Cube ya JotoSat Ben & Kaiti & Q Saa 1: 8 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:49

Je! Umewahi kutaka kutengeneza kitu mwenyewe ambacho kinaweza kutumwa angani na kuchukua joto la sayari nyingine? Katika darasa letu la fizikia ya shule ya upili, sisi ambapo tumepewa kujenga CubeSat na arduino inayofanya kazi na swali kuu Je! Tunawezaje kufanya kazi hii huko Mars? Tuliamua kuipima joto kwenye sayari, kwa sababu ni nani asingependa kujua jinsi moto ni moto? Walakini, tulihitaji kuifanya kutoka kwa kitu cha bei rahisi, lakini pia ni cha kudumu. Kwa hivyo, tulitumia Legos. Hii ilifanya CubeSat kudumu, na ikatusaidia kufikia vipimo vya kupendeza kwa urahisi-hata ikiwa vipande vyote vyenye shida kidogo! Lengo letu lilikuwa kuwa na sensa inayofanya kazi kikamilifu ambayo inaweza kuchukua joto la eneo linalozunguka, na CubeSat ya kinga inayoizunguka.

Hatua ya 1: Kukusanya Vifaa / kuchora CubeSat

Jambo la kwanza kabisa unalotaka kufanya ni kuchora CubeSat. Utahitaji kuwa na wazo la kile unataka kujenga kabla ya kukijenga. Moja ya picha hapo juu ni ya michoro ya CubeSat tuliyoifanya. Halafu, kukusanya vifaa vyako. Kwa CubeSat tunayojenga, tunatumia Legos. Tulichagua Legos kwa sababu ni rahisi kupata na kuweka pamoja, na wakati huo huo ni za kudumu na zitafanya kazi zinazohitajika vizuri. Kwa hivyo, utahitaji kupata Legos kadhaa. pata vipande kadhaa vya msingi, ambavyo ni 10cm X 10 cm X 10 cm, au vipande kadhaa vya msingi ambavyo vinaweza kuwekwa kwa kipande cha 10 hadi 10. Kwa CubeSat yetu, tulilazimika kupata vipande kadhaa vya msingi na kuziweka pamoja ili kutengeneza msingi wa 10 cm na 10 cm. Utahitaji pia kupata Legos kutengeneza kipande cha paa ukubwa sawa. Baada ya kupata Legos hizo, utahitaji kupata tani ya Legos kidogo ili kujenga kuta za CubeSat. Hakikisha Legos hizi ni nyembamba sana, kwa hivyo hazichukui mambo mengi ya ndani ya CubeSat.

Hatua ya 2: Kujenga Cubesat

Kwanza, tuliunda uzuri huu wa 10x10x10. Ilichukua miundo mingi tofauti. Kwanza tulikuwa na rafu katikati lakini baadaye tuliamua hiyo haikuwa ya lazima kuwa nayo. Ikiwa unachagua kuwa na rafu katikati, ningependekeza rafu moja tu kwa sababu italazimika kuitenganisha kila wakati unapoingiza na kutoa Arduino yako na sensa. Tuliongeza madirisha kidogo ili tuweze kuangalia haraka ndani wakati juu imefungwa ili tuweze kuona kila kitu kikifanya kazi vizuri. Ili kufanya CubeSat iwe thabiti zaidi, tunaweka safu mbili za Lego chini. Utulivu zaidi ni bora, kwa sababu hii CubeSat itahitaji kuweza kuishi kwa vizuizi vingi tofauti.

Hatua ya 3: Wiring na Kuandika Arduino

Hatua ya pili ya mradi huu ni wapi utahitaji waya wa arduino. Hatua hii ni muhimu sana, kwa sababu, ikiwa hii haifanyike sawa basi mchemraba ulioketi hautaweza kusoma joto. Ili kukamilisha wiring ya arduino, utahitaji vifaa kadhaa. Vifaa hivi ni betri, arduino, kadi ya SD, waya za kuruka, ubao wa mkate, sensor ya joto, na kompyuta. Kompyuta itatumika kuona ikiwa wiring inafanya kazi sawa. Hapa kuna wavuti ambayo ilisaidia sana kutuongoza jinsi ya kuweka waya kwa arduino:

create.arduino.cc/projecthub/TheGadgetBoy/…

Picha na mchoro wa fritzing hapo juu inaweza kukusaidia pia. Uandishi wa wil arduino pia utajaribiwa kwenye kompyuta ili kuona ikiwa inafanya kazi. Ikiwa kila kitu kinafanya kazi, basi arduino inaweza kutolewa nje ya kompyuta, na iko tayari kwenda.

Nambari:

// Waya ya data imewekwa kwenye bandari ya 2 kwenye Arduino

#fafanua ON_WIRE_BUSI 2

Kitambuzi cha failiData;

// Weka mfano wa OneWire kuwasiliana na vifaa vyovyote vya OneWire (sio tu joto la Maxim / Dallas ICs)

Njia moja moja (ONE_WIRE_BUS);

// Jumuisha maktaba tunayohitaji

# pamoja

# pamoja

# pamoja

// Pitisha rejeleo moja la Wire kwa Joto la Dallas.

Sensorer za Joto la Dallas (& OneWire);

// safu ya kushikilia anwani ya kifaa

Anwani ya Kifaa ndani ya kipima joto;

/*

* Kazi ya usanidi. Hapa tunafanya misingi

*/

usanidi batili (utupu)

{

pinMode (10, OUTPUT);

Anza SD (4);

// kuanza bandari ya serial

Kuanzia Serial (9600);

Serial.println ("Dallas Joto la Udhibiti wa Maonyesho ya Maktaba ya IC");

// tafuta vifaa kwenye basi

Serial.print ("Kuweka vifaa…");

sensorer kuanza ();

Serial.print ("Imepatikana");

Serial.print (sensorer.getDeviceCount (), DEC);

Serial.println ("vifaa.");

// ripoti mahitaji ya nguvu ya vimelea

Serial.print ("Nguvu ya vimelea ni:");

ikiwa (sensorer.isParasitePowerMode ()) Serial.println ("ON");

mwingine Serial.println ("OFF");

/ * Weka anwani kwa mikono. Anwani zilizo hapa chini zitabadilishwa

kwa anwani halali za kifaa kwenye basi yako. Anwani ya kifaa inaweza kupatikana

kwa kutumia mojaWire.search (kifaaAddress) au kibinafsi kupitia

sensorer.getAddress (kifaaAddress, index) Kumbuka kuwa utahitaji kutumia anwani yako maalum hapa

ndaniThermometer = {0x28, 0x1D, 0x39, 0x31, 0x2, 0x0, 0x0, 0xF0};

Njia 1:

Tafuta vifaa kwenye basi na upe kulingana na faharisi. Kwa kweli, ungefanya hii ili kugundua anwani kwenye basi na kisha

tumia anwani hizo na uwape kwa mikono (angalia hapo juu) mara tu unapojua

vifaa kwenye basi lako (na kudhani hazibadiliki).

* / if (! sensors.getAddress (insideThermometer, 0)) Serial.println ("Imeshindwa kupata anwani ya Kifaa 0");

// njia 2: tafuta ()

// tafuta () hutafuta kifaa kinachofuata. Hurejesha 1 ikiwa anwani mpya imekuwa

// imerudishwa. Zero inaweza kumaanisha kuwa basi limepunguzwa, hakuna vifaa, // au tayari umezipata zote. Inaweza kuwa wazo nzuri kwa

// angalia CRC kuhakikisha kuwa haukupata takataka. Agizo ni

// uamuzi. Utapata vifaa sawa kila wakati kwa mpangilio sawa

//

// Lazima uitwe kabla ya kutafuta ()

//oneWire.reset_search ();

// inapeana anwani ya kwanza iliyopatikana ndani ya Thermometer

// if (! oneWire.search (insideThermometer)) Serial.println ("Imeshindwa kupata anwani ya ndani ya Thermometer");

// onyesha anwani ambazo tumepata kwenye basi

Serial.print ("Anwani ya Kifaa 0:");

printAdress (ndani ya Thermometer);

Serial.println ();

// weka azimio kwa 9 bit (Kila kifaa cha Dallas / Maxim kina uwezo wa maazimio kadhaa tofauti)

sensorer. Usuluhishi (ndani ya Thermometer, 9);

Serial.print ("Uamuzi 0 wa Kifaa:");

Serial.print (sensorer.getResolution (ndani ya Thermometer), DEC);

Serial.println ();

}

// kazi kuchapisha joto kwa kifaa

uchapishaji batili Joto (KifaaAddress kifaaAdress)

{

// njia 1 - polepole

//Serial.print ("Temp C:");

//Serial.print (sensorer.getTempC(Adressress));

//Serial.print ("Temp F:");

//Serial.print (sensorer.getTempF(Adressress)); // Hupiga simu ya pili kupata GetTempC na kisha hubadilika kuwa Fahrenheit

// njia 2 - haraka

kuelea tempC = sensorer.getTempC (kifaaAddress);

ikiwa (tempC == DEVICE_DISCONNECTED_C)

{

Serial.println ("Kosa: Haikuweza kusoma data ya joto");

kurudi;

}

sensorData = SD.open ("log.txt", FILE_WRITE);

ikiwa (sensorData) {

Serial.print ("Temp C:");

Serial.print (tempC);

Serial.print ("Temp F:");

Serial.println (DallasTemperature:: toFahrenheit (tempC)); // Inabadilisha tempC kuwa Fahrenheit

sensorData.println (tempC);

sensorData. karibu ();

}

}

/*

* Kazi kuu. Itaomba tempC kutoka kwa sensorer na kuonyesha kwenye Serial.

*/

kitanzi batili (batili)

{

// sensorer za simu. ombi Joto la joto () kutoa joto la ulimwengu

// ombi kwa vifaa vyote kwenye basi

Serial.print ("Kuomba joto…");

sensorer.ombi ombi Joto (); // Tuma amri kupata joto

Serial.println ("IMEFANYA");

// Inajibu karibu mara moja. Wacha tuchapishe data

uchapishaji Joto (ndani ya Thermometer); // Tumia kazi rahisi kuchapisha data

}

// kazi kuchapisha anwani ya kifaa

uchapishaji batili Anwani (KifaaAddress kifaaAdress)

{

kwa (uint8_t i = 0; i <8; i ++)

{

ikiwa (kifaaAddress <16) Serial.print ("0");

Serial.print (kifaaAddress , HEX);

}

}

Jibu Mbele

Hatua ya 4: Kuangalia Cubesat

Sasa kwa kuwa CubeSat, nambari, na wiring ya Arduino imekamilika, utakuwa unaendesha vipimo hivi karibuni. Ikiwa vipimo hivi vimeshindwa, CubeSat yako inaweza kuharibiwa kabisa, pamoja na Arduino yako. Kwa hivyo, utahitaji kuhakikisha Arduino yako iko tayari kwa hili. Hapo ndipo hatua hii inakuja kucheza, kukagua CubeSat. Kwanza, utahitaji kuweka Arduino yako salama ndani ya CubeSat, na uhakikishe kuwa haitatetereka. Kisha, utahitaji kuhakikisha kuwa vipande vyote vya CubeSat viko salama. Hakuwezi kuwa na vipande vilivyo huru, au CubeSat itaweza kujitenga wakati wa majaribio. Ikiwa unakagua CubeSat yako, basi vipimo ambavyo hupitia vinapaswa kupitishwa kwa urahisi.

Hatua ya 5: Kuunganisha CubeSat

Hatua hii itakuwa katika kujiandaa kwa jaribio la kwanza ambalo CubeSat itapitia. Katika jaribio, CubeSat itazungushwa kwa kasi kubwa kwenye duara kwa sekunde 30. Utahitaji kuhakikisha kuwa CubeSat imeunganishwa vizuri ili isije ikaruka. Tulifunga kamba 2 kabisa kwenye CubeSat, na tukaifunga vizuri. Kisha, tuliongeza kamba nyingine ndefu, ambayo ilikuwa imefungwa karibu na zile mbili za kwanza. Tuliunganisha kamba hii mara nyingi juu na chini kwa hivyo ilikuwa salama iwezekanavyo. Hii inaweza kuchukua majaribio mengi kwa sababu unataka kuifanya kamba iwe kamili kwa hivyo haitatoka wakati wa kukimbia.

Hatua ya 6: Mtihani wa Swing

Kwa usalama katika hatua hii, hakikisha kuvaa glasi ili kulinda macho yako. Katika hatua hii, utakuwa ukiendesha CubeSat kupitia jaribio ili kuona ikiwa inalinda Arduino vizuri ili iweze kufanya kazi yake (kupata joto). Jaribio la kwanza ndilo linahitaji kuunganishwa. Katika jaribio hili, Arduino itazungushwa kuzunguka (kama inavyoonekana kwenye picha / video hapo juu) - (wakati mwingine video ina shida kupakia). Mfano wa Mars unaweza kuwekwa katikati. Ili kufanikisha mtihani huu, Arduino itahitaji kuzunguka bila kuja bila kushikamana, ndiyo sababu inahitaji kujifunga vizuri, na wao Arduino watahitaji kufanya kazi kikamilifu baada ya jaribio kumaliza. Ndio sababu unahitaji kuhakikisha kuwa Arduino imepatikana vizuri kwenye CubeSat.

Hatua ya 7: Jaribu # 2- Mtihani wa Shake

Katika hatua hii CubeSat yako itakuwa ikipitia mtihani # 2. Jaribio hili ni jaribio la kutikisika. Katika jaribio hili, CubeSat itawekwa kwenye kishikilia kama inavyoonyeshwa kwenye picha / video (wakati mwingine video ina shida kupakia) hapo juu na itatikiswa kwa nguvu nyuma na nje kwa sekunde 30. Ili kufaulu mtihani huu, CubeSat yako na Arduino itahitaji bado kufanya kazi kikamilifu baada ya kutikiswa.

Hatua ya 8: Matokeo / Joto lililokamilika CubeSat

Mwishowe, CubeSat yetu iliweza kufanikiwa kurekodi hali ya joto wakati wa kupitia kila jaribio. Takwimu kila wakati zilisoma digrii 26-30 za Celsius katika kila mtihani. Hii ni sawa na digrii 78-86 Fahrenheit. Walakini, tuliingia kwenye shida kadhaa njiani. Kwa mfano, mara nyingi usimbuaji wa arduino haukufanya kazi, na soma nyuzi 126 Celsius. Ilichukua majaribio mengi kufikia joto sahihi. Ushauri ambao ningempa mtu yeyote anayefanya mradi huu itakuwa kujaribu anuwai ya nambari na wiring, na kuhakikisha kuwa arduino yako inalingana kabisa na CubeSat. Unaweza kuhitaji kukaza pengo ndani ya CubeSat ili kuhakikisha kuwa arduino inafaa kabisa ndani. Tulikuwa na shida na arduino kuwa huru sana kwenye CubeSat.

Katika mradi huu, utahitaji pia kutumia maarifa yako ya fizikia. Maarifa ya fizikia ya teknolojia, nishati, na nguvu zitahitajika kutumika katika mradi wote. Katika mradi wote tulijifunza zaidi juu ya mfumo wa jua, na teknolojia mpya kama CubeSats. Tulijifunza pia juu ya nguvu ya uvutano, na jinsi nguvu hii inaweza kuathiri CubeSat. Mada moja muhimu sana na mradi huu ilikuwa mwendo wa setilaiti. Tulijifunza juu ya mwendo wa setilaiti kwa kutumia kasi, nguvu ya wavu, na mvuto. Hii itatusaidia kupata projectiles za satelaiti.

Mara CubeSat yako na arduino wamefaulu majaribio, na kufanya kazi vizuri, umemaliza. CubeSat yako inapaswa kuishi katika mazingira ya Mars. Hakikisha kwamba sensor imefanikiwa kurekodi joto wakati wa majaribio pia. CubeSat yako iko tayari kwenda angani!