Com construir un CubeSat amb un Arduino amb un Arducam: 9 passos

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

A la primera imatge, tenim un Arduino i es diu "Arduino Uno".

A la segona imatge, tenim un Arducam, que es diu "Arducam OV2640 2MP mini".

Juntament amb la segona imatge, hi ha els materials que necessiteu per connectar l'Arduino i l'Arducam. Necessitareu almenys 10 cables, un Arducam i un Arduino.

A la tercera imatge, tenim el diagrama de cablejat Arduino que faràs servir per connectar l’Arduino.

~ Aquests són els elements que necessitareu per començar a connectar l'Arduino.

~ Dhruvi

Pas 1: Disseny de recerca per a CubeSat

1.) Investigueu sobre CubeSats i trobeu un disseny CubeSat que us agradi. Assegureu-vos que el disseny que trieu tingui un fitxer stl (també conegut com a fitxer d’impressió).

2.) Un cop hàgiu trobat un disseny amb un fitxer.stl, assegureu-vos de tenir una unitat flaix per poder descarregar-lo.

3.) Si teniu dificultats per trobar un disseny, hem utilitzat aquest disseny:

~ Esther Kilishek

Pas 2: Impressió 3D CubeSat

1.) Si no coneixeu la impressora 3D, aquí teniu un espai de barreja que conté vídeos que us ajudaran a esbrinar com us sentiu més còmodes amb la impressora:

2.) Un cop conegut la impressora, assegureu-vos de descarregar el programari Cura:

www.lulzbot.com/cura

3.) Després de descarregar-lo, connecteu l'ordinador a la impressora 3D. A continuació, netegeu la placa d’impressió i apliqueu una capa de cola amb un pal de cola perquè la tinta s’enganxi a la placa.

4.) Després de posar la tinta al cartutx, enceneu la impressora 3D i espereu fins que la impressora s'escalfi per començar.

5.) A continuació, espereu que s’imprimeixi, però assegureu-vos de tornar i veure les peces del CubeSat si l’heu imprès en diverses parts. Si imprimiu en diverses parts, assegureu-vos que apliqueu cola abans de començar a imprimir la part següent.

6.) Després de finalitzar la impressió de totes les parts, apagueu la impressora i netegeu la placa del grup següent.

~ Esther Kilishek

Pas 3: connecteu Arduam i Arduino

- Quan connecteu l'ArduCam a l'Arduino necessitareu 8 cables. vermell, 2 blau, blanc, taronja, marró, groc i negre.

1.) Connecteu un costat del cable groc a la primera ranura de l'ArduCam i l'altre costat a l'Arduino a A5 al costat esquerre del microcontrolador (AKA, el cervell de l'Arduino).

2.) A continuació, agafeu un costat del cable marró i connecteu-lo a l'ArduCam just al costat del cable groc. Col·loqueu l'altre costat del fil marró a A4 just al costat del fil groc.

3.) A continuació, agafeu el costat del cable vermell i connecteu-lo a l'ArduCam just al costat del cable marró. A continuació, agafeu l’altre costat del fil vermell i connecteu-lo a 5V a la part esquerra del cervell.

4.) A continuació, agafeu el costat del cable blanc i connecteu-lo al costat del cable vermell de l'ArduCam. Agafeu l'altre costat del cable blanc i connecteu-lo a l'Arduino a GND, al costat esquerre del cervell.

5.) A continuació, agafeu el costat del cable negre i connecteu-lo a l'ArduCam just al costat del cable blanc. Agafeu l'altre costat del cable negre i connecteu-lo al pin 13 dels pins digitals.

6.) Agafeu el primer cable blau i connecteu-lo a l'ArduCam just al costat del cable negre. Agafeu l'altre costat d'aquest fil blau i connecteu-lo al pin digital 12.

7.) Agafeu l'últim cable blau i connecteu-lo a l'ArduCam just al costat del primer cable blau. A continuació, agafeu l'altre extrem d'aquest cable blau i connecteu-lo al pin digital 11.

8.) A continuació, agafeu el cable taronja i connecteu un costat a l'ArduCam just al costat del segon cable blau. A continuació, agafeu l’altre costat del cable taronja al pin digital 10.

9.) Així doncs, finalment tindreu la vostra ArduCam connectada correctament a l’Arduino. Un cop el tingueu connectat, connecteu-lo al cable USB. A continuació, connecteu l’altre extrem del cable USB a l’ordinador i comenceu a investigar el codi.

~ Britnee Miller

Pas 4: Codi de recerca d'Arduino i ArduCam basat en l'objectiu del vostre projecte

1.) En obtenir el codi per a l'arducam, heu d'anar a https://github.com/ArduCam/Arduino. A continuació, feu clic al botó Clona o descarregat a la part dreta de la pantalla (hauria de ser verd). Un cop el tingueu descarregat, heu de desar-lo als fitxers del programa (x86) a l'O-Drive. Assegureu-vos que l’etiqueteu Arducam Code.

2.) Un cop tingueu el fitxer desat, obriu Arduino IDE. Un cop obert l’IDE, aneu a Sketch a la part superior de la pàgina i, a continuació, Inclou biblioteca. A continuació, feu clic a Afegeix biblioteca Zip. Un cop hàgiu fet tot això, us hauria de portar als vostres fitxers. Un cop oberts, aneu al vostre O-Drive i obriu els fitxers de programa (x86). A continuació, feu clic al fitxer Arduino Code que acabeu de desar a l'ordinador.

3.) Un cop fet això, obriu una altra vegada la còpia de seguretat de IDe. Feu clic a Fitxer> Exemples. A continuació, desplaceu-vos fins a veure arducam. A continuació, us portarà a aquest fitxer. Un cop obert aquest fitxer, anireu a Mini> Exemples> ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata. Un cop hàgiu fet clic, s'hauria d'obrir a Arduino IDE. un cop veieu el codi a IDE, premeu Verifica. Si hi ha algun error, heu fet alguna cosa malament. Torneu enrere i llegiu aquest pas a pas. Si no teniu cap error, premeu Carrega.

4.) Un cop hàgiu carregat el codi al vostre Arduino, heu de: fitxers> O-Drive> Fitxers de programa> Arduino> Biblioteques> Arducam> Exemples> Host_App> ArduCam_host_V2.0_Windows> Arducam_Host_V2

~ Britnee Miller

Pas 5: connecteu Arduino al prestatge i després al CubeSat

En primer lloc, practiqueu forats a la part inferior del CubeSat. Al nostre CubeSat, hi havia 4 pilars que vam perforar. Assegureu-vos que el cargol que utilitzeu s’adapti al forat que feu. Hem perforat 3 forats amb un feltre que era prou resistent, però si creieu que el vostre necessita ser més resistent, podeu fer més forats.

A continuació, marqueu on hi haurà els forats que heu perforat al CubeSat a la prestatgeria, de manera que els forats del prestatge i del CubeSat coincideixin els uns amb els altres després de practicar.

Ara és hora de practicar els forats on acabeu de marcar al prestatge.

Ara és hora de practicar els forats on acabeu de marcar al prestatge. Després d'això, heu de preparar-vos per cargolar l'Arduino al prestatge. Primer marqueu on perforar el prestatge per assegurar l’Arduino. Ja hi hauria d’haver forats a l’Arduino. Només cal alinear l’Arduino on vulgueu a la prestatgeria i marcar on s’alineen els forats amb ell.

Ara, practiqueu els forats que heu marcat.

A continuació, cargoleu l'Arduino al prestatge i fixeu els cargols posant cargols a l'altre costat del cargol.

Després d'això, cargoleu el prestatge al CubeSat.

Ara, fixeu l’Arducam al costat del CubeSat mitjançant unes gomes

~ Emma Robertson

Pas 6: poseu CubeSat junts

En primer lloc, enganxeu súper les cantonades del CubeSat on us enganxareu.

A continuació, colpeu un clau a la súper cola i assegureu-vos que el forat sigui prou gran per al tipus de cargol que utilitzeu. Si encara no ho heu entès, és així com cargolareu el CubeSat.

A continuació, cargoleu el CubeSat.

Ara ja ho heu fet!

~ Emma Robertson

Pas 7: proves preliminars

Prova de vol:

Per tal de trobar les dades del vol, ens vam haver d’assegurar que el CubeSat estigués junt. Després vam haver d’adjuntar una corda. La longitud de la corda és la vostra elecció, tot i que us recomanem de 0,58 a 78,8 metres. Després vam lligar la corda a la part superior del nostre CubeSat de manera que la càmera del cubesat estigui mirant cap avall en un angle. Un cop lligada la corda, la vam agafar a l’Orbiter i vam connectar l’altre costat de la corda a un mosquetó lligant-la. després vam haver d’encendre el Variac. Un cop el Variac encès, vam haver de girar la velocitat a uns 125 durant 30 segons. Assegureu-vos de gravar la prova de vol a càmera lenta. La prova de vol s’utilitza per ajudar a predir què farà CubeSat a la prova final de recopilació de dades.

Prova de sacsejar:

Per tal de trobar les dades de la prova de sacsejada, ens vam haver d’assegurar que el CubeSat estigués junt. Després l’hem agafat a la taula de sacsejades i l’hem ficat dins de la caixa que s’adjuntava mitjançant clips d’aglutinant. Després vam encendre la màquina de la taula de sacsejades. Per tal que la taula comencés a tremolar, vam haver de girar el comandament fins a 25 volts durant 30 segons. Assegureu-vos d’enregistrar el CubeSat a la taula de sacsejades a càmera lenta per poder trobar la velocitat de la sacsejada. Per trobar la velocitat del vostre CubeSat heu de prendre la distància dividida pel temps. Per tant, la distància seria quantes vegades el cubesat va tremolar endavant i enrere. A continuació, dividiu-lo per la quantitat de temps que deixeu agitar durant 30 segons. Per tant, les vostres dades serien així: 108 (quantitat de temps que va tremolar endavant i enrere) / 30 (segons) = 3,6. La velocitat del nostre CubeSat era de 3,6 metres per segon.

Simulació de l'espai:

Per obtenir les dades per a la simulació d’espai, ens havíem d’assegurar que teníem energia al nostre Arduino abans de posar-lo a la màquina. Després, el vam posar al simulador espacial i el vam encendre. Un cop el simulador encès, vam haver de posar-lo al 40% de vibració. El que fa és sacsejar el cubesat endavant i endarrere com si fos a l’espai, és una simulació que simula com funcionaria a l’espai. El que això determina és quan la potència de l'Arduino encara estigui connectada després de la sacsejada. Vam haver de deixar-ho durant un minut sencer.

~ Dhruvi Patel

Pas 8: recopilació de dades finals (anàlisi)

Per obtenir les dades finals, hem utilitzat un cable USB de 15 peus de llarg i l’hem connectat al port USB. Vam utilitzar el cable de 15 peus de llarg per recopilar dades, vam connectar un extrem a un ordinador i l’altre a l’Arduino. Aleshores, igual que la prova preliminar de vol, l’hem enganxat a un mosquetó i el deixem girar durant 30 segons al voltant de 125 (Variac).

I això és el que mesurem:

Temps: 1 segon (per cada gir)

Radi- 0,30 metres

Massa: 0,12 quilograms

Freqüència: 1 hertz (1 gir per segon)

Velocitat: 1,88 metres per segon

Força de tensió: 0,8771 newtons (N)

Acceleració centrípeta: 11,78 metres per segon al quadrat

Força centrípeta- 1.41376 newtons (N)

~ Dhruvi Patel

~ Esther Kilishek

~ Emma Robertson

~ Britnee Miller

Pas 9: el final

Així doncs, en conclusió de

Britnee Miller

Dhruvi Patel

Emma Robertson

Esther Kilishek

Tots esperem que us divertiu tant com nosaltres fent aquest projecte