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[项目教程] IOT星球玩具总动员_探测“宇宙”噪声

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本帖最后由 喜羊羊 于 2018-8-12 15:17 编辑

我是IOT星球精灵小安。
今天基地的小Z队长分配我完成一个科学探索任务。
探测宇宙燥音。
截图201808111544388855.png

哈哈,其实这个想法来自看作死创客洋洋老师的一视频http://www.acfun.cn/v/ac4171524
在办公室老师为了监控教室中自习的学生是否在不专心写作业不认真学习在高声说笑用树莓派做了一个物联网远程监测装置。
当教室中噪音达到一定值时会向老师手机提示信息。
老师就可以到教室抓到学生批评了。
截图201808111553043068.png

哈哈,正如吴俊杰老师所说,作死创客系列激发了不少孩子玩创客。
我也是其中之一吧。



我也想要完成一个噪音监测报警装置。老师帮忙起了一个IOT星球的名字——探测宇宙噪音。

项目意义:
噪音检测
可以改造后做紫外线,烟雾等远程检测。


材料准备:
  • micro:bit X2
  • micro:mateX2
  • OBLOQX2
  • 小喇叭X1
  • 模拟音量传感器X1
  • USD线X2

   制作外壳的乐高颗粒


项目目标:
1、前方监测站:
      micro:bit  1
      micro:mate 1
      OBLOQ   1  接 P1 P2
      模拟音量传感器   1  接P0
      电源    1
      USB线   1
      不会画接线图,接线如上描述。
webwxgetmsgimg.jpg
2、后方控制中心:
      micro:bit  1
      micro:mate 1
      OBLOQ   1  接 P1 P2
      带功放小喇叭 1  接P0
      电源    1
      USB线   1
webwxgetmsgimg (1).jpg
目标任务:
当前端探测器探测到噪音达到一定值时,发送信号给后台控制中心。
后台控制中心报警并闪动屏幕。


制作过程:
探测端程序topic1:
截图201808111836402577.png

控制中心TOPIC0:
截图201808111810143316.png
截图201808111838128458.png




测试视频:





IOT图片:
截图201808111819043785.png
截图201808111819357680.png



相关资料:宇宙噪声
      天体辐射的电磁波对通信系统形成的噪声称为宇宙噪声。它在整个空间的分布是不均匀的,最强的来自银河系中部,其强度与季节和频率等因素有关。通常在工作频率低于300MHz时需要考虑它的影响。实践证明宇宙噪声服从高斯分布,在一般工作范围内它具有平坦的功率谱密度。
宇宙噪声,是指来自地球大气层外的无线电辐射干扰。2009年11月19日,位于孟买的印度地磁研究所称,印度科学家将在南极考察站安装成像式宇宙噪声接收机,以加强对宇宙噪声的研究。
银河系宇宙背景存在着稳定的频段范围宽广的无线电波辐射,此即宇宙噪声。宇宙噪声源主要是银河和太阳。太空观测的宇宙噪声强度具有相对稳定的空间方向分布。当银河宇宙噪声穿过大气层时,其强度将受到衰减,衰减的程度与其经过的路径上电子浓度和中性粒子成分浓度的乘积成正比。地面银河宇宙噪声强度的变化可以用来研究和监测高空大气,主要是电离层特别是电离层低层的电子浓度的变化。
种类举例[url=]编辑[/url]
宇宙噪声是指宇宙空间各种射电源的辐射传播到地球表面所形成的噪声。这些射电源包括辐射电磁波的太阳、月球、行星等天体和星际物质。在宇宙噪声中,太阳噪声和银河系噪声是主要的噪声源。

太阳噪声
当用窄波束天线对着太阳时,太阳的噪声温度大约在100000K(开尔文)以上,并随太阳的活动性而变化。图中的太阳强活动期曲线是指太阳射电暴发等异常情况的噪声。当卫星通信地球站的天线朝向太阳时,信号将完全淹没在噪声之中而无法接收,这就是卫星通信中的所谓日凌中断现象。当使用无方向性天线测量太阳噪声时,太阳的噪声温度是很低的。对于短波通信来说,太阳噪声没有影响。

银河系噪声
银河系噪声是指来自银河系星球的噪声,它是宇宙噪声的主要成分。银河系中较强的辐射源位于天鹅座、仙后座、金牛座、人马座、半人马座等星座。测量结果表明,银河系中央部位的噪声强度,比其它方向的强度约大2~4dB。由于强辐射源的分布情况和地球自转的关系,银河系噪声有一定的日变化,但起伏较小,可以忽略。
银河系噪声的频率范围很宽,从无线电频谱的低端一直延伸到10GHz以上,不过超过1GHz之后电平很低,对于信号传输的影响可以忽略不计。银河系噪声由深空来到地面时,其低端频率的强度,由于电离层的反射和散射,以及较强的大气无线电噪声的掩盖,测量比较困难。大气无线电噪声世界分布图中给出的频率为1MHz的银河系噪声电平预期值是Cottony和Johler于1952年用外插法导出的。给出的数值是银河噪声的上限,其随时间的变化在±2dB以内。60年代,有人使用装置在地面上的设备,准确地测量了频率大约在10 MHz以下的银河噪声电平。这期间及以后的年代,各国许多研究机构相继利用火箭和卫星,对10MHz以下的银河噪声,进行了一系列指定频率和一定频谱的测量。

来源[url=][/url]
太阳、星星、银河以及其他宇宙物体都会产生到数GHz范围的噪声。在HF段(1.8MHz~30MHz 之间的频段),宇宙噪声主要表现为一个连续的噪声背景。在VHF(Very High Frequency)或更高的频段,宇宙噪声能对某些频谱产生特定的干扰,并且成为地球表面通信和空间通信的限制性因素之一。到目前为止,太阳是宇宙噪声的最大来源,但在晚上,它的影响被大幅度减弱。银河系的中心地区也会产生与太阳差不多级别的宇宙噪声。如果把用于卫星通信或者是EME通信的高增益UHF(Ultra High Frequency)或VHF天线指向银河的中心,也可以听到很强的宇宙噪声。其他的星群或星团也是宇宙噪声的来源。最后,宇宙本身也就较低的背景噪声。





rzyzzxw  版主

发表于 2018-8-12 10:06:10

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