Jinsi ya Kujenga Cubesat na Arduino na Accelerometer: Hatua 5

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Majina yetu ni Brock, Eddie na Drew. Lengo kuu la Hatari yetu ya Fizikia ni kusafiri kutoka Duniani hadi Mars wakati tunalinganisha obiti karibu na Mars kwa kutumia Cube Sat na kukusanya data. Malengo ya vikundi vyetu kwa mradi huu ni kukusanya data kwa kutumia sensor ya kasi ambayo itaambatanishwa na Arduino yetu ndani ya Cube Sat ambayo itazunguka "Mars" kupata nguvu ya uvutano kwenye sayari hiyo. Vikwazo vingine vinavyowezekana kwa kazi hii maalum itakuwa nambari isiyofanya kazi kwa njia sahihi, kisichochea kisichokusanya data na kikomo ambacho CubeSat inaweza kupima. Ingawa kuna mengine mengi ambayo mtu yeyote anaweza kukutana nayo, hao ndio wale ambao kikundi chetu kilikutana nao. Video ya mradi wetu wa mwisho na upimaji inaweza kupatikana hapa https://www.youtube.com/embed/u1_o38KSrEc -Eddie

Hatua ya 1: Orodha ya Vifaa

VIFAA VYOTE vilivyoorodheshwa NENDA NDANI YA CUBESAT

1. Kifaa cha Arduino & Power https://www.amazon.com/Elegoo-EL-CB-001-ATmega328…: arduino imeundwa kufanya umeme upatikane zaidi kwa wasanii, wabunifu, watendaji wa hobby na mtu yeyote anayependa kuunda vitu au mazingira ya mwingiliano.

: ruhusu nguvu kutoka na kutoka kwa Arduino na kompyuta yako

2. Bodi ya mkate https://www.amazon.com/Breadboard-Solderless-Prot …….

: bodi ya kutengeneza mfano wa majaribio wa mzunguko wa umeme

VIFAA VINAVYONYONGEZESHWA KWA BREADBOARD

1. Arduino Accelerometer https://www.amazon.com/MPU-6050-MPU6050-Accelerom …….

: chombo cha kupima kasi au kwa kugundua na kupima mitetemo

2. Moduli ya Kadi ya SD ya Arduino

: hukuruhusu kuongeza uhifadhi wa habari na ukataji wa data kwenye mradi wako

3. waya za Arduino https://www.amazon.com/EDGELEC- Bodi ya mkate-Optiona …….

: huhamisha nambari kote Arduino na ubao wa mkate

Mwanga wa LED https://www.amazon.com/Diffused-Lighting-Electron …….

: LED ni taa ndogo (inasimama kwa "diode nyepesi kutotoa moshi") ambayo inafanya kazi na nguvu kidogo

-Drew

Hatua ya 2: Zana zinahitajika na Mazoea ya Usalama

VITUO VYA MUHIMU

1. Kisu cha Exacto

- tulitumia kisu halisi kukata na kufuatilia sura ya Arduino na Breadboard kupitia Styrofoam, kulinda Arduino na Breadboard ikiwa kuna ajali

2. Bunduki ya Gundi ya Moto

- tulitumia bunduki ya gundi moto kushikamana na Styrofoam kwa pande za Cubesat yetu ili kuhakikisha Arduino na Breadboard yetu iko salama

3. Styrofoam

- tulitumia vipande vya Styrofoam kupata Arduino na ubao wa mkate kwa pande za Cubesat yetu, pia kuruhusu mto ikiwa Cubesat imeshuka au kutikiswa kote

TABIA ZA USALAMA

1. mazoezi ya kwanza ya usalama ambayo tulilazimisha ilikuwa kuhakikisha hatugusi printa ya 3D wakati ilikuwa ikichapa Cubesat. printa ya 3D itakuwa moto sana na ni muhimu kukumbuka kutokuigusa.

2. wakati wa kutumia kisu halisi kukata vipande vya Styrofoam, tulilazimika kuweka kadibodi chini ili kuhakikisha meza haziharibiki. tulilazimika pia kuvaa miwani wakati wa kutumia kisu ikiwa kila kitu kiliruka kwenye nyuso zetu au karibu na nafasi yetu ya kazi.

3. unapotumia zana zozote zinazohitaji kazi ngumu, hakikisha kuvaa miwani kwa usalama.

4. mara tu unapounganisha Cubesat kwenye orbiter, hakikisha kuonya watu karibu na orbiter kwamba utakuwa ukijaribu Cubesat yako na uvae miwani ili kuhakikisha sehemu zote za mwili na watu wako salama.

-Drew

Hatua ya 3: Jinsi ya:

Jinsi ya kujenga CubeSat

1. kuanza mchakato wa ujenzi wa CubeSat, unahitaji kutafuta modeli za CubeSat ambazo ni 10x10x10 na zina faili ya STL.

2. wakati umepata mfano ambao utafanya kazi katika kushikilia ubao wa mkate na Arduino salama, unahitaji kupakua faili kwenye gari la kuendesha gari ili uweze kupata faili kwenye printa ya 3D.

3. baada ya faili sahihi kupakuliwa kwenye kiendeshi, unaweza kuunganisha kiendeshi kwa kompyuta ambayo imeunganishwa na printa ya 3D.

4. unapokuwa unachapisha, hakikisha unachagua faili sahihi na waya zote, nambari, na pembejeo zimefungwa vizuri kati ya kompyuta na printa ya 3D. hii itahakikisha CubeSat imechapishwa kwa usahihi, na kila kitu kinakwenda kulingana na mpango.

5. mpe kila mshiriki wa kikundi wakati uliopangwa ili kuangalia vizuri printa na maendeleo ya CubeSat ili kupata shida zozote unazoweza kupata. kuwa na uwezo wa kuwa na mshiriki wa timu kuangalia maendeleo juu ya kila masaa 2-3, itatoa msaada wa kutosha kurekebisha maswala yoyote na kutazama maendeleo yatakayofanywa.

-Eddie

KODI:

#jumlisha #jumlisha #jumuisha #jumuisha

const int MPU = 0x68; int16_t AcX, AcY, AcZ, Tmp, GyX, GyY, GyZ; lami mbili, roll;

Takwimu za Faili;

usanidi batili () {

pinMode (10, OUTPUT); // lazima iweke pini 10 ili kutoa hata ikiwa haitumiki; // kuweka pini 7 kuangazia SD iliyoongozwa.anza (4); // huanza kadi ya sd na CS iliyowekwa kubandika 4 Serial.begin (9600); Serial.println (F ("Jaribio la BMP280")); Wire.begin (); Uwasilishaji wa waya (MPU); Andika waya (0x6B); Andika waya (0); Uwasilishaji wa waya (kweli); Kuanzia Serial (9600); } kitanzi batili () {Wire.beginTransmission (MPU); Andika waya (0x3B); Uwasilishaji wa waya (uwongo); Ombi la Wire. Toka (MPU, 14, kweli);

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

// Marekebisho ya data ya kuongeza kasi AcXoff = -950; AcYoff = -300; AcZoff = 0;

// Marekebisho ya joto toff = -1600;

// Marekebisho ya Gyro GyXoff = 480; GyYoff = 170; GyZoff = 210;

// soma data ya accel AcX = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + AcXoff; AcY = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + AcYoff; AcZ = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + AcYoff;

// soma data ya joto temp = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + toff; tx = muda; t = tx / 340 + 36.53; tf = (t * 9/5) + 32;

// soma data ya gyro GyX = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyXoff; GyY = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyYoff; GyZ = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyZoff;

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

// kupata lami / roll kupataAngle (AcX, AcY, AcZ);

// tuma data nje ya bandari ya serial Serial.print ("Angle:"); Serial.print ("Pitch ="); Printa ya serial (lami); 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 ("Accelerometer:"); Serial.print ("X ="); Printa ya serial (AcX); Serial.print ("| Y ="); Printa ya serial (AcY); Printa ya serial ("| Z ="); Serial.println (AcZ);

Serial.print ("Gyroscope:"); Serial.print ("X ="); Serial.print (GyX); Serial.print ("| Y ="); Printa ya serial (GyY); Printa ya serial ("| Z ="); Serial.println (GyZ); Serial.println ("");

Takwimu.print (lami); Data.println (roll);

Takwimu.print (tf); Data.println (t); Takwimu.print (AcX); // anaandika data ya acel kuweka Data.print (","); // chapa koma katika faili Data.print (AcY); Takwimu.print (","); Takwimu.print (AcZ); Takwimu.print (","); Takwimu.print (GyX); Takwimu.print (","); Takwimu.print (GyY); Takwimu.print (","); Data.println (GyZ);

kuchelewesha (1000); }

// kubadilisha data ya accel kuwa lami / roll batili GetAngle (int Vx, int Vy, int Vz) {double x = Vx; maradufu y = Vy; mara mbili z = Vz;

}

}

KODI (CONT.):

- hii ndio nambari tuliyotumia kukusanya data kutoka kwa kipima kasi na Kadi ya SD.

-baada ya kuunganisha waya yetu ya Arduino na Breadboard ili ionekane kama ile iliyo kwenye mchoro wa kuganda, tuliunganisha Kadi ya SD kwenye Moduli ya Adapta ya Kadi ya SD na kuendelea kujiandaa kwa upimaji wetu wa mwisho.

-tulikuwa na maswala na nambari kwa muda mrefu, lakini nambari iliyopewa hapo juu ni nambari ya mwisho tuliyoitumia ambayo ilitupa data tuliyotumia kwa uwasilishaji wetu.

Nambari hii hukusanya data kutoka kwa kipima kasi na huhamisha habari hiyo kwenye kadi ya SD.

-Kadi ya SD iliingizwa kwenye USB na kuingizwa kwenye kompyuta. kutoka hapo habari hiyo iliwekwa kwenye kompyuta yetu.

-Brock

KUFUNGA WIRDUINO:

- wakati wa wiring Arduino, tulipambana na waya za dud na dud Arduinos.

- tulilazimika kurekebisha wiring ya Arduino yetu mara kadhaa kwa sababu ya wiring isiyo sahihi.

- Ili kuhakikisha wiring na usimbuaji sahihi, hakikisha waya zako zimehifadhiwa kabisa na mchakato wako wa nambari kwa usahihi.

Mchoro wa kukausha:

- mchoro wa fritzing ulikuwa sawa mbele na rahisi kufuata pamoja

- tulikabiliwa na maswala na mchoro wakati Moduli ya Kadi ya SD haikuwa sehemu ya mpango wa kutuliza. kwa sababu ya hii, ilibidi tutafute mkondoni sehemu inayoweza kupakuliwa kujumuisha kwenye mchoro

- tulikuwa tumekamilisha mchoro kwa kujumuisha sehemu na mipango sahihi kwenye mchoro

-Drew

Hatua ya 4: Matokeo / Masomo Yaliyojifunza

Grafu yetu inaonyesha kuongezeka kwa joto, labda kwa sababu ya hita kuchukua muda kufikia joto la juu.

Kwa mradi huu, fizikia tuliyoikimbilia ilikuwa nguvu ya centripetal inayohifadhi CubeSat inayozunguka.

-Brock