Jak postavit CubeSat pomocí Arduina s Arducam: 9 kroků

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

Na prvním obrázku máme Arduino a jmenuje se „Arduino Uno“.

Na druhém obrázku máme Arducam a ten se jmenuje „Arducam OV2640 2MP mini“.

Spolu s druhým obrázkem jsou materiály, které budete potřebovat k propojení Arduina a Arducamu. Budete potřebovat alespoň 10 vodičů, jeden Arducam a jeden Arduino.

Na třetím obrázku máme schéma zapojení Arduino, které použijete k zapojení Arduina.

~ Toto jsou položky, které budete potřebovat k zahájení zapojení Arduina.

~ Dhruvi

Krok 1: Výzkum designu pro CubeSat

1.) Prozkoumejte CubeSats a najděte si design CubeSat, který se vám líbí. Ujistěte se, že návrh, který zvolíte, má soubor stl (aka tiskový soubor).

2.) Jakmile najdete návrh se souborem.stl, ujistěte se, že máte s sebou flash disk, abyste si mohli stáhnout soubor stl.

3.) Pokud se vám těžko hledá design, použili jsme tento design:

~ Esther Kilishek

Krok 2: 3D tisk CubeSat

1.) Pokud jste pro 3D tiskárnu noví, zde je prostor prolnutí, který obsahuje videa, která vám pomohou zjistit, jak se s tiskárnou lépe cítit:

2.) Jakmile se s tiskárnou seznámíte, stáhněte si software Cura:

www.lulzbot.com/cura

3.) Po stažení připojte počítač k 3D tiskárně. Poté vyčistěte tiskovou desku a lepicí tyčinkou naneste vrstvu lepidla, aby se inkoust na desku lepil.

4.) Po vložení inkoustu do kazety zapněte 3D tiskárnu a počkejte, až se tiskárna zahřeje.

5.) Pak počkáte, až se vytiskne, ale nezapomeňte se vrátit a sledovat kousky CubeSat, pokud jste jej vytiskli na více částí. Pokud tisknete na více částí, ujistěte se, že před tiskem další části nanesete lepidlo.

6.) Poté, co jsou všechny součásti dokončeny, vypněte tiskárnu a vyčistěte desku pro další skupinu.

~ Esther Kilishek

Krok 3: Připojte Arducam a Arduino

- Pro připojení ArduCam k Arduinu budete potřebovat 8 vodičů. červená, 2 modrá, bílá, oranžová, hnědá, žlutá a černá.

1.) Zapojte jednu stranu žlutého vodiče do prvního slotu na ArduCam a druhou stranu do Arduina na A5 na levé straně mikrokontroléru (AKA mozek Arduina).

2.) Poté vezměte jednu stranu hnědého drátu a zapojte jej do ArduCam hned vedle žlutého vodiče. Druhou stranu hnědého drátu vložte do A4 hned vedle žlutého drátu.

3.) Poté vezměte jednu stranu červeného vodiče a zapojte do ArduCam hned vedle hnědého drátu. Poté vezměte druhou stranu červeného vodiče a zapojte jej do 5 V na levé straně mozku.

4.) Poté vezměte jednu stranu bílého vodiče a zapojte jej vedle červeného vodiče v ArduCam. Vezměte druhou stranu bílého drátu a zapojte jej do Arduina na GND na levé straně mozku.

5.) Poté vezměte jednu stranu černého vodiče a zapojte jej do ArduCam hned vedle bílého vodiče. Vezměte druhou stranu černého vodiče a zapojte jej do kolíku 13 v digitálních pinech.

6.) Vezměte 1. modrý vodič a zapojte jej do ArduCam hned vedle černého vodiče. Vezměte druhou stranu tohoto modrého drátu a zapojte jej do digitálního kolíku 12.

7.) Vezměte poslední modrý vodič a zapojte jej do ArduCam hned vedle 1. modrého vodiče. Poté vezměte druhý konec tohoto modrého vodiče a zapojte jej do digitálního kolíku 11.

8.) Potom nakonec vezměte oranžový vodič a zapojte jednu stranu do ArduCam hned vedle 2. modrého vodiče. Poté vezměte druhou stranu oranžového vodiče do digitálního kolíku 10.

9.) Takže konečně budete mít ArduCam správně zapojený až k Arduinu. Jakmile to budete mít, zapojte to do kabelu USB. Poté zapojte druhý konec kabelu USB do počítače a začněte hledat kód.

~ Britnee Millerová

Krok 4: Vyhledejte kód pro Arduino a ArduCam podle cíle projektu

1.) Při získávání kódu pro arducam se dostal na https://github.com/ArduCam/Arduino. Poté klikněte na tlačítko Klonovat nebo Staženo na pravé straně obrazovky (měla by být zelená). Jakmile jej stáhnete, musíte jej uložit do svých programových souborů (x86) na O-Drive. Ujistěte se, že jste jej označili kódem Arducam.

2.) Jakmile máte soubor uložený, otevřete Arduino IDE. Jakmile je IDE otevřené, přejděte v horní části stránky na Skica a poté na Zahrnout knihovnu. Poté klikněte na Přidat knihovnu ZIP. Jakmile vše uděláte, mělo by vás to přejít k vašim souborům. Jakmile jsou otevřeny, přejděte na O-Drive a otevřete Programové soubory (x86). Poté klikněte na soubor kódu Arduino, který jste právě uložili do počítače.

3.) Jakmile to uděláte, otevřete IDe znovu. Klikněte na Soubor> Příklady. Poté přejděte úplně dolů, dokud neuvidíte arducam. Poté se dostanete k tomuto souboru. Jakmile je tento soubor otevřen, přejdete na Mini> Příklady> ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata. Jakmile kliknete, mělo by se otevřít v Arduino IDE. jakmile uvidíte kód v IDE, stiskněte Ověřit. Pokud jsou nějaké chyby, udělali jste něco špatně. Vraťte se a přečtěte si to krok za krokem. Pokud nemáte žádné chyby, stiskněte tlačítko Nahrát.

4.) Jakmile nahrajete kód do svého Arduina, dostanete se do: souborů> O-Drive> Program Files> Arduino> Knihovny> Arducam> Příklady> Host_App> ArduCam_host_V2.0_Windows> Arducam_Host_V2

~ Britnee Millerová

Krok 5: Připojte Arduino k polici a poté k CubeSat

Nejprve vyvrtejte otvory ve spodní části CubeSat. Na našem CubeSat byly 4 pilíře, do kterých jsme vrtali. Ujistěte se, že se ujistíte, že šroub, který používáte, zapadá do vámi vytvořeného otvoru. Vyvrtali jsme 3 otvory a cítili jsme, že je dostatečně robustní, ale pokud máte pocit, že vaše musí být silnější, můžete vyvrtat více otvorů.

Dále označte, kde budou otvory, které jste vyvrtali na CubeSat, na polici, aby se otvory na polici i na CubeSat po vrtání navzájem shodovaly.

Nyní je čas vyvrtat otvory, které jste právě označili na polici.

Nyní je čas vyvrtat otvory, které jste právě označili na polici. Poté se musíte připravit na přišroubování Arduina na polici. Nejprve označte, kam vyvrtat polici, abyste zajistili Arduino. V Arduinu by už měly být díry. Jednoduše postavte Arduino na místo, kde ho chcete, a označte, kde jsou otvory v souladu s ním.

Nyní vyvrtejte otvory, které jste označili.

Poté přišroubujte Arduino k polici a zajistěte šrouby pomocí šroubů na druhé straně šroubu.

Poté přišroubujte polici k CubeSat.

Nyní připevněte Arducam k boku CubeSat pomocí gumiček

~ Emma Robertson

Krok 6: Dejte CubeSat dohromady

Nejprve super přilepte rohy CubeSat, do kterých budete šroubovat.

Poté zatlučte hřebík do super lepidla a ujistěte se, že je otvor dostatečně velký pro typ šroubu, který používáte. Pokud jste na to ještě nepřišli, takto sešroubujete CubeSat.

Dále přišroubujte CubeSat k sobě.

Nyní jste hotovi!

~ Emma Robertson

Krok 7: Předběžné testy

Letový test:

Abychom našli data o letu, museli jsme zajistit, aby byl CubeSat sestaven. Poté jsme museli připojit provázek. Délka provázku je na vašem výběru, nicméně vřele doporučujeme 0,58 -78 m. Poté jsme uvázali provázek na vrchol našeho CubeSatu tak, aby kamera v cubesatu hleděla šikmo dolů. Jakmile byla šňůrka uvázána, převezli jsme ji do Orbiteru a druhou stranu provázku spojili pomocí karabiny. pak jsme museli zapnout Variac. Jakmile byl Variac zapnutý, museli jsme na 30 sekund otočit rychlost na zhruba 125. Nezapomeňte zaznamenat letový test zpomaleně. Letový test slouží k předvídání toho, co CubeSat udělá při závěrečném testu sběru dat.

Otřesový test:

Abychom našli data pro test shake, museli jsme se ujistit, že byl CubeSat sestaven. Pak jsme to převzali na třepací stůl a vložili do krabice, která byla připevněna sponkami. Potom jsme zapnuli stroj na chvění stolu. Aby se stůl začal třást, museli jsme na 30 sekund otočit knoflíkem až na 25 voltů. Ujistěte se, že nahrajete svůj CubeSat na protřepávací stůl zpomaleně, abyste zjistili rychlost třepání. Abyste našli rychlost vašeho CubeSat, musíte vzít vzdálenost dělenou časem. Vzdálenost by tedy byla, kolikrát se kostka otřásala tam a zpět. Poté to vydělte dobou, po kterou necháte protřepat, což by mělo být 30 sekund. Vaše data by tedy vypadala takto: 108 (doba, za kterou se otřásalo tam a zpět) /30 (sekund) = 3,6. Rychlost našeho CubeSatu byla 3,6 metru za sekundu.

Vesmírná simulace:

Abychom získali data pro vesmírnou simulaci, museli jsme se ujistit, že jsme měli k našemu Arduinu napájení, než jsme ho vložili do stroje. Poté jsme jej vložili do vesmírného simulátoru a zapnuli. Jakmile byl simulátor zapnutý, museli jsme jej nastavit na 40% vibrací. Co to dělá, je to, že to kývá kostkou tam a zpět, jako by to bylo ve vesmíru, je to simulace simulující, jak by to fungovalo ve vesmíru. Co to určuje, je, že po protřepání je stále připojeno napájení Arduina. Museli jsme to nechat jednu celou minutu.

~ Dhruvi Patel

Krok 8: Konečný sběr dat (analýza)

Abychom získali konečná data, použili jsme 15 stop dlouhý USB kabel a zapojili ho do USB portu. Ke sběru dat jsme použili 15 stop dlouhý kabel, jeden konec jsme připojili k počítači a druhý konec k Arduinu. Poté, stejně jako předběžný letový test, jsme jej připojili ke karabině a nechali jej 30 sekund otáčet kolem 125 (Variac).

A toto jsme změřili:

Čas- 1 sekunda (pro každé otočení)

Rádius- 0,30 metru

Hmotnost- 0,12 kilogramu

Frekvence- 1 hertz (1 otočení za sekundu)

Rychlost- 1,88 metru za sekundu

Napínací síla- 0,8771 newtonů (N)

Odstředivé zrychlení- 11,78 metru za sekundu na druhou

Dostředivá síla- 1,41376 newtonů (N)

~ Dhruvi Patel

~ Esther Kilishek

~ Emma Robertson

~ Britnee Millerová

Krok 9: Konec

Takže na závěr od

Britnee Millerová

Dhruvi Patel

Emma Robertson

Esther Kilishek

Všichni doufáme, že se budete bavit stejně jako my při tomto projektu