Teplota a vlhkost CubeSat: 7 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Toto je náš CubeSat. Rozhodli jsme se, že chceme měřit teplotu a vlhkost, protože jsme byli zvědaví na podmínky ve vesmíru. Vytiskli jsme naši strukturu 3D a našli jsme nejefektivnější způsoby, jak tento model postavit. Naším cílem bylo vybudovat systém, který by měřil teplotu a vlhkost. Omezením tohoto projektu byla velikost a hmotnost. Rozměry byly náročné, protože jsme do kostky museli vložit všechny komponenty a všechny musely správně fungovat. Velikost musela být 10 cm x 10 cm x 10 cm. A mohla vážit pouze 1,33 kilogramu. Níže jsou naše počáteční náčrty a naše konečné náčrty. To nám poskytlo představu o tom, co jsme stavěli a jak to budeme dělat.

Krok 1: Struktura

Nejprve jsme zahájili náš projekt s 3D tištěnou strukturou. 3D jsme vytiskli 4 základny CubeSat, 2 strany Ardusat, 2 základny Ardusat a 1 základnu Arduino. K těmto souborům STL jsme přistupovali prostřednictvím https://www.instructables.com/id/HyperDuino-based-CubeSat/. Tiskli jsme pomocí Lulzbot Taz s Polymakerem „PolyLite PLA“, True black 2,85 mm.

Krok 2: Sestavení konstrukce

Poté, co jsme 3D tiskli, jsme museli sestavit dílky. Použili jsme stříbrné šrouby pro zvýšení výšky desek. Poté jsme pomocí černých šroubů spojili boky.

• Stříbrné dlouhé šrouby: #8-32 x 1-1/4 palce. Šroub s pozinkovaným šroubem se spojovacím pohonem a hlavou
• Černé šrouby: #10-24 Šrouby s vnitřním šestihranem z černé oceli z nerezové oceli

Krok 3: Zapojení

Snímač DHT11

• úplně vpravo - GND
• přeskočit jeden špendlík
• Další pin - 7 digitálních
• Nejvzdálenější vlevo - 5V

Čtečka SD

• Furthset vpravo - digitální pin 4
• Další pin - digitální pin 13
• Další pin - digitální pin 11
• Další pin - digitální pin 12
• Další pin - 5V
• Nejvzdálenější kolík vlevo - GND

Krok 4: Kód

Tento kód jsme navrhli tak, aby arduino pomohl pracovat se snímačem DHT11 a pracuje se čtečkou karet SD. Měli jsme nějaké potíže s fungováním, ale tento propojený kód je naším finálním produktem, který fungoval správně.

Krok 5: Analýza dat

Propojené video ukazuje náš CubeSat během testování chvění ve zpomaleném pohybu, aby se zjistilo, kolikrát se platforma pohybovala tam a zpět během 30 sekund. Druhý odkaz ukazuje všechna naše shromážděná data z otřesových testů, jak z testování X, tak z testování Y, a z orbitálního testu, kde byl CubeSat otočen po dobu 30 sekund.

První sloupec ukazuje teplotu každého testu a druhý sloupec ukazuje tlak během každého testu.

Krok 6: Fyzika

Prostřednictvím tohoto projektu jsme se dozvěděli o dostředivém pohybu. K získání potřebných dat jsme použili otřesový stůl a letecký simulátor. Další dovednosti, které jsme se naučili, jsou kódování, řešení problémů a budování.

Perioda: 20 sekund - doba potřebná k dokončení cyklu.

Frekvence: 32krát - Kolikrát byl cubesat protřepán za minutu.

Rychlost: 1,54 m/s - Rychlost pohybu v určitém směru.

Zrychlení: 5,58 m/s2 - Když se změní rychlost objektu.

Dostředivá síla: 0,87 N - Síla objektu v kruhové dráze.

Krok 7: Závěr

Celkově nás tento projekt hodně naučil. Naučili jsme se dovednosti, o kterých jsme si nemysleli, že bychom je mohli mít. Naučili jsme se pracovat s novými stroji, jako je 3D tiskárna, dremel a vrtačka. Bezpečnostní postupy, které jsme používali, byly opatrné a spolupracovaly. Jako tým jsme museli spolupracovat na vytvoření fungujícího projektu a vyřešit všechny problémy, se kterými jsme se setkali.