(Bildnachweis: Future)
Die Vorstellung, an einem abgelegenen Ort zu sein und nicht mit der Zivilisation kommunizieren zu können, ist den meisten Menschen fremd. Mit Mobiltelefonen, Wi-Fi und Radio, die uns jederzeit zur Verfügung stehen, denken wir kaum darüber nach, wie schwierig es wäre, über große Entfernungen ohne sie zu kommunizieren. Für die Mitglieder der United States Space Force könnte dies jedoch in Zukunft Realität werden.
Was tust du, wenn deine Kommunikationsfähigkeit beeinträchtigt ist? In der zweiten Folge der Space Force STEM Challenge zeigen wir euch, wie ihr einen Morsecode-Infrarotsender (IR-Sender) baut, ein unglaublich einfaches, kostengünstiges Werkzeug, das weder ein Mobilfunksignal noch Wi-Fi benötigt, um mit euch in Kontakt zu bleiben.
Inhaltsübersicht
Was Sie brauchen:
Du brauchst zwei der folgenden Geräte, um Nachrichten an einen Freund zu senden und zu empfangen:
- Raspberry Pi Einplatinencomputer mit installiertem Raspberry Pi OS
- Eine IR-LED
- Eine IR-Fotodiode
- 100K-Widerstand
- Ein kleines Display zum Ablesen der Kommunikation
Schließlich solltest du dir vielleicht noch eine Anleitung für das Morsealphabet besorgen. Sie können auch andere Kodierungen verwenden, aber das Morsealphabet ist einfach zu programmieren und wird weithin verstanden, weshalb es sich ideal für die Notfallkommunikation eignet. Wir haben die Übersetzung in die Software implementiert, so dass Sie technisch gesehen keine Anleitung brauchen, aber wir denken, dass Sie sie gerne haben werden…
Besuchen Sie diesen Link für das Python-Skript zum Senden von Morsecode-Nachrichten. (Bildnachweis: Future)
Wir haben eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, Informationen über die Installation des Betriebssystems auf Ihrem Raspberry Pi und das Skript, das wir erstellt haben, hier. Wir verwenden Python als Programmiersprache. Im Internet gibt es zahlreiche Ressourcen, die Ihnen helfen, alphanumerische Zeichen in Morsezeichen zu übersetzen und wieder zurück. Sie können das Skript, das wir verwendet haben, hier herunterladen, aber wenn Sie eine zusätzliche Herausforderung suchen, versuchen Sie, Ihr eigenes zu schreiben.
Wir beginnen damit, die LED und die Fotodiode an die GPIO-Pins (General Purpose Input/Output) unseres Raspberry Pi anzuschließen. Das Skript, das wir bereitstellen, nimmt kurze Nachrichten auf, kodiert sie und lässt die Infrarot-LED entsprechend blinken. Mit der IR-Kommunikation können wir über ziemlich weite Entfernungen mit jemandem sprechen, aber wir müssen eine klare Sichtlinie haben und uns in einem Bereich ohne andere Infrarotquellen befinden. Starkes Sonnenlicht kann die Kommunikation stören, daher sollte man sie am besten nachts verwenden.
Unser fertiges IR-Kommunikationsgerät. Tippe eine Nachricht ein und sende sie! (Bildnachweis: Future)
Zu diesem Zeitpunkt tippen wir einfach ein, was wir sagen wollen, und drücken die Eingabetaste. Der Code, den wir verwenden, überprüft ständig den Zustand des Empfängers und sucht nach Impulsen, die als gültiger Morsecode übersetzt werden können. Wenn er welche findet, erscheinen sie auf unserem Bildschirm. Wenn wir tippen, hört der Code vorübergehend auf zu lauschen, um unsere Nachricht zu übermitteln.
Mission abgeschlossen
Nun hast du deinen eigenen IR-Kommunikator, den du mit einem Freund benutzen kannst. Bei Projekten wie diesem lernst du nicht nur, wie man coole Gadgets baut, sondern auch, wie man um die Ecke denken kann. Für jedes Hindernis gibt es eine Lösung, und deine Aufgabe ist es, einen Weg auf die andere Seite zu finden, ganz gleich, ob du an einem Ort feststeckst, an dem keine Kommunikation möglich ist, oder ob du einfach vor einem Problem stehst, das unüberwindbar scheint.
