Kako izgraditi Cubesat s Arduinom i akcelerometrom .: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Zovemo se Brock, Eddie i Drew. Glavni cilj našeg razreda fizike je putovati sa Zemlje na Mars dok simulira orbitu oko Marsa koristeći Cube Sat i prikupljajući podatke. Cilj naših grupa za ovaj projekt je prikupljanje podataka pomoću senzora akcelerometra koji će biti pričvršćen na naš Arduino unutar kocke satelita koja će kružiti oko "Marsa" kako bi pronašla gravitacijsku silu na toj planeti. Neka moguća ograničenja za ovaj specifični zadatak bila bi da kôd ne radi na ispravan način, mjerač ubrzanja ne prikuplja podatke i granica koju CubeSat može izvagati. Iako postoji mnogo drugih s kojima bi se svaka osoba mogla susresti, s tim se naša grupa suočila. Videozapis našeg završnog projekta i testiranja možete pronaći ovdje https://www.youtube.com/embed/u1_o38KSrEc -Eddie

Korak 1: Lista materijala

Svi navedeni materijali idu unutar CUBESAT -a

1. Arduino i kabel za napajanje https://www.amazon.com/Elegoo-EL-CB-001-ATmega328…: arduino je dizajniran da učini elektroniku pristupačnijom umjetnicima, dizajnerima, hobistima i svima zainteresiranima za stvaranje interaktivnih objekata ili okruženja

: omogućite napajanje i sa vašeg Arduina i računara

2. Breadboard

: ploča za izradu eksperimentalnog modela električnog kola

MATERIJALI PRIKLJUČENI NA GRADNJU

1. Arduino akcelerometar

: instrument za mjerenje ubrzanja ili za detekciju i mjerenje vibracija

2. Modul Arduino SD kartice

: omogućava vam da svom projektu dodate masovnu pohranu i bilježenje podataka

3. Arduino žice

: prenosi kôd kroz Arduino i matičnu ploču

4. LED svjetlo

: LED je mala svjetlost (označava "diodu koja emitira svjetlost") koja radi s relativno malom snagom

-Drew

Korak 2: Potrebni alati i sigurnosne prakse

ALATI POTREBNI

1. Exacto nož

- koristili smo egzaktni nož za rezanje i praćenje oblika Arduina i Breadboard -a kroz stiropor, kako bismo zaštitili Arduino i Breadboard u slučaju nesreća

2. Pištolj za vruće ljepilo

- koristili smo pištolj za vruće ljepilo da zalijepimo stiropor na stranice našeg Cubesat -a kako bismo bili sigurni da su naši Arduino i Breadboard sigurni

3. Stiropor

- koristili smo komade stiropora za pričvršćivanje Arduina i matične ploče sa strana našeg Cubesat -a, također kako bismo omogućili jastuk ako Cubesat padne ili se protrese okolo

SIGURNOSNE PRAKSE

1. prva sigurnosna praksa koju smo primijenili bila je da pazimo da ne dodirnemo 3D štampač dok je štampao Cubesat. 3D štampač će se jako zagrijati i važno je zapamtiti da ga ne dodirujete.

2. kada smo koristili egzaktni nož za izrezivanje komada stiropora, morali smo ispod staviti karton kako se stolovi ne bi oštetili. takođe smo morali nositi naočare kada smo koristili kutiju za noževe, što nam je letelo u lice ili oko radnog prostora.

3. kada koristite bilo koji alat koji zahtijeva težak rad, obavezno nosite naočale iz sigurnosnih razloga.

4. nakon što pričvrstite Cubesat na orbiter, obavezno upozorite ljude oko orbita da ćete testirati svoj Cubesat i nositi naočale kako biste bili sigurni da su svi dijelovi tijela i ljudi sigurni.

-Drew

Korak 3: Kako:

Kako izgraditi CubeSat

1. da biste započeli proces izgradnje CubeSat -a, morate pretražiti modele CubeSat -a koji su veličine 10x10x10 i imaju STL datoteku pri ruci.

2. kada pronađete model koji će raditi na sigurnom držanju matične ploče i Arduina, morate preuzeti datoteke na fleš disk kako biste mogli pristupiti datotekama na 3D štampaču.

3. nakon što su ispravne datoteke preuzete na fleš disk, možete spojiti fleš disk na računar koji je priključen na 3D štampač.

4. prilikom štampanja, uverite se da ste izabrali ispravne datoteke i da su sve žice, kodovi i ulazi ispravno ožičeni između računara i 3D štampača. ovo će osigurati da je CubeSat ispravno odštampan i da sve ide po planu.

5. dodijelite svakom članu grupe određeno vrijeme za efikasnu provjeru štampača i napredak CubeSat -a kako biste uhvatili sve probleme na koje možete naići. mogućnost da član tima provjerava napredak otprilike svaka 2-3 sata, pružit će dovoljnu pomoć za rješavanje problema i pratiti napredak koji će se postići.

-Eddie

KOD:

#include #include #include #include

const int MPU = 0x68; int16_t AcX, AcY, AcZ, Tmp, GyX, GyY, GyZ; dvostruki korak, rola;

Podaci o datoteci;

void setup () {

pinMode (10, OUTPUT); // mora postaviti pin 10 na izlaz čak i ako se ne koristi; // postavljanje pina 7 za paljenje LED SD.begin (4); // počinje sd karticu sa CS postavljenim na pin 4 Serial.begin (9600); Serial.println (F ("BMP280 test")); Wire.begin (); Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x6B); Wire.write (0); Wire.endTransmission (true); Serial.begin (9600); } void loop () {Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x3B); Wire.endTransmission (false); Wire.requestFrom (MPU, 14, tačno);

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

// Korekcija podataka o ubrzanju AcXoff = -950; AcYoff = -300; AcZoff = 0;

// Temperaturna korekcija toff = -1600;

// Žiro korekcija GyXoff = 480; GyYoff = 170; GyZoff = 210;

// čita podatke o pristupu AcX = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + AcXoff; AcY = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + AcYoff; AcZ = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + AcYoff;

// očitavanje temperaturnih podataka temp = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + toff; tx = temp; t = tx/340 + 36,53; tf = (t * 9/5) + 32;

// čita podatke o žiroskopu GyX = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyXoff; GyY = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyYoff; GyZ = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyZoff;

Podaci = SD.open ("Log.txt", FILE_WRITE); // otvara datoteku pod nazivom "Dnevnik"

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

// šalje podatke sa serijskog porta Serial.print ("Ugao:"); Serial.print ("Pitch ="); Serial.print (pitch); Serial.print ("| Roll ="); Serial.println (roll);

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

Serial.print ("Akcelerometar:"); Serial.print ("X ="); Serial.print (AcX); Serial.print ("| Y ="); Serial.print (AcY); Serial.print ("| Z ="); Serial.println (AcZ);

Serial.print ("Žiroskop:"); Serial.print ("X ="); Serial.print (GyX); Serial.print ("| Y ="); Serial.print (GyY); Serial.print ("| Z ="); Serial.println (GyZ); Serial.println ("");

Data.print (visina); Data.println (rola);

Data.print (tf); Data.println (t); Data.print (AcX); // zapisuje acel podatke u datoteku Data.print (","); // ispisuje zarez u datoteci Data.print (AcY); Data.print (","); Data.print (AcZ); Data.print (","); Data.print (GyX); Data.print (","); Data.print (GyY); Data.print (","); Data.println (GyZ);

kašnjenje (1000); }

// pretvaramo akceleracijske podatke u pitch/roll void getAngle (int Vx, int Vy, int Vz) {double x = Vx; dvostruki y = Vy; dvostruko z = Vz;

}

}

KOD (NASTAVAK):

-to je kod koji smo koristili za prikupljanje podataka sa akcelerometra i SD kartice.

-Nakon što smo naš Arduino i Breadboard ožičili kako bi izgledali kao na dijagramu frizinga, uključili smo SD karticu u modul adaptera SD kartice i nastavili s pripremama za naše konačno testiranje.

-Dugo smo imali problema sa kodom, ali gore navedeni kod je konačni kod koji smo koristili i koji nam je dao podatke koje smo koristili za našu prezentaciju.

-ovaj kôd prikuplja podatke sa mjerača ubrzanja i prenosi ih na SD karticu.

-SD kartica je priključena na USB i priključena na računar. odatle su informacije stavljene u naš računar.

-Brock

Ožičenje ARDUINA:

- dok smo ožičavali Arduino, borili smo se s dosadnim žicama i s ludim Arduinosom.

- morali smo više puta ispraviti ožičenje našeg Arduina zbog pogrešnog ožičenja.

- kako biste osigurali ispravno ožičenje i kodiranje, provjerite jesu li vaše žice u potpunosti osigurane i koda ispravno obrađena.

DIJAGRAM ZA FRITZIRANJE:

- dijagram fritzinga bio je jasan i lako ga je pratiti

- naišli smo na probleme sa dijagramom kada modul SD kartice nije bio dio programa za fritzing. zbog toga smo morali pretraživati na internetu dio koji se može preuzeti i uključiti u dijagram

- završili smo dijagram uključivanjem ispravnih dijelova i programa u dijagram

-Drew

Korak 4: Rezultati/naučene lekcije

Naš grafikon prikazuje jasan porast temperature, vjerojatno zbog toga što je grijaču potrebno vrijeme da postigne maksimalnu temperaturu.

Za ovaj projekt, fizika na koju smo naišli bila je centripetalna sila koja je držala CubeSat u orbiti.

-Brock