Cubesat Na Sensor ya Ubora wa Hewa na Arduino: Hatua 4

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Waundaji wa CubeSat: Reghan, Logan, Kate, na Joan

Utangulizi

Je! Umewahi kujiuliza jinsi ya kuunda chombo cha Mars kukusanya data juu ya anga na ubora wa hewa ya Mars? Katika mwaka huu katika darasa letu la fizikia, tumejifunza jinsi ya kupanga Arduinos kuweza kukusanya data kwenye Mars. Tulianza mwaka kujifunza juu ya jinsi ya kutoka kwenye anga ya anga na tumeendelea polepole kubuni na kujenga CubeSats ambazo zinaweza kuzunguka Mars na kukusanya data juu ya uso wa Mars na anga yake.

Hatua ya 1: Vifaa vinahitajika

• Sensor ya Gesi ya MQ 9
• Sehemu za robot za chuma
• Arduino
• bodi ya mkate
• screws & karanga

Hatua ya 2: Zana na Usalama

• Dremel
• Mkataji wa bolt
• Vipeperushi
• Mtembeza gurudumu
• Kusaga
• Hacksaw
• Karatasi ya mchanga
• Tape na kamba ili kupata sensa, Arduino, n.k kwa CubeSat (ikiwa inahitajika)
• Miwanivuli ya usalama
• Kinga

Hatua ya 3: Jinsi ya Kujenga Cubesat & Wire Arduino

Picha za Fritzing za Wire Arduino & Sensor

MQ-9 ni semiconductor ya CO / gesi inayoweza kuwaka.

Vizuizi vya Cubesat:

1. 10x10x10
2. Haiwezi kupima zaidi ya kilo 1.3 (karibu lbs 3.)

Jinsi ya Kujenga Cubesat:

TAHADHARI: Kukata chuma tumia msumeno wa bendi au msumeno, na vaa miwani na kinga.

1. Kata karatasi 2 za chuma ndani ya mraba 10x10 cm au ikiwa hauna saizi sahihi ya chuma unganisha vipande 2 vya chuma kwa kutumia kontakt ya plastiki na visu na karanga.

2. Kata vipande 4 vya vipande vya chuma vyenye urefu wa 10 cm. Hizi zitakuwa pembe za Cubesat.

3. Kata vipande 8 vya vijiti 10 vyembamba nyembamba vya chuma.

4. Anza kwa kuunganisha vipande vya kona na moja ya mraba 10x10cm ya gorofa ambayo yalikatwa kwa hatua ya 1. Kuwa na screws uso kwa nje ya Cubesat.

5. Ongeza vifaa 4 vya usawa (vijiti virefu vya gorofa) kwa vipande vya kona, hizi zinapaswa kwenda karibu nusu kwenye vipande vya kona. Lazima kuwe na nne kati ya hizi, moja kwa kila upande.

6. Ongeza vifaa 4 vya wima (vijiti virefu vya gorofa), hizi zitaunganisha kwa msaada wa usawa katikati.

7. Tumia gundi ya moto kuunganisha msaada wa wima kwenye msingi, ambapo sehemu za kona zimeunganishwa.

8. Weka mraba mwingine wa 10x10 juu, ambatanisha hii na visu 4 (moja katika kila kona). Usiambatanishe mpaka arduino na sensorer ziko kwenye CubeSat.

Nambari ya sensa ya MQ-9:

# pamoja #

# pamoja na // (hutuma na kuunganisha data kwenye kadi ya sd)

# pamoja na // (hutumia waya kuunganisha na kuhamisha data na habari)

sensor ya kuelea Voltage; // (soma voltage ya sensorer)

sensor ya kuelea Thamani; // (chapisha thamani ya sensa iliyosomwa)

Takwimu za Faili; // (variable kwa kuandika faili)

// end pre setup

kuanzisha batili () // (vitendo vinafanywa kwa usanidi lakini hakuna habari / data inayopatikana) //

{

pinMode (10, OUTPUT); // lazima iweke pin 10 ili kutoa hata ikiwa haitumiki

Anza SD (4); // huanza kadi ya sd na CS iliyowekwa kuweka 4

Kuanzia Serial (9600);

sensorValue = AnalogSoma (A0); // (pini ya analog imewekwa sifuri)

sensorVoltage = sensorValue / 1024 * 5.0;

}

kitanzi batili () // (endesha kitanzi tena na usirekodi habari / data)

{

Takwimu = SD.open ("Log.txt", FILE_WRITE); // inafungua faili inayoitwa "Ingia"

ikiwa (Data) {// itapumzika tu ikiwa faili imeundwa kwa mafanikio

Serial.print ("voltage voltage ="); // (uchapishaji / rekodi ya sensa volatage)

Printa ya serial (sensorVoltage);

Serial.println ("V"); // (chapisha data kwa volatages)

Data.println (sensorVoltage);

Takwimu karibu ();

kuchelewesha (1000); // (kucheleweshwa kwa milliseconds 1000 kisha uanze tena ukusanyaji wa data)

}

}

Hatua ya 4: Matokeo & Masomo Yaliyojifunza

Matokeo:

Fizikia Tulipanua maarifa yetu ya sheria za Newton, haswa sheria yake ya kwanza. Sheria hii inasema kwamba kitu kinachotembea kitakaa mwendo, isipokuwa kitatekelezwa na nguvu ya nje. Dhana hiyo hiyo inatumika kwa vitu vilivyo kupumzika. Wakati CubeSat yetu ilipokuwa ikizunguka, ilikuwa kwa kasi ya kila wakati.. kwa hivyo kwa mwendo. Ikiwa kamba ingevunjika, CubeSat yetu ingekuwa ikiruka kwa laini moja kwa moja kwenye hatua maalum ya obiti yake ambapo ilikatika.

Kiasi Wakati obiti ilianza, tulipata 4.28 kwa muda, kisha ikabadilika kuwa 3.90. Hii huamua voltage

Ubora CubeSat yetu ilizunguka Mars, na kukusanya data kwenye anga. Tulitumia propane (C3H8) kuongeza kwenye anga kwa sensor yetu ya MQ-9 kugundua na kupima tofauti. Jaribio la kukimbia lilienda vizuri sana kwa sababu ya kubaki kwa mars orbiter. CubeSat iliruka kwa mwendo wa mviringo, na kidhibiti kilielekezwa ndani kuelekea mars.

Masomo yaliyojifunza:

Somo kubwa zaidi lililopatikana katika mradi huu lilikuwa kuvumilia kupitia mapambano yetu. Sehemu ngumu zaidi ya mradi huu labda ilikuwa ikifikiria jinsi ya kusanidi na kuweka nambari ya kadi ya SD kukusanya data zetu. Ilitupa shida nyingi kwa sababu ilikuwa mchakato mrefu wa kujaribu-na-makosa, ambayo ilikuwa ya kukatisha tamaa, lakini mwishowe tulibaini.

Tulijifunza jinsi ya kuwa wabunifu na kutumia zana kuunda 10x10x10 CubeSat ambayo itasaidia kupima uchafuzi wa hewa na sensa ya gesi ya MQ-9. Tulitumia zana za nguvu kama Dremel, cutter cutter, grinder kubwa ya gurudumu, na hacksaw kukata chuma chetu kwa saizi sahihi. Tulijifunza pia jinsi ya kupanga kwa usahihi muundo wetu kutoka kwa maoni kwenye vichwa vyetu hadi kwenye karatasi, na kisha kutekeleza mpango huo. Sio kweli kabisa, lakini mipango ilitusaidia kukaa kwenye wimbo.

Ustadi mwingine tulijifunza ni jinsi ya kuweka alama ya sensa ya MQ-9 kwenye Arduino. Tulitumia sensorer ya gesi ya MQ-9 kwa sababu lengo letu kuu lilikuwa kutengeneza CubeSat ambayo itaweza kupima ubora wa hewa katika anga ya Mar.