本方案使用 Raspberry Pi、ePaper Display、ProtoStax Enclosure 和 Python 跟蹤國際空間站的當前位置和軌跡。

在這個項目中，我將向您展示如何使用 Raspberry Pi、ePaper Display、ProtoStax Enclosure 和一些 Python 跟蹤和顯示國際空間站 (ISS) 的當前位置及其隨時間變化的軌跡。

第 1 步 - 設置樹莓派
Waveshare 電子紙顯示器使用 SPI 進行通信。因此，我們需要在 Raspberry Pi 上啟用 SPI，如果您還沒有這樣做的話。

啟用 SPI 的步驟

啟動 raspi-config。轉到“接口選項”。導航到 SPI 并按 Enter。當被問及是否要啟用 SPI 接口時，請回答“是”。請參閱幻燈片中的以下步驟 - 每個圖像的標題都有編號，并為每個步驟提供附加說明。

從 GitHub 存儲庫安裝 ProtoStax ISS Tracker 代碼（下面的鏈接）

這將安裝演示代碼以及必需的 Waveshare ePaper 庫。

第 2 步- 仔細檢查 SPI 接口是否正常工作
有些人遇到過 SPI 接口無法正確啟用的問題。

仔細檢查 /boot/config.txt 中的 SPI 是否實際“開啟”。搜索類似以下的條目：

并檢查您是否可以看到連接的 SPI 設備：

應該顯示一些東西！（如上面的 /dev/spidev0.0 /dev/spidev0.1）如果沒有，請嘗試sudo rpi-update并重新啟動。

如果 SPI 已正確啟用，則 /boot/config.txt 條目應如上所示，并且在列出 SPI 設備時，您還應該看到已連接的設備。

第 3 步 - 安裝其他先決條件
代碼需要 Python 3+ - 如果您使用的是舊版本的 python，則需要安裝 python3

代碼還依賴于其他庫。安裝 spidev、RPi.gpio 、Pillow 并請求依賴如下：

第 4 步 - 運行 ISS 跟蹤器
cd 到您在上面克隆 git 存儲庫時創建的目錄。

運行 iss.py python 腳本（使用 python3）：

如果以上所有步驟都正確完成，您應該會在電子紙顯示屏上看到帶有國際空間站當前位置的世界地圖！每 30 秒更新一次當前位置（之前的位置被繪制為軌跡）。還添加了 15 分鐘標記（紅色矩形），以了解國際空間站的行進速度！

這是正在運行的 ISS 跟蹤器（稍微加快了速度）：

理解代碼
該代碼有幾個細微差別需要牢記。國際空間站的位置是經緯度坐標。這些范圍從 -180 到 180（經度）和 90 到 -90（緯度）。這些需要映射到我們的電子紙顯示器的 XY 坐標。Waveshare 的 2.7 英寸顯示屏的屏幕分辨率為 264 x 176。縱橫比為 3:2

下一點要注意的是，世界地圖通常沒有這種縱橫比。我們需要一張可以在電子紙顯示器上顯示的地圖，并在世界地圖上合理準確地描繪國際空間站的緯度和經度。我們還需要一張具有經緯度描述的相當準確的地圖。

經過一番搜索，我找到了一張帶有經緯度線的世界地圖，我能夠將其縮小到 264 x 181 的大小。由于國際空間站不會飛越兩極，所以我可以放心，經緯度映射到這個坐標系上不會溢出到我們的 264x176 顯示之外。

這就是我們的 XY 坐標系。(-180, 90) 應該映射到 (0, 0) 并且 (180, -90) 應該映射到 (264 x 181)。x = a。lon + b 和 y = c.lat + d。我們有兩個方程，每個方程和兩個未知數，每個方程都有兩個數據點，因此我們可以很容易地求解（我將把它留給你作為練習！）

ISS 的位置每 30 秒更新一次，并附加到列表中。我們將每個位置的緯度、經度數據轉換為我們的 XY 坐標系。

我們用黑色繪制世界地圖。然后我們用紅色繪制列表中的位置 - 列表中的最后一個位置是當前位置，因此我們使用 ISS 圖標顯示它。其他位置被繪制為小圓圈（只是繪制一個點太小我們看不到），每 15 分鐘，位置被繪制為小矩形。這些 15 分鐘的標記幫助我們了解國際空間站的實際移動速度！

一旦你習慣了代碼示例并理解了代碼，嘗試通過做更多事情來擴展你的學習總是很好的。

以下是有關如何推進該項目的一些建議：

• 反轉顏色 - 以紅色顯示世界地圖，以黑色顯示國際空間站的位置和軌跡。
• 同時在屏幕上以文本形式顯示當前位置時間和緯度、經度
• 存儲您的位置坐標，每次國際空間站靠近您時，將其打印在顯示屏上，或執行其他一些操作，例如向您發送推文或電子郵件，或打開 LED。
• 使腳本在后臺運行，這樣即使您從 Pi 注銷，腳本也會繼續運行并更新您的位置（提示：使用 nohup）
• 使腳本在啟動時運行，以便在您啟動 Pi 時它會自動啟動！