Hogyan szereljük össze az Arduino -t a képek készítéséhez: Sydney, Maddy és Magdiel: 8 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Célunk egy olyan Arduino és Cubesat összeállítása volt, amelyek képesek egy szimulált Mars vagy az igazi Mars fényképezésére. Minden csoport korlátozást kapott a projektekhez: nem nagyobb, mint 10x10x10 cm, súlya nem haladhatja meg a 3 fontot. Egyéni csoportkorlátozásaink nem voltak más érzékelők hozzáadása, vagy a projekt eredeti elképzelésének megváltoztatása.

Lépés: Gyűjtse össze az anyagokat

1) Arduino Uno -val kompatibilis ArduCam -ot kell vásárolnia. Mi megvásároltuk a magunkat az Amazon -on, és a pontos modellt, amit vásároltunk: Arducam Mini Module Camera Shield OV2640 2 megapixeles objektívvel az Arduino UNO Mega2560 táblához (az Amazon linkje nem másolja, de írja be ezt a pontos nevet, és ez legyen az első) az oldalon)

2) Cubesat építése. Projektünk során 3D nyomtatóval nyomtattuk ki a már megtervezett Cubesat -ot. Nem mindegy, hogy milyen dizájnt használ. Ha nincs lehetősége a 3D nyomtatásra, akkor különféle elemekkel, például sarlópálcikákkal, legókkal, más fákkal stb. Is összeállíthatja. Ha nem az Arduino -t szereli össze, hogy Cubesatba helyezze, hagyja ki ezt a lépést. (A 3. lépésben elmagyarázzuk, hogyan építettük ki a Cubesat -ot)

3) Szerezd meg az Arduino -t. Egy Arduino Uno -t használtunk, ami kompatibilis az Arducammal.

4) Gyűjtse össze a vezetékeket. Szükséged lesz 8 férfi -női vezetékre és 4 hüvelyes vezetékre. A színek nem számítanak, de a különböző színek segíthetnek a szervezésben.

2. lépés: Csatlakoztassa a vezetékeket

Fogja meg a 8 hüvelyk -női vezetéket, és csatlakoztassa a hüvely végét az Arducam ezüst száraihoz. Szoros lesz, de némi türelemmel folytatják.

A használt színekre utalunk, jobbról balra haladva, szürkével kezdve.

1) Szürke vége az A5 -ig

2) Fehér vége A4 -ig

3) Fekete vége 5V -ra

4) Hadsereg zöld vége a GND -nek

5) Piros vége 13 -ig

6) Narancssárga vége 12 -ig

7) Sárga vége 11-ig

8) Zöld vége 7 -ig

3. lépés: Szerelje össze a Cubesat -ot

Projektünkhöz 3D -ben kinyomtattuk a Cubesat készülékünket. Ha nincs hozzáférése 3D nyomtatóhoz, akkor sok más lehetőség is van az építésre, mint például Popsicle botok, legók, fémek stb.

A fenti stl linkek, amelyeket használtunk és letöltöttünk a Cubesat nyomtatásához, egy kép példával együtt. A linkek eléréséhez kattintson a fotó linkekre, és ez egy másik oldalra visz, egyszer a másik oldalon kattintson a kis linkre a bal alsó sarokban, és letöltődik a számítógépre.

A felső lap és az alsó rögzítéséhez három lyukat csavartunk bele, és a fenti képek láthatók. 3D nyomtatáskor egy vékony réteggel kezdődik az alján, és úgy döntöttünk, hogy megtartjuk, ahelyett, hogy levágnánk és rögzítenénk az alsó darabot, de a választás az Öné. Kész kialakításunk mellett úgy döntöttünk, hogy levágjuk az extra rendetlen darabokat, hogy egy kicsit jobban tisztítsuk a megjelenést.

Ha úgy dönt, hogy más módon építi fel a Cubesat készüléket, akkor szükség lehet egy polcra az Arduino számára.

4. lépés: Állítsa be a kódot

1) Nyissa meg az Arduino/Genuino Uno programot a számítógépen

2) Töltse le a kódot az Arducam.com webhelyről, használja a spi kamerát, és töltse le a mellékelt könyvtárat

a) Nyissa meg az Arducam.com webhelyet

b) Nyomja meg a kémkamera büféjét a kezdőlapon

c) Az oldal bal oldalán nyomja meg a szoftvert

d) Nyomja meg a szoftverben a Source Github linkeket, és töltse le az oldalon található 3 fájlt

github.com/ArduCAM/RaspberryPi/tree/master…

3) Nyissa meg az Arduino/Genuino Uno programot, és töltse fel a spi fájlt a programba

4) Győződjön meg arról, hogy az USB -kábel csatlakoztatva van az Arduino -hoz és a számítógéphez

5) Nyissa meg az oldalra letöltött könyvtárat

6) Nyomja meg az oldal tetején a "feltöltés" gombot

Ha meg szeretné nyitni az Arducam Hostot, amely csak egy folyamatos videó a kameráról, menjen a letöltött könyvtárba, és nyissa meg az Arducam Host gombot

5. lépés: Biztonságos Arduino

A Cubesat -eket úgy tervezték, hogy a térben küldjék őket, és ez sok mozgást jelent. Arduino -jának és fényképezőgépének a lehető legbiztonságosabbnak kell lennie, hogy semmi ne törjön meg a Mars felé vezető úton, vagy a mi esetünkben a rázkódási teszt során.

Valójában nincs tökéletes módja ennek a lépésnek, és valószínűleg jobb módja lesz, mint amit tettünk, de itt a példa:

1) Fogja meg az Arduino -t, és keressen egy jó helyet a Cubesat alján vagy a polcon, ha úgy dönt, hogy egyet készít

2) Készítsen hurkot a szalagból (használjon ragasztószalagot, bár nem látszik a képen, elfogyott), és ragassza az Arduino aljára

3) Nyomja meg az Arduino és a szalagbuborékot, és erősen nyomja a Cubesat -ban készített biztonságos helyre

4) Ha úgy érzi, hogy az Arduino nem teljesen biztonságos, tegyen egy darab szalagot a tetejére az extra védelem érdekében

5) Keressen egy jó helyet az ArduCam számára

6) Rögzítse a fényképezőgépet szalaggal a legjobb módon. A képünkön látható, hogy két darabot vettünk felül és alul, és olyan hosszúra készítettük őket, hogy körbe tudják tekerni a műanyag darabokat

6. lépés: Vizsgálatok

Repülés és rázkódás teszt

Annak érdekében, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az Arduino biztonságos, repülési és rázkódási teszt is elvégezhető, de ez nem kötelező. Az osztályteremben két gépünk volt a Cubesat tesztelésére, de lehet, hogy nincs erre lehetősége. Videót készítünk a fenti tesztekről.

A repülési teszthez karakterláncot kell használnia a Cubesat és a gép közötti csatlakozáshoz. A húrt a Cubesat szemközti oldalain lévő négy lyukon keresztül tekertük. Javasoljuk, hogy hosszabbítsa meg a karakterláncot, mert pótolnunk kellett, és további húrt kellett hozzáadnunk. Amikor rögzítettük a zsinórt, a fényképezőgéppel szemben lévő oldalra helyeztük, így a kamera mindig lefelé néz, hogy jobban lássa. Egy horog segítségével rögzítheti a húrt a géphez. Miután rögzítette a karakterláncot, bekapcsolja a gépet, és lassan teljes erőre kap, és 30 másodpercig forgatja.

A rázkódási tesztekhez a Cubesat -ot egy kis dobozba helyezi, és lassan teljes erőre kapja. Két rázkódási teszt létezik, így a másodikhoz le kell ragasztani, de ugyanaz a koncepció. Ismételje meg, amit korábban tett, és tartsa 30 másodpercig.

7. lépés: Fizikai projektek

T: (2/1) mp/ciklus

A repülési teszt körüli pályára állítása 2 másodpercet vesz igénybe.

f: (.5/1) ciklus/mp

A teszt során.5 ciklust tud végrehajtani egy másodperc alatt.

V: 2,29 m/s

A műhold mozgásának sebessége 2,29 m/s, ezt úgy számítottuk ki, hogy vettük az átmérőt (1,46 cm) és megszoroztuk pi -vel, majd osztottuk az idővel (2/1 mp/ciklus). A sebesség a Cubesat sebessége, miközben körben halad a repülési teszten.

Ac: 7,18 m/s^2

A gyorsulás 7,18 m/s^2 a sebesség négyzetével (2,29 m/s) és a sugárral (0,73 cm) osztva. A gyorsulás a Cubesat sebességének változása, ahogy a teszten van

Fc: 1069,44 N

A centripetális erőt úgy kell kiszámítani, hogy vesszük a tömeget (148,87 g), és megszorozzuk a négyzetes sebességgel, és elosztjuk a sugárral (0,73 cm). A centripetális erő a Cubesatra ható erő, miközben körben mozog, és az általános úton tartja, míg Fc befelé mozog.

8. lépés: Következtetés

Ezeket a lépéseket hajtottuk végre egy Cubesat összeállításához és egy arduino kódolásához, hogy lefotózzuk a Marsot vagy bármilyen más tárgyat, amelyet szeretne. Ebben az utasításban pontos méréseinket és számításainkat tartalmaztuk, de otthon az eredmények eltérhetnek. Bár a projektünknek volt néhány akadálya, célunk volt, hogy mindegyiket elsimítsuk, és a lehető legegyszerűbbé tegyük ezt a projektet bárki más számára.