Weather Balloon Tracker یعنی چه؟ (برای مبتدی)
Weather Balloon (بالون هواشناسی) یک بالون هلیوم است که یک Payload (محموله) سبک حاوی سنسورها را تا ارتفاع ۲۰-۳۵ کیلومتر حمل می‌کند. در این ارتفاع، فشار هوا به حدود ۱٪ فشار سطح دریا کاهش می‌یابد و دما به -۵۰ تا -۷۰ درجه می‌رسد.
برای ردیابی Payload در ارتفاع بالا، نیاز به یک ماژول GPS داریم که حداکثر ارتفاع بیش از ۱۸km را پشتیبانی کند — ماژول NEO-M9N یا NEO-M8N با Airborne Mode فعال می‌تواند تا ارتفاع ۵۰km کار کند. ارسال موقعیت از طریق LoRa که برد خوبی در خط دید دارد.
محصولی که می‌سازید
یک Payload سبک ۱۵۰g برای ردیابی بالون هواشناسی با موقعیت GPS + دما/فشار.
- زمان ساخت: ۸ تا ۱۲ ساعت
- وزن Payload: ۱۵۰-۲۰۰g
- برد LoRa: تا ۱۰۰km در خط دید آزاد
قطعات Payload (BOM)
| قطعه | اهمیت |
|---|---|
| ESP32 سبک (ESP32-S3 Mini) | کنترلر — کم‌مصرف |
| GPS u-blox NEO-M8N/M9N | باید Airborne Mode پشتیبانی کند |
| LoRa SX1278 433MHz | برد بلند در ارتفاع |
| BMP280 (فشار/دما) | اطلاعات جو |
| باتری LiPo 1000mAh با عایق انرژی | دمای -۷۰°C را تحمل کند! |
کد — GPS Airborne Mode + LoRa Beacon
#include <TinyGPS++.h>
#include <LoRa.h>
#include <Adafruit_BMP280.h>
TinyGPSPlus gps;
HardwareSerial gpsSerial(1); // UART1
Adafruit_BMP280 bmp;
// فعال‌سازی Airborne Mode در u-blox:
// بدون این، GPS بالای 18km کار نمی‌کند!
void setAirborneMode() {
uint8_t setNav[] = {
0xB5, 0x62, 0x06, 0x24, 0x24, 0x00, 0xFF, 0xFF,
0x06, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x10, 0x27,
0x00, 0x00, 0x05, 0x00, 0xFA, 0x00, 0xFA, 0x00,
0x64, 0x00, 0x2C, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x16, 0xDC
};
for(int i=0; iچک‌لیست قبل از رها کردن بالون
| بررسی | وضعیت |
|---|---|
| GPS Fix قبل از رها کردن؟ | ☐ الزامی! |
| Airborne Mode تأیید شده؟ | ☐ u-blox u-center بررسی کنید |
| Beacon روی گیرنده زمین دریافت می‌شود؟ | ☐ |
| باتری عایق‌بندی شده؟ (دمای -۷۰°C) | ☐ فوم استایروفوم دور باتری |
| مجوز پرواز در منطقه گرفته شده؟ | ☐ الزامی از سازمان هواپیمایی |