Sadržaj:

Ultimativni zapisnik podataka balona na visokoj nadmorskoj visini: 9 koraka (sa slikama)
Ultimativni zapisnik podataka balona na visokoj nadmorskoj visini: 9 koraka (sa slikama)

Video: Ultimativni zapisnik podataka balona na visokoj nadmorskoj visini: 9 koraka (sa slikama)

Video: Ultimativni zapisnik podataka balona na visokoj nadmorskoj visini: 9 koraka (sa slikama)
Video: НЛО И ПЕРЕХВАТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ (Удивительные взаимодействия NORAD) - Луис Элизондо 2024, Juli
Anonim
Image
Image
Vrhunski zapisnik podataka o balonima za vremenske prilike na velikoj nadmorskoj visini
Vrhunski zapisnik podataka o balonima za vremenske prilike na velikoj nadmorskoj visini

Snimite balonske podatke o vremenskim balonima na velikoj nadmorskoj visini pomoću vrhunskog zapisnika podataka o balonima za velike vremenske uslove.

Vremenski balon na velikoj nadmorskoj visini, poznat i kao balon na velikoj nadmorskoj visini ili HAB, veliki je balon ispunjen helijem. Ovi baloni su platforma koja omogućava eksperimente, skupljače podataka ili gotovo sve da idu u svemir. Baloni često dosežu visine od 80 000 stopa, a neki prelaze i preko 100 000 stopa. Hab obično ima korisni teret koji sadrži padobran, radarski reflektor i paket. Paket obično sadrži kameru i GPS jedinicu koja se koristi za praćenje i oporavak balona.

Kako balon raste, pritisak pada. S manjim pritiskom izvan balona, balon se širi i na kraju postaje toliko velik da iskoči! Padobran tada vraća korisni teret natrag na tlo, često mnogo milja od mjesta gdje je balon lansiran.

Moja škola redovno koristi ove balone za snimanje video zapisa zakrivljenosti zemlje. Uz ekstremne promjene temperature i pritiska, velike količine zračenja i brzinu vjetra, s ovih letova može se zabilježiti mnogo zanimljivih podataka.

Ovaj projekt započeo je prije četiri godine sokratskim seminarom o svemiru. Seminar je djelovao kao inspiracija. Moji vršnjaci su odlučili da žele doći u svemir. Dodirnite nedodirljivo. Odlučili su da će put do svemira biti pomoću vremenskih balona. Četiri godine kasnije preskočite i lansirali smo 16 balona. 15 je pronađeno, što je vrlo impresivan rekord u pronalaženju balona. Ove godine sam krenuo u srednju školu i pridružio se timu za lansiranje meteoroloških balona. Kad sam shvatio da se ne bilježe nikakvi podaci, krenuo sam to promijeniti. Moj prvi zapisnik podataka bio je Najlakši Arduino zapisnik balona na velikoj nadmorskoj visini. Ova nova verzija prikuplja više podataka, čime je stekla titulu vrhunskog. Ovim se visina, temperatura, brzine vjetra, brzine uspona i spuštanja, zemljopisna širina, dužina, vrijeme i datum bilježe i pohranjuju na microSD karticu. Ova verzija također koristi perf ploču za povećanje izdržljivosti i manji rizik. Dizajn je napravljen tako da se Arduino Nano može priključiti na vrh. Podaci prikupljeni ovim zapisničarem podataka dopuštaju nama studentima da dodirnemo ivicu prostora. Možemo dodirnuti nedodirljivo!

Ovaj novi zapisnik podataka pruža više podataka od većine balončića koji se mogu kupiti. Može se izgraditi i za manje od 80 USD, dok će vas kupljena u trgovini koštati više od 200 USD. Hajde da počnemo!

Korak 1: Dijelovi, programi, alati i biblioteke

Dijelovi, programi, alati i biblioteke
Dijelovi, programi, alati i biblioteke
Dijelovi, programi, alati i biblioteke
Dijelovi, programi, alati i biblioteke
Dijelovi, programi, alati i biblioteke
Dijelovi, programi, alati i biblioteke
Dijelovi, programi, alati i biblioteke
Dijelovi, programi, alati i biblioteke

Delovi

Arduino - Nano je najbolji jer se može postaviti na vrh. Koristio sam i Arduino Uno sa žicama koje ga spajaju

Savjetovao bih vam da koristite originalni Arduino jer mnogi klonovi možda neće raditi na niskim temperaturama kojima je zapisivač podataka izložen. Najhladnija temperatura zabilježena na našem letu bila je -58 Fahrenheita. Uz odgovarajuću zaštitu od vremenskih uvjeta i grijače za ruke, klon može djelovati.

5-22 USD (ovisno o kvaliteti)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

GPS jedinica - pruža podatke o vremenu, datumu, nadmorskoj visini, silasku, usponu i brzini vjetra

Toplo bih preporučio ovu jedinicu. Većina GPS jedinica ne radi iznad 60 000 stopa. Budući da baloni na velikoj visini idu više, oni ne funkcioniraju. Kada je u načinu letenja, ova jedinica radi na 160 000 stopa.

store.uputronics.com/?route=product/product&product_id=72

$30

Zapisnik podataka MicroSD - Sadrži MicroSD karticu i omogućuje nam pohranu podataka koje prikupljamo

Na tržištu ih ima mnogo, a neki su i jeftiniji. Otišao sam s ovim jer je lagan, Sparkfun ima odličnu dokumentaciju i vrlo je jednostavan za korištenje. Kada je spojena na pinove 0 i 1, funkcija Serial.print piše na nju. To je tako lako!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Senzor temperature - ja koristim jedan za osiguravanje vanjske temperature, ali se lako može dodati dodatni za osiguravanje temperature unutar korisnog tereta

Koristio sam senzor temperature tmp36. Ovaj analogni senzor radi bez naredbe odgode. GPS jedinica ne može raditi sa kašnjenjima pa je ovaj senzor idealan. Da ne spominjem da je jeftin i zahtijeva samo jedan analogni pin. Također, radi na 3,3 volta na čemu radi cijeli krug. Ova komponenta se u osnovi savršeno uklapa!

www.sparkfun.com/products/10988?_ga=2.172610019.1551218892.1497109594-2078877195.1494480624

$1.50

1k otpornici (2x) - Koriste se za prijemne linije GPS -a i MicroSD Loggera podataka

Arduino osigurava 5 volti ovim pinovima. 1k otpornik spušta napon na siguran nivo za ove jedinice.

www.ebay.com/p/?iid=171673253642&lpid=82&&&&ul_noapp=true&chn=ps

75¢

LED - Treperi svaki put kada se prikupe podaci (opcionalno)

Arduino i MicroSd trepere svaki put kada se prikupe i podaci. Ovo, međutim, čini očiglednijim. Žice na ovome se također mogu produžiti tako da LED dioda strši. Ovo se koristi za osiguranje evidentiranja podataka.

www.ebay.com/itm/200-pcs-3mm-5mm-LED-Light-White-Yellow-Red-Green-Assortment-Kit-for-Arduino-/222107543639

Perf ploča - Ovo omogućava trajnije kolo i smanjuje rizik jer žice ne mogu otpasti. Umjesto toga mogla bi se koristiti matična ploča ili PCB

www.amazon.com/dp/B01N3161JP?psc=1

50¢

Konektor za bateriju - Za lansiranje koristim bateriju od 9V. Time se baterija priključuje na strujno kolo. Na njih sam lemio spojni spoj žica kratkospojnika radi lakšeg povezivanja

www.amazon.com/Battery-Connector-Plastic-A…

70¢

Mikro prekidač - ovo koristim za uključivanje jedinice. Ovo mi omogućava da bateriju držim uključenom, a da sistem ostane isključen (opcionalno)

Ja sam svoju spasio od mjesečeve lampe. Bilo koji mikro prekidač će raditi.

MicroSwitchLink

20¢

Muški i ženski zaglavlji - koristite ih za omogućavanje odvajanja komponenti kao što su GPS i Arduino od strujnog kola. (Preporučeno)

www.ebay.com/itm/50x-40-Pin-Male-Header-0-1-2-54mm-Tin-Square-Breadboard-Headers-Strip-USA-/150838019293?hash=item231ea584dd:m: mXokS4Rsf4dLAyh0G8C5RFw

$1

MicroSD kartica - preporučio bih karticu od 4-16 GB. Dnevnici ne zauzimaju mnogo prostora

Moj zapisnik podataka radio je od 6:30 do 13:30 i koristio je samo 88 kilobajta prostora. To je manje od 1/10 megabajta.

www.amazon.com/gp/product/B004ZIENBA/ref=oh_aui_detailpage_o09_s00?ie=UTF8&psc=1

$7

Powersource - Prostor je hladan pa će se tekuće baterije smrznuti. To znači da nema alkalnih baterija. Litijumske baterije rade odlično! Koristio sam bateriju od 9V

www.amazon.com/Odec-9V-Rechargeable-Batter…

$1

Ukupni troškovi iznose 79,66 USD! Komercijalni drvosječe koštaju oko 250 USD pa smatrajte ovo popustom od 68%. Vjerojatno imate i mnoge od ovih artikala, poput Arduina, SD kartice itd. Koji snižavaju troškove. Idemo do zgrade

Programi

Jedini potreban program je Arduino IDE. Ovo je izvorni jezik Arduino i koristi se za učitavanje koda, pisanje koda i za testiranje. Softver možete besplatno preuzeti ovdje:

Biblioteke

Na ovoj skici koristimo dvije biblioteke. Biblioteka NeoGPS koristi se za interakciju s GPS jedinicom. Softverska serijska biblioteka omogućava serijsku komunikaciju na dodatnim pinovima. Povezujemo se i sa GPS -om i sa MicroSd zapisivačem podataka pomoću serijske komunikacije.

NeoGPS

SoftwareSerial - Može se koristiti bilo koja serijska biblioteka softvera. Ovaj sam već preuzeo pa sam ga koristio.

Trebate pomoć pri instaliranju biblioteke? Pročitajte ovo:

Alati

Lemilica - Zaglavlja će morati biti pričvršćena na više komponenti, a lemilica se koristi za pričvršćivanje komponenti na ploču za izradu i izradu tragova.

Lemljenje - koristi se u kombinaciji sa lemilicom.

Korak 2: Sastavljanje kruga

Sastavljanje kola zajedno
Sastavljanje kola zajedno
Sastavljanje kola zajedno
Sastavljanje kola zajedno
Sastavljanje kola zajedno
Sastavljanje kola zajedno
Sastavljanje kola zajedno
Sastavljanje kola zajedno

Morat ćete lemiti zaglavlja na nekoliko komponenti. Saznajte kako to učiniti ovdje:

Slijedite gornju shemu matične ploče ili perf ploče. Ne pričvršćujte osjetnik uzemljenja temp na tlo GPS -a ili microSD logera podataka jer će to uništiti vaše podatke o temperaturi. Ako koristite perf ploču, pogledajte ovaj vodič o tome kako napraviti pjesme. Ovo je jedna tehnika:

Budite oprezni pri postavljanju komponenti. Provjerite imate li pravilan polaritet i iglice. Proverite veze dva puta!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k otpornik ----- RX

D4 ------ TX

Arduino - OpenLog

Poništi --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- 1k otpornik ---- RX

3.3v ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Senzor temperature - Pomoću gornje fotografije odredite koja je noga

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (Ovo bi trebao biti ili njegov vlastiti Arduino pin ili priključen na GND za napajanje. Ako je priključen na GPS ili loger, iskrivit će privremene podatke.)

Signal --- A5

Arduino - LED

D13 ------ + (duža noga)

GND -------(kraća noga)

Arduino - Priključak za bateriju

Vin ---- Mikro prekidač ---- Pozitivan (crveno)

GND ----- Negativno (crno)

Korak 3: Programiranje

Programiranje
Programiranje
Programiranje
Programiranje
Programiranje
Programiranje

U ovom programu koristimo dvije biblioteke, NeoGPS i SoftwareSerial. Oboje se mogu preuzeti sa stranice sa dijelovima ovog uputstva. Prilikom povezivanja GPS -a u Arduino program, obično se koristi biblioteka TinyGPS. Međutim, nisam uspio natjerati ga da radi s GPS -om koji koristimo.

Biblioteka SoftwareSerial omogućuje nam povezivanje dva uređaja s Arduinom putem softverske serijske veze. Ovo koriste i GPS i MicroSD zapisnik podataka. To mogu učiniti i druge biblioteke koje bi trebale raditi s kodom. Ovaj sam već imao na računaru i radi, pa sam ga koristio.

Kôd je zasnovan na mom zadnjem zapisniku podataka. Glavna promjena je dodavanje temperaturnog senzora. GPS se zasniva na satelitima. To znači da se GPS mora prvo povezati sa satelitima prije nego što može prikazati podatke. Zaključavanje se sastoji od toga da je GPS povezan sa četiri satelita. Kratka napomena je da što je GPS satelit povezan sa više satelita, to su podaci točniji. Program ispisuje broj satelita povezanih u svakoj liniji podataka. Veći dio leta bio je povezan s dvanaest satelita.

Možda ćete morati promijeniti program tako da radi za vas. Iako se sav kôd može promijeniti, preporučio bih promjenu vremenske zone, vremena između očitanja i mjerne jedinice za temperaturu. Tipičan meteorološki balon leti u zraku oko dva sata. GPS prima podatke sa satelita svake sekunde. To znači da ćemo, ako pohranimo svaki poslani podatak, imati 7 000 očitavanja. Budući da nemam interesa za grafički prikaz 7 000 unosa podataka, odlučujem se zapisati svako 30. čitanje. Ovo mi daje 240 podataka. Malo razumniji broj.

Možda se pitate zašto koristimo varijablu i i if za spremanje svakog 30. čitanja umjesto da samo koristimo naredbu delay i čekamo 30 sekundi. Odgovor je da su očitanja GPS -a vrlo osjetljiva. Kašnjenje od 30 sekundi znači da GPS ne bilježi svaki skup podataka i uzrokuje da naši podaci budu pokvareni.

Morat ćete promijeniti ove vrijednosti u svoj pomak s koordiniranog univerzalnog vremena (UTC).

Ako ne znate svoj, možete ga pronaći ovdje

static const int32_t

zona_sati = -8L; // PST

static const int32_t

zona_minuta = 0L; // obično nula

Ovaj red bi trebalo promijeniti u koliko često želite da se čita čitanje. Postavio sam svoje za čitanje svakih 30 sekundi.

if (i == 30) {

Ako ne živite u SAD -u, vjerojatno želite mjerenje temperature u Celzijusima. Da biste to učinili, raskomentirajte ovaj redak:

// Serial.print ("Stepeni C"); // uklonite komentar ako želite Celzijus

// Serial.println (stupnjeviC); // uklonite komentar ako želite Celzijus

Ako ne želite čitanje po farenhajtu, komentirajte ovo:

Serial.print ("Stepeni F"); // komentirajte ako ne želite fahrenheit Serial.println (stupnjeviF); // komentirajte ako ne želite fahrenheit

Kôd se ne prenosi?

Arduino se mora isključiti iz strujnog kola dok se učitava novi kôd. Arduino se šalje novi kod putem serijske komunikacije na pinovima D0 i D1. Ova dva pina su ujedno i pinovi koji se koriste za zapisnik podataka MicroSd. To znači da zapisnik podataka MicroSD mora biti isključen da bi se kôd učitao.

Korak 4: Testiranje

Testiranje
Testiranje
Testiranje
Testiranje
Testiranje
Testiranje

Nakon što su sve veze uspostavljene i kôd učitan, vrijeme je da testiramo naš zapisnik podataka. Da biste to učinili, priključite Arduino na računalo na isti način na koji biste učitali kod. Uverite se da je serijski port ispravan, a zatim otvorite serijski monitor. Ako su sve veze ispravno izvedene, prikazat će se ovo:

NMEAloc. INO: započeta veličina objekta veličine = 31 NMEAGPS veličina objekta = 84 Tražim GPS uređaj na SoftwareSerial -u (RX pin 4, TX pin 3) Zapisnik podataka balona na visokoj nadmorskoj visini od Aarona Pricea

Vrijeme Latitude Longitude SAT Brzina vjetra Brzina vjetra Nadmorska visina (stepeni) (stepeni) čvorovi mph cm -------------------------------- -------------------------------------------------- ------------------------------

Ako je GPS pogrešno priključen, prikazat će se sljedeće:

Postavljanje načina leta uBlox: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C10000000000000016DC * Očitavanje ACK odgovora: (NIJE POGREŠNO!)

Uvjerite se da LED dioda treperi svaki put kada novi dio podataka uđe u serijski monitor. Zapisnik podataka MicroSd će također treptati svaki put kada se podaci zapišu.

Primijetit ćete da vam GPS šalje jedan znak pitanja. To je zato što GPS jedinicama treba vremena za pokretanje i povezivanje sa satelitima. Ovoj jedinici obično treba oko osam minuta da mi počne slati cijeli niz podataka. U roku od pet sati počet će vam slati podatke o datumu i vremenu nakon čega slijedi znak pitanja. Prvih nekoliko točaka vjerojatno neće biti točne, ali tada će prikazati točan datum i vrijeme. Ako ne primate datum i vrijeme, pogledajte kôd kako biste bili sigurni da je ispravna vremenska zona ispravljena. Pročitajte odjeljak programiranja ovog Instructable -a kako biste saznali kako to učiniti.

Na kraju će serijski monitor prikazati sve podatke. Kopirajte i zalijepite zemljopisnu širinu i dužinu i pripremite se da ćete biti šokirani rezultatima. Tačnost je izuzetna!

Proverite podatke o temperaturi da biste se uverili da su tačni. Ako se temperatura čita kao krajnje nerealan broj (160+), senzor temperature ili nije priključen ili je nepravilno priključen. Pogledajte shemu. Ako je očitanje temperature promjenjivo ili više nego što bi trebalo biti (tj. Temperatura je 65 stupnjeva Celzijusa, a senzor to prijavljuje kao 85), tada senzor vjerojatno dijeli uzemljenje s GPS -om, zapisnikom podataka microSD ili oboje. Senzor temperature bi trebao imati vlastiti uzemljivač ili dijeliti pin uzemljenja samo s ulaznim uzemljenjem.

Sada morate formatirati i očistiti svoju microSD karticu. Potreban nam je tip datoteke fat16 ili fat32. Slijedio sam ovaj vodič GoPro-a:

Zatim testirajte kolo bez priključenog računara. Priključite microSD karticu u zapisnik podataka i upotrijebite izvor napajanja za napajanje Arduina. Pustite da radi dvadeset minuta, a zatim isključite napajanje. Isključite microSD karticu i uključite je u računar. Trebali biste vidjeti da je konfigurirana datoteka stvorena (to se događa samo ako nije napravljena prethodna konfiguracijska datoteka). Svaki put kada se Arduino resetira ili priključi, stvara novu datoteku.

Nove biblioteke i verzije Arduino IDE -a objavljene su od začeća ovog projekta. Zbog toga je više korisnika dobivalo gadne poruke o grešci. Korisnik RahilV2 je imao ovaj problem i pronašao je rješenje

"Ispravio sam početnu grešku, a to je zato što. INO koristi stari naziv gps porta koji je" gpsPort "umjesto" gps_port ". Promijenio se i simbol predprocesora. Svi primjeri programa sada koriste" GPS_PORT_NAME "umjesto" USING_GPS_PORT '."

Hvala RahilV2!

Korak 5: Zaštita elektronike

Zaštita elektronike
Zaštita elektronike

Napomena ljudima koji koriste perf ploču postavljanjem strujnog kola na metalnu površinu kratki će spoj. Koristio sam plastičnu cijev oko nekih vijaka da objesim svoju ploču iznad plastičnog lima. Možete vruće zalijepiti dno, pričvrstiti ga na karton ili pjenu ili upotrijebiti paket koji ne provodi električnu struju. Ovdje možete 3D ispisati ove plastične cijevi da vam skliznu s vijaka:

Priključio sam ženska zaglavlja na perf ploču na kojoj se nalazi GPS kako bi se omogućilo jednostavno isključivanje GPS -a iz kruga. GPS jedinica je krhka. Antene čipa se mogu slomiti i jedinica je osjetljiva na statički elektricitet. Nijedna od ovih jedinica mi se nije pokvarila. GPS spremam u statičku zaštićenu torbu u koju dolazi kako bi GPS bio zaštićen.

Bilo da koristite matičnu ploču ili samo kratkospojne žice za konektor baterije, preporučujem da koristite vruće ljepilo kako biste osigurali da se žice kratkospojnika zalijepe u svoje utičnice. Bilo bi loše kada biste oporavili svoj balon i ustanovili da se nije zaglavio jer se odvojila žica kratkospojnika.

Grijači za ruke se preporučuju jer će održavati sve toplim i funkcionalnim. Obično produžujem dužinu konektora za baterije dopuštajući mi da bateriju čuvam u odvojenom odjeljku od elektronike. Grejače za ruke stavljam direktno na bateriju. Iako bi elektronika trebala funkcionirati bez grijača za ruke, preporučio bih njihovu upotrebu. Stavite grijač ruku ili dva blizu elektronike, pričvrstite grijač ruku tako da ne dodiruje elektroniku. Zračna toplina grijača za ruke dovoljna je za održavanje elektronike u dobrom stanju.

Korak 6: Pokrenite

Image
Image
Pokreni
Pokreni
Pokreni
Pokreni

Zapisnik podataka obično priključim na računalo dvadesetak minuta prije nego što planiramo pustiti balon. Uključivanje zapisnika u računar nije potrebno. To činim kako bih osigurao da GPS radi i da imam satelitsku bravu. Kada zapisnik prikaže sve podatke, okrenem prekidač i odspojim računar. Budući da krug uvijek ima izvor napajanja, GPS ostaje vruć i nastavlja bilježenje sa satelitskom bravom. Ovo će stvoriti novu datoteku na microSD kartici.

Bacali smo balon u 6:58 ujutro. Planirali smo lansirati ranije, ali naš prvi balon razvio se. Zaboravili smo cijevi za pričvršćivanje balona na spremnik s helijem. Dakle, pričvrstili smo balon direktno na mlaznicu spremnika s helijem. Vibracije na mlaznici dovele su do pucanja balona. Srećom, donijeli smo rezervni balon. Koristili smo rezano vrtno crijevo kao našu improviziranu cijev i uspjelo je!

Paket se sastojao od izolirane kutije za ručak. Zapisnik podataka sjedio je unutra s grijačima za ruke. Rupa izrezana u kutiji za ručak omogućila je kameri da se nalazi u kutiji za ručak zadržavajući nesmetan pogled. Za lansiranje smo koristili GoPro Session. Napravljene su fotografije putovanja! Sa strane i na vrhu kutije za ručak bile su pričvršćene dvije SPOT GPS jedinice. Koristili smo ih za praćenje našeg paketa. Napravljen je mali prorez sa strane kutije za ručak kako bi senzor temperature mogao stršiti, izlažući ga vanjskom zraku.

Korak 7: Oporavak

Oporavak
Oporavak
Oporavak
Oporavak
Oporavak
Oporavak

Prilikom posljednjeg lansiranja koristio sam Duracell 9v bateriju. Izmerio sam napon baterije na 9,56 volti pre nego što sam ga uključio u zapisnik podataka. Uključio sam bateriju oko 6:30 ujutro. Nakon što je balon sletio, oporavljen, vraćen u školu i paket otvoren, bilo je 13:30. Otvorio sam korisni teret i otkrio da se zapisivač podataka još evidentira! Zatim sam izmjerio napon 9v baterije. Kako se koristi baterija, napon se smanjuje. Baterija je sada bila na 7,5 volti. Nakon sedam sati bilježenja podataka, baterija je i dalje bila u pristojnom stanju.

Balon i paket sletjeli su južno od Ramone u mali kanjon. Tim za oporavak vozio se oko sat vremena, a zatim je pješačio ostatak puta. Otrovni bršljan i visoke temperature bile su prepreka, ali ipak su ustrajali i uspjeli su oporaviti balon. Vratili su se u školu i predali mi paket. Bio sam iznenađen što je zapisnik podataka još uvijek u funkciji. To me je učinilo optimistom. Isključio sam bateriju i pažljivo izvadio microSD karticu. Zatim sam otrčao do računara. Ovo je za mene najuzbudljiviji i najuzbudljiviji dio putovanja. Je li zapisnik podataka radio? Preturao sam po rancu kako bih pronašao adapter za SD karticu. Posljednja dva leta zapisničar je prestao raditi na 40 000 stopa jer sam pogrešno stavio GPS u način rada za let. Budući da je jedini način da dosegnem visine preko 40 000 stopa pomoću vremenskih balona, nisam imao pojma hoće li moj novi kod funkcionirati.

Uključio sam microSD karticu u računar, otvorio datoteku i ugledao dnevnik pun podataka. Počeo sam listati podatke … USPJEH! Dnevnik se nastavio tokom cijelog leta.

Korak 8: Analiza i nauka

Analiza i nauka
Analiza i nauka
Analiza i nauka
Analiza i nauka
Analiza i nauka
Analiza i nauka

Izraz "treći put šarm" zvuči istinito. Zabilježili smo podatke za cijeli let! Balon je dostigao maksimalnu visinu od 91, 087 stopa, a najhladnija temperatura je bila -58 stepeni celzijusa.

Naši podaci potvrđuju i usklađuju se s većinom poznate znanosti. Na primjer, dno stratosfere bilo je od -40 do -58 stepeni Farenhajta, dok je u apogeju leta temperatura bila -1,75 stepeni Fahrenheita. Ljudi žive u najnižem sloju Zemljine atmosfere, troposferi. U troposferi temperatura opada s povećanjem visine. Suprotno je u stratosferi. Zapravo, vrh stratosfere može biti pet stepeni iznad nule.

Bio sam iznenađen što se balon uzdigao na tako linearan način. Mislio bih da bi se, kako se atmosfera prorijedila, brzina uspona promijenila. Međutim, nisam bio iznenađen krivuljom brzine spuštanja balona. Moja hipoteza o tome zašto balon brzo pada, a zatim se postepeno usporava, odnosi se na padobran. U apogeju ima toliko malo zraka da mislim da padobran nije bio tako učinkovit. Padobrani koriste otpor zraka i trenje kako bi polako pali na tlo, pa ako ima malo zraka, padobran nije toliko učinkovit. Kako se paket smanjuje, otpor zraka raste jer postoji veći pritisak zraka i više zraka. To dovodi do toga da je padobran učinkovitiji i da se paket sporije spušta.

Zbog temperature i brzine vjetra, najveću visinu za život proglašavam 45, 551 stopa. Na ovoj visini paket je doživio prohladnih -58 stepeni celzijusa. Ako to nije bilo dovoljno, vjetrovi su puhali 45 milja na sat. Iako sam imao problema s pronalaženjem podataka o utjecaju vjetra na vjetrometinu na ovoj temperaturi, otkrio sam da vrijeme od -25 stepeni Fahrenheita i vjetar od 45 milja na sat rezultira vjetrenjačom od -95 stepeni. Takođe sam otkrio da temperature na vetrometini od -60 stepeni zamrzavaju izloženo meso za 30 sekundi. Ipak, ovo vjerovatno nije idealno mjesto za odmor. Kao što se vidi na gornjoj fotografiji, sa ove visine se pruža odličan pogled! Saznajte više o windchillu ovdje:

Nisam mogao prikazati i proučiti ove podatke bez pomoći sestre koja je izvršila unos svih 240 redova podataka. Pogodnosti što imate mlađu braću i sestre:)

Korak 9: Zaključak

Image
Image
Untouchable Challenge
Untouchable Challenge

Ovo je definitivno uspjeh. Zabilježili smo podatke o nadmorskoj visini, temperaturi, brzini vjetra, brzini uspona, brzini spuštanja, vremenu, datumu, geografskoj širini i dužini na cijelom letu. Ovo morate imati za iskusne balonere na visokim nadmorskim visinama i lansere za prvi put!

Nakon četiri godine lansiranja balona, konačno smo zabilježili cijeli let. Konačno smo saznali koliko visoko lete naši baloni. Malo smo se približili doživljaju prostora. Približili smo se malo dodirivanju nedodirljivog!

Još jedan sjajan aspekt zapisnika podataka je to što su svi podaci označeni vremenom. To znači da možete poredati podatke sa fotografijama snimljenim na putovanju što vam omogućava da znate visinu i tačnu lokaciju na kojoj je svaka fotografija snimljena!

Ovaj projekt je lako replicirati i modificirati za vlastite potrebe. Lako dodajte dodatne temperaturne senzore, senzore pritiska i vlažnosti, Geigerove brojače, mogućnosti su beskrajne. Sve dok se senzor može koristiti bez odlaganja, trebao bi raditi!

Hvala vam što ste odvojili vrijeme za čitanje ovog uputstva. Uživam u odgovaranju na pitanja, odgovaranju na komentare i korisnim savjetima i idejama, pa pucajte u odjeljku za komentare ispod.

Ovaj Instructable je također u nekim natjecanjima, glasajte ako ste uživali ili ste naučili nešto novo! Osvajanje nagrada omogućava mi da zaradim nove alate za izradu boljih i naprednijih projekata

Untouchable Challenge
Untouchable Challenge

Drugoplasirani u izazovu Nedodirljiv

Istražite naučno takmičenje 2017
Istražite naučno takmičenje 2017
Istražite naučno takmičenje 2017
Istražite naučno takmičenje 2017

Velika nagrada na istraživačkom naučnom takmičenju 2017

Preporučuje se: