Com muntar Arduino per fer fotos Per: Sydney, Maddy i Magdiel: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

El nostre objectiu era muntar un Arduino i un Cubesat que puguin fer fotos d’un Mart simulat o del Mart real. A cada grup se li van donar restriccions als projectes: no superen els 10x10x10 cm, no poden pesar més de 3 lliures. Les nostres restriccions de grup individuals eren no afegir cap altre sensor ni canviar la idea original del nostre projecte.

Pas 1: reuniu materials

1) Haureu de comprar una ArduCam compatible amb l'Arduino Uno. Vam comprar el nostre a Amazon i el model exacte que vam comprar va ser: Escut de càmera mini mòdul Arducam amb lent OV2640 de 2 megapíxels per a la placa Arduino UNO Mega2560 (l’enllaç d’Amazon no copiarà, però escriviu el nom exacte i hauria de ser el primer a la pàgina)

2) Construeix Cubesat. Al nostre projecte vam utilitzar una impressora 3D per imprimir un Cubesat que ja estava dissenyat. No importa quin disseny utilitzeu. Si no teniu l'opció d'imprimir en 3D, també podeu muntar-lo amb diversos elements, com ara bastons de popa, llegos, altra fusta, etc. (Us explicarem com vam construir Cubesat al pas 3)

3) Aconsegueix Arduino. Hem utilitzat un Arduino Uno, que és el que és compatible amb Arducam.

4) Reuneix cables. Necessitareu de 8 cables masculins a femenins i 4 cables masculins. Els colors no importen, però els diferents colors us poden ajudar a mantenir-vos organitzat.

Pas 2: Connecteu els cables

Agafeu els vuit cables femella a femella i connecteu l’extrem femella a les puntes platejades de l’Arducam. Serà un ajust ajustat, però tots continuaran amb certa paciència.

Ens referirem als colors que fem servir de dreta a esquerra començant per gris.

1) Extrem gris a A5

2) Extrem blanc a A4

3) Extrem negre a 5V

4) Extrem verd de l'exèrcit a GND

5) Extrem vermell a 13

6) Extrem taronja a 12

7) Final groc a 11-

8) Extrem verd a 7

Pas 3: munteu Cubesat

Per al nostre projecte vam imprimir en 3D el nostre Cubesat. Si no teniu accés a una impressora 3D, hi ha moltes altres opcions per construir, com ara palets de paletes, llegos, metall, etc.

A la part superior es mostren els enllaços inicials que hem utilitzat i descarregat per imprimir el nostre Cubesat juntament amb un exemple d’imatges. Per accedir als enllaços, feu clic als enllaços de fotos i us portarà a una altra pàgina; un cop a l’altra pàgina, feu clic al petit enllaç situat a l’extrem inferior esquerre i es descarregarà al vostre ordinador.

Per fixar el nostre full superior i inferior, hi hem cargolat tres forats i es mostraran les imatges més amunt. Quan s’imprimeix en 3D, comença amb una capa fina a la part inferior i hem decidit conservar-la en lloc de tallar-la i fixar la peça inferior, però l’elecció és vostra. Amb el nostre disseny acabat, vam decidir tallar les peces més desordenades per netejar una mica millor l’aspecte.

Si decidiu construir el Cubesat d’una manera diferent, és possible que calgui un prestatge per a l’Arduino.

Pas 4: configureu el codi

1) Obriu Arduino / Genuino Uno a l'ordinador

2) Descarregueu el codi d'Arducam.com i utilitzeu la càmera spi i descarregueu la biblioteca adjunta

a) Obriu Arducam.com

b) Premeu la diapositiva de la càmera espia a la pàgina inicial

c) A la part esquerra de la pàgina, premeu el programari

d) Al programari, premeu els enllaços de codi font de Github i descarregueu els 3 fitxers d’aquesta pàgina

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

3) Obriu l'Arduino / Genuino Uno i pengeu el fitxer SPI al programa

4) Assegureu-vos que el cable USB estigui endollat a l'Arduino i a l'ordinador

5) Obriu la biblioteca que heu baixat a la pàgina

6) Premeu el botó que diu "puja" a la part superior de la pàgina

Si voleu obrir l'Arducam Host, que és només un vídeo continu de la càmera, aneu a la biblioteca descarregada i obriu el botó Arducam Host

Pas 5: assegureu Arduino

Els Cubesats estan construïts per enviar-se a l’espai i això vol dir molt moure’s. El vostre Arduino i la vostra càmera han d’estar tan segurs com sigui possible, de manera que no es trenqui cap camí cap a Mart o, en el nostre cas, a la prova d’agitació.

Realment no hi ha una manera perfecta de fer aquest pas i probablement tindreu una manera millor que la que vam fer, però aquí teniu el nostre exemple:

1) Agafeu Arduino i trobeu un bon espai a la part inferior del Cubesat o al prestatge si decidiu fer-ne un.

2) Feu un bucle de cinta (utilitzeu cinta adhesiva encara que no aparegui a la imatge, ens hem acabat) i enganxeu-la a la part inferior de l'Arduino

3) Premeu la bombolla Arduino i la cinta i premeu fermament fins al lloc segur que heu creat al Cubesat

4) Si creieu que l'Arduino no està completament segur, afegiu un tros de cinta a la part superior per obtenir proteccions addicionals

5) Trobeu un bon lloc per a la vostra ArduCam

6) Assegureu la càmera amb cinta de la millor manera que considereu convenient. A la nostra imatge es mostra que vam agafar dues peces a la part superior i inferior i les vam fer prou llargues per embolicar les peces de plàstic

Pas 6: proves

Prova de vol i agitació

Per assegurar-vos que el vostre Arduino és segur, es pot fer una prova de vol i agitació, però és opcional. A la nostra aula teníem dues màquines per provar el nostre Cubesat, però és possible que no tingueu l’opció. Tindrem un vídeo de les nostres proves posades més amunt.

Per a la prova de vol, heu d’utilitzar una cadena per connectar-vos des del Cubesat a la màquina. Vam embolicar la corda per quatre forats als costats oposats del Cubesat. Us recomanem que la cadena sigui més llarga perquè havíem de compensar-la i afegir-ne més. Quan enganxem la corda, la posem al costat oposat de la càmera perquè la càmera estigui sempre mirant cap avall per obtenir una millor visió. Utilitzarà un ganxo per fixar la corda a la màquina. Un cop fixada la corda, engegareu la màquina i, a poc a poc, assolireu la màxima potència i la girareu durant 30 segons.

Per a les proves de batuts, col·loqueu el Cubesat en una caixa petita i, a poc a poc, aconseguirà que arribi a la màxima potència. Hi ha dues proves d'agitació, de manera que per a la segona l'haureu de gravar, però serà el mateix concepte. Repetiu el que heu fet abans i feu-lo funcionar durant 30 segons.

Pas 7: Projectes de física

T: (2/1) seg / cicle

Es triga 2 segons a fer una òrbita al voltant de la prova de vol.

f: (.5 / 1) cicles / seg

A la prova pot fer 0,5 cicles en un segon.

V: 2,29 m / s

La velocitat del moviment del satèl·lit és de 2,29 m / s, es va calcular prenent el diàmetre (1,46 cm) i multiplicant per pi dividint per temps (2/1 s / cicle). La velocitat és la velocitat del Cubesat mentre va en cercles durant la prova de vol.

Ac: 7,18 m / s ^ 2

L’acceleració és de 7,18 m / s ^ 2 calculada al quadrat de la velocitat (2,29 m / s) i dividint pel radi (, 73 cm). L’acceleració és el canvi de velocitat del Cubesat mentre es troba a la prova

Fc: 1069,44 N

La força centrípeta es calcula prenent la massa (148,87 g) i multiplicant-la per la velocitat quadrada i dividint-la pel radi (, 73 cm). La força centrípeta és una força que actua sobre el Cubesat mentre es mou en un cercle, mantenint-la en el recorregut general mentre Fc es mou cap a l'interior.

Pas 8: Conclusió

Aquests són tots els passos que vam fer per muntar un Cubesat i codificar un arduino per fer fotos de Mart o de qualsevol altre objecte que vulgueu. En aquest document instructiu hem inclòs les nostres mesures i càlculs exactes, però a casa els vostres resultats poden variar. Tot i que el nostre projecte tenia alguns cops a la carretera, ens vam fixar com a objectiu suavitzar-los tots i fer aquest projecte el més senzill possible per a qualsevol altra persona.