Cubesat építése Arduino és gyorsulásmérővel: 5 lépés

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

A nevünk Brock, Eddie és Drew. Fizikaóránk fő célja, hogy utazzunk a Földről a Marsra, miközben szimuláljuk a Mars körüli pályát egy Cube Sat segítségével, és adatokat gyűjtünk. Csoportjaink célja ebben a projektben az, hogy adatokat gyűjtsünk egy gyorsulásmérő -érzékelő segítségével, amelyet az Arduino -hez rögzítünk egy Cube Sat -en belül, amely a Mars körül kering, hogy megtalálja a bolygó gravitációs erejét. Ennek a konkrét feladatnak néhány lehetséges korlátozása lehet, ha a kód nem működik megfelelően, a gyorsulásmérő nem gyűjt adatokat, és a CubeSat mérlegelheti a határt. Bár sok más emberrel is találkozhat, ezekkel a csoportokkal kellett szembenézni. A végső projektünkről és a tesztelésről készült videó itt található: https://www.youtube.com/embed/u1_o38KSrEc -Eddie

1. lépés: Anyaglista

Az összes felsorolt anyag a CUBESAT belsejébe kerül

1. Arduino és tápkábel https://www.amazon.com/Elegoo-EL-CB-001-ATmega328…: Az arduino célja, hogy az elektronikát hozzáférhetőbbé tegye a művészek, tervezők, hobbisták és mindazok számára, akik érdeklődnek interaktív tárgyak vagy környezetek létrehozása iránt.

: áramellátás engedélyezése az Arduino és a számítógép között

2. Kenyeretábla

: tábla elektromos áramkör kísérleti modelljének elkészítéséhez

A Kenyértáblához csatolt anyagok

1. Arduino gyorsulásmérő

: a gyorsulás mérésére vagy a rezgések észlelésére és mérésére szolgáló műszer

2. Arduino SD kártya modul

: lehetővé teszi tömeges tárolás és adatnaplózás hozzáadását a projekthez

3. Arduino vezetékek

: átviszi a kódot az egész Arduino -n és a kenyértáblán

4. LED fény

: a LED egy kicsi lámpa ("fénykibocsátó diódát" jelenti), amely viszonylag kis energiával működik

-Rajzolt

2. lépés: Szükséges eszközök és biztonsági gyakorlatok

SZÜKSÉGES ESZKÖZÖK

1. Exacto kés

- precíz késsel vágtuk le és követtük nyomon az Arduino és a Breadboard alakját a hungarocellen keresztül, hogy megvédjük az Arduino és a Breadboard baleseteket

2. Forró ragasztópisztoly

- forró ragasztópisztollyal ragasztottuk a hungarocelt a Cubesat oldalához, hogy biztosítsuk az Arduino és a Breadboard biztonságát

3. hungarocell

- Styrofoam darabokat használtunk az Arduino és a kenyértábla rögzítéséhez a Cubesatunk oldalán, hogy párnát is biztosítsunk, ha a Cubesat leesik vagy megrázódik

BIZTONSÁGI GYAKORLAT

1. az első biztonsági gyakorlat, amelyet betartottunk, annak biztosítása volt, hogy ne érintsük meg a 3D nyomtatót a Cubesat nyomtatásakor. a 3D nyomtató nagyon felforrósodik, ezért fontos megjegyezni, hogy ne érintse meg.

2. amikor a precico késsel kivágtuk a hungarocell darabjait, kartonpapírt kellett alá helyeznünk, hogy az asztalok ne sérüljenek meg. szemüveget is kellett viselnünk, amikor a késes tokot használva bármi felrepült az arcunkba vagy a munkaterületünkre.

3. ha bármilyen szerszámot használ, amely kemény munkát igényel, biztonsági okokból ügyeljen arra, hogy viseljen védőszemüveget.

4. miután a Cubesat -ot a pályára rögzítette, ügyeljen arra, hogy figyelmeztesse a keringő körüli embereket, hogy tesztelni fogja a Cubesat készüléket, és viseljen védőszemüveget annak érdekében, hogy minden testrész és ember biztonságban legyen.

-Rajzolt

3. lépés: Hogyan:

Hogyan építsünk CubeSat -et

1. A CubeSat építési folyamat megkezdéséhez keresse meg a CubeSat 10x10x10 méretű, STL fájllal rendelkező modelljeit.

2. ha talált egy modellt, amely biztonságosan fog működni a kenyérsütőben és az Arduino -ban, akkor le kell töltenie a fájlokat egy flash meghajtóról, hogy hozzáférhessen a fájlokhoz a 3D nyomtatón.

3. miután a megfelelő fájlokat letöltötte a flash meghajtóra, csatlakoztathatja a flash meghajtót a 3D nyomtatóhoz csatlakoztatott számítógéphez.

4. nyomtatáskor győződjön meg arról, hogy a megfelelő fájlokat választotta ki, és az összes vezeték, kód és bemenet megfelelően van bekötve a számítógép és a 3D nyomtató között. ez biztosítja, hogy a CubeSat helyesen legyen nyomtatva, és minden a terv szerint haladjon.

5. rendeljen minden csoporttagnak egy kijelölt időt, hogy hatékonyan ellenőrizze a nyomtatót és a CubeSat folyamatát, hogy felismerje az esetlegesen felmerülő problémákat. ha a csapat tagja 2-3 óránként ellenőrizheti az előrehaladást, elegendő segítséget nyújt a problémák megoldásához és az előrehaladás megfigyeléséhez.

-Eddie

A KÓD:

#befoglalás #befoglalás #befoglalás #befoglalás

const int MPU = 0x68; int16_t AcX, AcY, AcZ, Tmp, GyX, GyY, GyZ; kettős hangmagasság, tekercs;

Fájladatok;

void setup () {

pinMode (10, KIMENET); // be kell állítani a 10 -es tűt kimenetre, még akkor is, ha nem használják; // a 7. tű beállítása a LED SD megvilágítására. kezdet (4); // az SD -kártyát úgy kezdi, hogy a CS 4 -es pin -re van állítva. Serial.begin (9600); Soros.println (F ("BMP280 teszt")); Wire.begin (); Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x6B); Vezeték.írás (0); Wire.endTransmission (igaz); Sorozat.kezdet (9600); } void loop () {Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x3B); Wire.endTransmission (false); Wire.requestFrom (MPU, 14, igaz);

int AcXoff, AcYoff, AcZoff, GyXoff, GyYoff, GyZoff; int temp, toff; kettős t, tx, tf;

// Gyorsulási adatok korrekciója AcXoff = -950; AcYoff = -300; AcZoff = 0;

// Hőmérsékletkorrekció toff = -1600;

// Giroszkóp korrekció GyXoff = 480; GyYoff = 170; GyZoff = 210;

// accel adatok olvasása AcX = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + AcXoff; AcY = (Huzal.olvasás () << 8 | Vezeték.olvasás ()) + AcYoff; AcZ = (Huzal.olvasás () << 8 | Vezeték.olvasás ()) + AcYoff;

// hőmérsékleti adatok olvasása temp = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + toff; tx = hőmérséklet; t = tx/340 + 36,53; tf = (t * 9/5) + 32;

// giroszkóp adatok olvasása GyX = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyXoff; GyY = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyYoff; GyZ = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyZoff;

Adatok = SD.open ("Log.txt", FILE_WRITE); // megnyitja a "Napló" nevű fájlt

// get pitch/roll getAngle (AcX, AcY, AcZ);

// küldje el az adatokat a soros porton Serial.print ("Angle:"); Serial.print ("Pitch ="); Soros.nyomat (hangmagasság); Serial.print ("| Roll ="); Soros.println (tekercs);

Serial.print ("Temp:"); Serial.print ("Temp (F) ="); Soros.nyomat (tf); Soros.nyomtatás ("| Hőmérséklet (C) ="); Soros.println (t);

Serial.print ("Gyorsulásmérő:"); Soros.nyomtatás ("X ="); Soros.nyomtatás (AcX); Soros.nyomtatás ("| Y ="); Sorozatnyomat (AcY); Soros.nyomtatás ("| Z ="); Soros.println (AcZ);

Serial.print ("Giroszkóp:"); Soros.nyomtatás ("X ="); Serial.print (GyX); Soros.nyomtatás ("| Y ="); Sorozatnyomat (GyY); Soros.nyomtatás ("| Z ="); Serial.println (GyZ); Serial.println ("");

Data.print (hangmagasság); Data.println (tekercs);

Data.print (tf); Data.println (t); Data.print (AcX); // acel adatokat ír a Data.print fájlba (","); // vesszőt nyomtat a Data.print (AcY) fájlban; Data.print (","); Data.print (AcZ); Data.print (","); Data.print (GyX); Data.print (","); Data.print (GyY); Data.print (","); Data.println (GyZ);

késleltetés (1000); }

// konvertálja az accel adatokat pitch/roll void getAngle (int Vx, int Vy, int Vz) {double x = Vx; kettős y = Vy; kettős z = Vz;

}

}

A KÓD (FOLYTATÁS):

-ez a kód, amellyel adatokat gyűjtöttünk a gyorsulásmérőből és az SD -kártyáról.

-Miután az Arduino és a Breadboard kábeleket úgy kötöttük össze, mint a rajzolási diagramon, csatlakoztattuk az SD kártyát az SD kártya adapter modulhoz, és folytattuk a felkészülést a végső tesztelésre.

-hosszú ideig problémáink voltak a kóddal, de a fent megadott kód a végső kód, amelyet használtunk, és amely megadta azokat az adatokat, amelyeket a bemutatónkhoz használtunk.

-ez a kód összegyűjti az adatokat a gyorsulásmérőből és átviszi az adatokat az SD kártyára.

-az SD -kártyát az USB -hez és a számítógéphez csatlakoztatta. onnan került az információ a számítógépünkbe.

-Borz

Az ARDUINO bekötése:

- az Arduino bekötése közben dud drótokkal és dud Arduinosokkal küszködtünk.

- többször kellett korrigálnunk Arduino -nk huzalozását a helytelen bekötés miatt.

- a helyes bekötés és kódolás biztosítása érdekében győződjön meg arról, hogy a vezetékek teljesen rögzítve vannak, és a kódolás megfelelően történik.

FRITZÍTÓ DIAGRAM:

- a frizurázási diagram egyenesen előre haladt és könnyen követhető

- problémákkal szembesültünk a diagrammal, amikor az SD kártya modul nem volt része a fritzáló programnak. emiatt az interneten kellett keresnünk egy letölthető részt, amelyet fel kell venni a diagramra

- befejeztük a diagramot a megfelelő alkatrészek és programok beillesztésével a diagramba

-Rajzolt

4. lépés: Eredmények/Tanulságok

Grafikonunk egyértelmű hőmérsékletemelkedést mutat, valószínűleg azért, mert a fűtőberendezésnek időbe telik a maximális hőmérséklet elérése.

Ebben a projektben a fizika, amibe belefutottunk, az volt a centripetális erő, amely megtartotta a CubeSat keringését.

-Borz