitud de onda de 405 nm
• Límite de cambio
• Fuente de alimentación 5V 3A

Paso 1: Modelado de piezas en Fusion 360 e impresión

Para montar todo el hardware, crearemos la base del ensamblaje central en piezas 3D. Las piezas están disponibles en Thingiverse aquí.

Hay 3 partes:

1) La longitud paso a paso de soporte

Esta pieza está hecha para montar el motor paso a paso, el WEMOS, la tira de Neopixels y el tubo de cobre.

2) El interruptor de soporte

Esta pieza está hecha para montar el interruptor de límite (usar para indicar al paso a paso la latitud -0 ° / -180 °). Está atornillado en la parte superior del paso a paso.

3) El soporte Servo Latitude

Esta pieza está hecha para montar el servomotor. El servo de soporte está montado en el motor paso a paso.

Todas las piezas fueron impresas en Prusa I3 MK2S, con filamento PETG negro

Paso 2: cableado y montaje

Este circuito tendrá una entrada de alimentación de 5V 3A (para poder utilizar la misma alimentación para el driver paso a paso, el láser, los Neopixels y el WEMOS)

Mediante el siguiente boceto, necesitamos soldar la fuente de alimentación directamente a los elementos de arriba en paralelo:

• Controlador paso a paso
• Láser
• Tira de Neopixels (NB: hay 10 Neopixels en realidad, no 8 como muestra el boceto)
• WEMOS

A continuación, necesitamos conectar los diferentes elementos al WEMOS:

1) El controlador paso a paso siguiendo esta lista:

• IN1-> D5
• IN2-> D6
• IN3-> D7
• IN4-> D8

2) El servomotor siguiente:

Pin del servo de datos -> D1

3) La tira de Neopixels sigue:

Pin de neopíxeles de datos -> D2

4) El interruptor de límite siguiente:

Los dos pines del interruptor a GND y D3

Conecte el interruptor de límite de manera que el circuito se abra / rompa cuando presionamos el interruptor (para que el circuito se cierre cuando nada lo presione). Esto es para evitar cualquier lectura incorrecta debido a un pico de voltaje.

Paso 3: Código Arduino - Obtener la posición ISS en tiempo real

Para impulsar los dos motores para alcanzar la posición de la ISS, necesitamos obtener la posición de la ISS en tiempo real:

• Para eso primero usaremos la API de Open Notify Here
• Luego, necesitamos analizar los datos para obtener un valor simple de la ubicación de ISS con la ayuda de Análisis de datos: Biblioteca ArduinoJson (por Benoit Blanchon)

#include <ESP8266WiFi.h #include <ESP8266HTTPClient.h #include <ArduinoJson.h // Parámetros de WiFi const char * ssid = "XXXXX"; const char * contraseña = "XXXXX"; configuración vacía () {Serial.begin (115200); WiFi.begin (ssid, contraseña); while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {retraso (1000); Serial.println ("Conectando …"); }}

Este programa conecta el NodeMCU al WiFi, luego se conecta a la API, obtiene los datos e imprímelos por serie.

bucle vacío () {

if (WiFi.status () == WL_CONNECTED) // Compruebe el estado de WiFi {HTTPClient http; // Objeto de clase HTTPClient http.begin ("https://api.open-notify.org/iss-now.json"); int httpCode = http. GET (); // Verifique el código de retorno if (httpCode> 0) {// Analizando const size_t bufferSize = JSON_OBJECT_SIZE (2) + JSON_OBJECT_SIZE (3) + 100; DynamicJsonBuffer jsonBuffer (tamaño de búfer); JsonObject & root = jsonBuffer.parseObject (http.getString ()); // Parámetros const char * message = root ["mensaje"]; const char * lon = root ["iss_position"] ["longitude"]; const char * lat = root ["iss_position"] ["latitud"]; // Salida al monitor serial Serial.print ("Mensaje:"); Serial.println (mensaje); Serial.print ("Longitud:"); Serial.println (lon); Serial.print ("Latitud:"); Serial.println (lat); } http.end (); // Cerrar conexión} delay (50000); }

Paso 4: Código Arduino final

El siguiente código de Arduino obtiene la ubicación de la ISS para mover el láser al lugar correcto en la superficie de la Tierra, y la posición del sol para iluminar los Neopixels en cuestión para iluminar la superficie del toque de la Tierra con el sol.

Bono 1: cuando la lámpara está encendida, durante la fase de inicialización, el láser apuntará la posición de la lámpara (id: la posición donde está el enrutador)

Bonificación 2: cuando la ISS está junto a la ubicación de la lámpara (+/- 2 ° de largo y +/- 2 ° de lat.), Todos los Neopixels parpadearán suavemente

Paso 5: disfrute de su rastreador ISS

Has hecho una lámpara de seguimiento ISS, ¡disfrútala!

Primer premio en el concurso de autores por primera vez