Jak sestavit Arduino a fotografovat Podle: Sydney, Maddy a Magdiel: 8 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Naším cílem bylo sestavit Arduino a Cubesat, které dokážou pořídit fotografie simulovaného Marsu nebo skutečných mars. Každá skupina dostala omezení projektu: ne větší než 10x10x10 cm, hmotnost převýšení více než 3 libry. Našimi individuálními skupinovými omezeními bylo nepřidávat žádná další čidla ani měnit původní myšlenku našeho projektu.

Krok 1: Shromážděte materiály

1) Budete si muset zakoupit ArduCam kompatibilní s Arduino Uno. Koupili jsme ten náš na Amazonu a přesný model, který jsme koupili, byl: Arducam Mini Module Camera Shield s 2 megapixelovým objektivem OV2640 pro desku Arduino UNO Mega2560 (odkaz na Amazonu se nekopíruje, ale zadejte přesný název a měl by být první) na stránce)

2) Postavte Cubesat. V našem projektu jsme pomocí 3D tiskárny vytiskli již navržený Cubesat. Nezáleží na tom, jaký design použijete. Pokud nemáte možnost 3D tisku, můžete jej také sestavit pomocí různých položek, jako jsou srpové tyčinky, lego, jiné dřevo atd. Pokud nesmontujete Arduino, abyste jej vložili do Cubesatu, tento krok přeskočte. (Vysvětlíme, jak jsme vytvořili Cubesat v kroku 3)

3) Získejte Arduino. Použili jsme Arduino Uno, které je kompatibilní s Arducam.

4) Shromážděte dráty. Budete potřebovat 8 mužských až ženských vodičů a 4 mužské vodiče. Na barvách nezáleží, ale různé barvy vám mohou pomoci zůstat organizované.

Krok 2: Připojte dráty

Vezměte 8 vodičů samec - samice a připojte ženský konec ke stříbrným hrotům na Arducamu. Bude to těsné, ale všichni budou s trochou trpělivosti pokračovat.

Budeme odkazovat na barvy, které používáme, přecházející zprava doleva, počínaje šedou.

1) Šedý konec do A5

2) Bílý konec do formátu A4

3) Černý konec na 5V

4) Armádní zelený konec GND

5) Červený konec do 13

6) Oranžový konec do 12

7) Žlutý konec na 11-

8) Zelený konec do 7

Krok 3: Sestavte Cubesat

Pro náš projekt jsme 3D vytiskli náš Cubesat. Pokud nemáte přístup k 3D tiskárně, existuje mnoho dalších možností pro stavbu, jako jsou nanuky, lego, kov atd.

Nahoře jsou odkazy stl, které jsme použili a stáhli k vytištění našeho Cubesatu spolu s obrázkovým příkladem. K odkazům se dostanete kliknutím na odkazy na fotografie, které vás přesměrují na jinou stránku, jednou na jiné stránce kliknete na malý odkaz v levém dolním rohu a stáhne se do vašeho počítače.

Abychom připevnili náš horní list a spodní díl, zašroubovali jsme do něj tři otvory a nahoře budou obrázky. Při 3D tisku to začíná jednou tenkou vrstvou na dně a rozhodli jsme se ji ponechat, místo abychom ji odřízli a připevnili spodní část, ale volba je na vás. S naším hotovým designem jsme se rozhodli odříznout extra špinavé kousky, abychom trochu lépe vyčistili vzhled.

Pokud se rozhodnete postavit svůj Cubesat jiným způsobem, může být nutné postavit polici pro Arduino.

Krok 4: Nastavení kódu

1) Na počítači otevřete Arduino/Genuino Uno

2) Stáhněte si kód z Arducam.com a použijte spi kameru a stáhněte připojenou knihovnu

a) Otevřete Arducam.com

b) Stiskněte snímek špionážní kamery na domovské stránce

c) Na levé straně stránky stiskněte software

d) V softwaru stiskněte odkazy na zdrojový kód Github a stáhněte 3 soubory na dané stránce

github.com/ArduCAM/RaspberryPi/tree/master…

3) Otevřete Arduino/Genuino Unoa nahrajte soubor spi do programu

4) Ujistěte se, že je váš USB kabel zapojen do Arduina a počítače

5) Otevřete knihovnu, kterou jste si stáhli na stránku

6) Stiskněte tlačítko „nahrát“v horní části stránky

Pokud chcete otevřít Arducam Host, což je pouze souvislé video z kamery, přejděte do stažené knihovny a otevřete tlačítko Arducam Host

Krok 5: Zabezpečte Arduino

Cubesats jsou stavěny tak, aby byly vysílány do vesmíru, a to znamená hodně pohybu. Vaše Arduino a kamera musí být co nejbezpečnější, aby se na cestě na Mars nebo v našem případě při testu chvění nic nerozbilo.

K tomuto kroku opravdu neexistuje dokonalý způsob a pravděpodobně budete mít lepší způsob, než jaký jsme dělali my, ale zde je náš příklad:

1) Vezměte Arduino a najděte si dobré místo ve spodní části Cubesatu nebo na poličce, pokud se rozhodnete si jej vyrobit

2) Vytvořte smyčku pásky (použijte lepicí pásku, i když není na obrázku, došly jsme) a přilepte ji ke spodní části Arduina

3) Stiskněte bublinu Arduino a pásku a pevně přitlačte na bezpečné místo, které jste vytvořili ve svém Cubesatu

4) Pokud máte pocit, že Arduino není plně zabezpečené, přidejte kousek pásky na horní část pro extra ochranu

5) Najděte si dobré místo pro ArduCam

6) Zajistěte kameru páskou tak, jak nejlépe uznáte za vhodné. Na našem obrázku je vidět, že jsme vzali dva kusy nahoře a dole a udělali je dostatečně dlouhé, aby se mohly omotat kolem kusů plastu

Krok 6: Testy

Test letu a otřesů

Abyste se ujistili, že je vaše Arduino v bezpečí, lze provést test letu a otřesů, ale je to volitelné. V naší třídě jsme měli dva stroje na testování našeho Cubesatu, ale možná nemáte možnost. Video z našich testů dáme výše.

Pro letovou zkoušku musíte použít řetězec pro připojení z Cubesatu ke stroji. Provázek jsme omotali čtyřmi otvory na protilehlých stranách Cubesatu. Doporučujeme prodloužit řetězec, protože jsme jej museli nahradit a přidat další řetězec. Když jsme připojili náš provázek, dali jsme jej na opačnou stranu fotoaparátu, aby kamera vždy směřovala dolů, aby měla lepší výhled. K připevnění provázku ke stroji použijete háček. Jakmile je struna připojena, zapnete stroj, pomalu se dostanete na plný výkon a necháte ho 30 sekund otáčet.

Pro testy shake dáte Cubesat do malé krabičky a pomalu ho dostanete na plný výkon. Existují dva otřesové testy, takže ve druhém budete muset nahrávat, ale bude to stejný koncept. Opakujte to, co jste dělali předtím, a nechte to 30 sekund.

Krok 7: Projekty fyziky

T: (2/1) s/cyklus

Výroba na oběžné dráze kolem letového testu trvá 2 sekundy.

f: (0,5/1) cykly/s

V testu dokáže provést 0,5 cyklu za jednu sekundu.

V: 2,29 m/s

Rychlost pohybu satelitu je 2,29 m/s, toto bylo vypočítáno tak, že se vezme průměr (1,46 cm) a vynásobí se pi a poté se vydělí časem (2/1 s/cyklus). Rychlost je rychlost Cubesatu, když se pohybuje v kruzích při letové zkoušce.

Ac: 7,18 m/s^2

Zrychlení je 7,18 m/s^2 vypočítané kvadraturou rychlosti (2,29 m/s) a dělením poloměrem (0,73 cm). Zrychlení je změna rychlosti Cubesatu tak, jak je tomu v testu

Fc: 1069,44 N.

Odstředivá síla se vypočítá tak, že se odečte hmotnost (148,87 g) a vynásobí se čtvercovou rychlostí a vydělí se poloměrem (0,73 cm). Dostředivá síla je síla působící na Cubesat, když se pohybuje v kruhu, a udržuje ji v obecné dráze, zatímco Fc se pohybuje dovnitř.

Krok 8: Závěr

To jsou všechny kroky, které jsme provedli při sestavování Cubesatu a kódování arduina pro fotografování Marsu nebo jakéhokoli jiného objektu, který byste chtěli. Do tohoto Instructable jsme zahrnuli naše přesná měření a výpočty, ale doma se vaše výsledky mohou lišit. Přestože náš projekt měl několik nerovností na silnici, dali jsme si za cíl všechny je vyhladit a udělat tento projekt co nejjednodušší pro kohokoli jiného.