Ինչպես կառուցել CubeSat- ը Arduino- ով Arducam- ով. 9 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Առաջին նկարում մենք ունենք Arduino և այն կոչվում է «Arduino Uno»:

Երկրորդ նկարում մենք ունենք Arducam, և այն կոչվում է «Arducam OV2640 2MP mini»:

Երկրորդ նկարի հետ մեկտեղ կան նյութեր, որոնք ձեզ հարկավոր են Arduino- ն և Arducam- ը միացնելու համար: Ձեզ անհրաժեշտ կլինի առնվազն 10 լար, մեկ Arducam և մեկ Arduino:

Երրորդ նկարում մենք ունենք Arduino էլեկտրագծերի դիագրամ, որը դուք կօգտագործեք Arduino- ն միացնելու համար:

~ Սրանք այն տարրերն են, որոնք ձեզ անհրաժեշտ կլինեն Arduino- ի էլեկտրամոնտաժը սկսելու համար:

~ Դրուվի

Քայլ 1. Հետազոտական դիզայն CubeSat- ի համար

1.) Հետազոտեք CubeSats- ի մասին և գտեք ձեզ դուր եկած CubeSat դիզայնը: Համոզվեք, որ ձեր ընտրած դիզայնը պարունակում է stl ֆայլ (a.k.a. տպագրական ֆայլ):

2.).stl ֆայլով դիզայն գտնելուց հետո համոզվեք, որ ձեզ հետ ֆլեշ կրիչ ունեք, այնպես որ կարող եք ներբեռնել stl ֆայլը:

3.) Եթե դժվարանում եք դիզայն գտնել, մենք օգտագործեցինք այս դիզայնը ՝

~ Էսթեր Կիլիշեկ

Քայլ 2: 3D Print CubeSat

1.) Եթե 3D տպիչի համար նորեկ եք, այստեղ կա մի խառնուրդ, որը պարունակում է տեսանյութեր, որոնք կօգնեն ձեզ պարզել, թե ինչպես ավելի հարմարավետ լինել տպիչի հետ.

2.) Տպիչին ծանոթանալուց հետո համոզվեք, որ ներբեռնում եք Cura ծրագիրը:

www.lulzbot.com/cura

3.) Ներբեռնելուց հետո միացրեք համակարգիչը 3D տպիչին: Այնուհետեւ մաքրեք տպման ափսեը եւ սոսինձի շերտով կպցրեք սոսինձի շերտ, որպեսզի թանաքը կպչի ափսեին:

4.) Թանաքը փամփուշտի մեջ դնելուց հետո միացրեք 3D տպիչը և սպասեք, մինչև տպիչը տաքանա `գործարկելու համար:

5.) Այնուհետև սպասում եք, որ այն տպվի, բայց անպայման վերադառնաք և դիտեք CubeSat- ի կտորները, եթե այն տպեք մի քանի մասի: Եթե դուք տպում եք մի քանի մասից, համոզվեք, որ սոսինձ եք քսում նախքան հաջորդ մասի տպագրությունը սկսելը:

6.) Հետո բոլոր մասերի տպումն ավարտելուց հետո անջատեք տպիչը և մաքրեք ափսեը հաջորդ խմբի համար:

~ Էսթեր Կիլիշեկ

Քայլ 3. Wire Arducam և Arduino

- ArduCam- ը Arduino- ին միացնելիս ձեզ հարկավոր կլինի 8 լար: կարմիր, 2 կապույտ, սպիտակ, նարնջագույն, շագանակագույն, դեղին և սև:

1.) Դեղին մետաղալարերի մի կողմը միացրեք ArduCam- ի առաջին անցքի մեջ, իսկ մյուս կողմը Arduino- ի մեջ ՝ A5 միկրոկոնտրոլերի ձախ կողմում (AKA- ն Arduino- ի ուղեղն է):

2.) Այնուհետև վերցրեք շագանակագույն մետաղալարերի մի կողմը և միացրեք այն ArduCam- ին դեղին մետաղալարերի կողքին: Դարչնագույն մետաղալարերի մյուս կողմը դրեք A4- ի մեջ ՝ դեղին մետաղալարերի կողքին:

3.) Այնուհետև վերցրեք կարմիր մետաղալարերի մի կողմը և միացրեք ArduCam- ին շագանակագույն մետաղալարերի կողքին: Այնուհետև վերցրեք կարմիր լարի մյուս կողմը և միացրեք այն ուղեղի ձախ կողմում գտնվող 5 Վ լարման:

4.) Այնուհետև վերցրեք սպիտակ մետաղալարերի մի կողմը և միացրեք այն ArduCam- ի կարմիր մետաղալարերի կողքին: Վերցրեք սպիտակ մետաղալարերի մյուս կողմը և միացրեք այն Arduino- ին GND- ով ՝ ուղեղի ձախ կողմում:

5.) Այնուհետև վերցրեք սև մետաղալարերի մի կողմը և միացրեք այն ArduCam- ին ՝ սպիտակ մետաղալարերի կողքին: Վերցրեք սև մետաղալարերի մյուս կողմը և միացրեք այն թվային կապում 13 -րդ կապում:

6.) Վերցրեք 1 -ին կապույտ մետաղալարը և միացրեք այն ArduCam- ին սև մետաղալարերի կողքին: Վերցրեք այդ կապույտ մետաղալարից մյուս կողմը և միացրեք այն թվային 12 -րդ կապին:

7.) Վերցրեք վերջին կապույտ մետաղալարը և միացրեք այն ArduCam- ին անմիջապես 1 -ին կապույտ մետաղալարի կողքին: Այնուհետև վերցրեք այդ կապույտ մետաղալարերի մյուս ծայրը և միացրեք թվային կապիչ 11 -ին:

8.) Այնուհետև վերջապես վերցրեք նարնջագույն մետաղալարը և մի կողմը միացրեք ArduCam- ին `2 -րդ կապույտ մետաղալարի կողքին: Այնուհետեւ վերցրեք նարնջագույն մետաղալարերի մյուս կողմը թվային 10 -րդ կապում:

9.) Այսպիսով, վերջապես, դուք կունենաք ձեր ArduCam- ը ճիշտ միացված Arduino- ին: Այն միացնելուց հետո միացրեք այն USB մալուխին: Այնուհետև միացրեք USB մալուխի մյուս ծայրը ձեր համակարգչին և սկսեք ձեր հետազոտությունը կոդի համար:

~ Բրիտնի Միլեր

Քայլ 4. Հետազոտական ծածկագիր Arduino- ի և ArduCam- ի համար `հիմնված ձեր ծրագրի նպատակի վրա

1.) Arducam- ի ծածկագիրը ստանալիս հասավ https://github.com/ArduCam/Arduino: Այնուհետև կտտացրեք Clone կամ Downloaded կոճակին ՝ էկրանի աջ կողմում (այն պետք է լինի կանաչ): Ներբեռնելուց հետո դուք պետք է այն պահեք ձեր ծրագրային ֆայլերում (x86) O-Drive- ում: Համոզվեք, որ այն պիտակավորում եք Arducam Code:

2.) Երբ ֆայլը պահեք, բացեք Arduino IDE- ն: IDE- ն բացվելուց հետո անցեք Էսքիզ էջի վերևում, այնուհետև ներառեք գրադարանը: Այնուհետև կտտացրեք ավելացնել Zip Library: Երբ ամեն ինչ անեք, այն պետք է ձեզ տեղափոխի ձեր ֆայլեր: Երբ դրանք բացվեն, գնացեք ձեր O-Drive և բացեք filesրագրի ֆայլերը (x86): Այնուհետև կտտացրեք Arduino Code ֆայլին, որը պարզապես պահեցիք ձեր համակարգչում:

3.) Դա անելուց հետո նորից բացեք IDe- ն կրկնօրինակում: Կտտացրեք Ֆայլ> Օրինակներ: Հետո ոլորեք մինչև ներքև, մինչև տեսնեք arducam- ը: Այնուհետև ձեզ կտանի այդ ֆայլ: Երբ ֆայլը բացվի, դուք կգնաք Mini> Օրինակներ> ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata: Կտտացնելուց հետո այն պետք է բացվի Arduino IDE- ում: IDE- ում կոդը տեսնելուց հետո կտտացրեք Verify: Եթե որևէ սխալ կա, ապա դու ինչ -որ բան սխալ ես արել: Վերադարձեք և կարդացեք սա քայլ առ քայլ: Եթե սխալներ չեք ստացել, սեղմեք վերբեռնում:

4.) Երբ ձեր Arduino- ում ծածկագիրը վերբեռնեք ՝ ֆայլեր> O-Drive> Fiրագրի ֆայլեր> Arduino> Գրադարաններ> Arducam> Օրինակներ> Host_App> ArduCam_host_V2.0_Windows> Arducam_Host_V2

~ Բրիտնի Միլեր

Քայլ 5. Միացրեք Arduino- ն դարակին, այնուհետև CubeSat- ին

Նախ, անցքեր պատրաստեք CubeSat- ի ներքևում: Մեր CubeSat- ում կար 4 սյուն, որոնց մեջ մենք փորեցինք: Համոզվեք, որ համոզված եք, որ օգտագործվող պտուտակը տեղավորվում է ձեր արած անցքի մեջ: Մենք 3 անցք բացեցինք, որի զգացումով այն բավականին ամուր էր, բայց եթե կարծում եք, որ ձերն ավելի ամուր է, կարող եք ավելի շատ անցքեր փորել:

Հաջորդը, նշեք, թե որտեղ կլինեն CubeSat- ի վրա կատարված անցքերը դարակում, այնպես որ ինչպես դարակի, այնպես էլ CubeSat- ի անցքերը համընկնում են միմյանց հետ հորատումից հետո:

Այժմ ժամանակն է հորատել այն անցքերը, որտեղ դուք հենց նշված էիք դարակում:

Այժմ ժամանակն է փորել անցքերը, որտեղ դուք հենց նոր նշել եք դարակում: Դրանից հետո դուք պետք է պատրաստվեք Arduino- ն դարակի վրա պտուտակելուն: Նախ նշեք, թե որտեղ պետք է հորատել դարակը ՝ Arduino- ն ամրացնելու համար: Արդուինոյում արդեն պետք է անցքեր լինեն: Պարզապես շարեք Arduino- ն դարակի վրա, որտեղ ցանկանում եք, և նշեք, թե որտեղ են անցքերը համընկնում դրա հետ:

Այժմ, հորատեք ձեր նշած անցքերը:

Հաջորդը, պտուտակավորեք Arduino- ն դարակի վրա և ամրացրեք պտուտակները `պտուտակներ դնելով պտուտակի մյուս կողմում:

Դրանից հետո ամրացրեք դարակը CubeSat- ին:

Այժմ, ամրացրեք Arducam- ը CubeSat- ի կողքին `օգտագործելով ռետինե ժապավեններ

~ Էմմա Ռոբերտսոն

Քայլ 6: Միացրեք CubeSat- ը միասին

Նախ, սուպեր սոսնձեք CubeSat- ի անկյունները, որտեղ պտուտակվելու եք:

Այնուհետև մեխը խփեք գերծանրքաշային սոսինձի մեջ և համոզվեք, որ անցքը բավականաչափ մեծ է այն պտուտակի համար, որը դուք օգտագործում եք: Եթե դեռ չեք հասկացել դա, այսպես CubeSat- ը միասին կպցրեք:

Հաջորդը, միասին պտուտակեք CubeSat- ը:

Հիմա, դու արված ես!

~ Էմմա Ռոբերտսոն

Քայլ 7: Նախնական թեստեր

Թռիչքի փորձարկում

Թռիչքի տվյալները գտնելու համար մենք պետք է համոզվեինք, որ CubeSat- ը միասին է դրված: Հետո մենք պետք է մի տող ամրացնեինք: Լարի երկարությունը ձեր ընտրությունն է, սակայն մենք խորհուրդ ենք տալիս.58 -78 մետր: Այնուհետև մենք տողը կապեցինք մեր CubeSat- ի գագաթին, որպեսզի խորանարդի տեսախցիկը ներքևից նայեր անկյան տակ: Երբ լարը կապվեց, մենք այն տարանք Orbiter և կապեցինք լարի մյուս կողմը կարաբինին `կապելով այն: ապա մենք ստիպված եղանք միացնել Variac- ը: Երբ Variac- ը միացված էր, մենք ստիպված էինք 30 վայրկյան արագությունը դարձնել մոտ 125: Համոզվեք, որ գրանցեք թռիչքի թեստը դանդաղ շարժման մեջ: Թռիչքի թեստը օգտագործվում է կանխատեսելու, թե ինչ է անելու CubeSat- ը տվյալների հավաքման վերջնական թեստի ժամանակ:

Թափահարել թեստ

Թափահարման թեստի տվյալները գտնելու համար մենք պետք է համոզվեինք, որ CubeSat- ը միասին է դրված: Այնուհետև այն տարանք թափահարող սեղանի մոտ և դրեցինք այն տուփի ներսում, որը ամրացված էր ամրացնող սեղմակներով: Հետո միացրեցինք թափահարման սեղանի մեքենան: Որպեսզի սեղանը սկսի ցնցվել, մենք ստիպված էինք 30 վայրկյան պտտել կոճակը մինչև 25 վոլտ: Համոզվեք, որ ձեր CubeSat- ը գրանցում եք թափահարման սեղանի վրա դանդաղ շարժումով, որպեսզի կարողանաք գտնել ցնցման արագությունը: Ձեր CubeSat- ի արագությունը գտնելու համար պետք է հեռավորություն բաժանել ժամանակի վրա: Այսպիսով, հեռավորությունը կլինի այն, թե քանի անգամ էր խորանարդը ցնցվում այս ու այն կողմ: Այնուհետև բաժանեք այն այն ժամանակի վրա, որով թողնում եք, որ այն ցնցվի, որը պետք է լինի 30 վայրկյան: Այսպիսով, ձեր տվյալները կլինեն այսպիսին. Մեր CubeSat- ի արագությունը 3.6 մ / վ էր:

Տիեզերական մոդելավորում

Տիեզերքի մոդելավորման տվյալները ստանալու համար մենք պետք է համոզվեինք, որ մենք ունենք մեր Arduino- ի հզորությունը, նախքան այն մեքենայի վրա դնելը: Հետո դրեցինք տիեզերական սիմուլյատորի վրա և միացրինք: Երբ սիմուլյատորը միացված էր, մենք պետք է այն հասցնենք 40% թրթռանքի: Այն, ինչ անում է, այն է, որ տատանում է խորանարդաձևը հետ ու առաջ, դա մոդելավորում է, որը նմանեցնում է, թե ինչպես կաշխատի այն տիեզերքում: Այն, ինչ որոշում է, այն է, որ Arduino- ի էներգիան դեռ միացված է ցնցումից հետո: Մենք ստիպված էինք այն թողնել մեկ ամբողջ րոպե:

~ Դրուվի Պատել

Քայլ 8. Տվյալների վերջնական հավաքագրում (վերլուծություն)

Վերջնական տվյալները ստանալու համար մենք օգտագործեցինք 15 ոտնաչափ երկարությամբ USB լարը և այն միացրեցինք USB պորտին: Մենք օգտագործեցինք 15 ոտնաչափ երկարությամբ մալուխը, տվյալներ հավաքելու համար, մի ծայրը միացրեցինք համակարգչին, իսկ մյուս ծայրը ՝ Arduino- ին: Հետո, ինչպես թռիչքի նախնական փորձարկումը, մենք այն կապեցինք կարաբինի հետ և թողեցինք, որ այն պտտվի 30 վայրկյանով 125 -ի վրա (Variac):

Եվ սա այն է, ինչ մենք չափեցինք.

Timeամանակ- 1 վայրկյան (յուրաքանչյուր պտույտի համար)

Շառավիղ- 0,30 մետր

Massանգվածը `0,12 կգ

Հաճախականություն- 1 հերց (1 պտույտ վայրկյանում)

Արագություն- 1,88 մ / վ

Լարված ուժ- 0.8771 նյուտոն (N)

Կենտրոնաձև արագացում- 11,78 մ / վրկ քառակուսի

Կենտրոնախույս ուժ- 1.41376 նյուտոն (N)

~ Դրուվի Պատել

~ Էսթեր Կիլիշեկ

~ Էմմա Ռոբերտսոն

~ Բրիտնի Միլեր

Քայլ 9: Վերջ

Այսպիսով, որպես եզրակացություն

Բրիտնի Միլլեր

Դրուվի Պատել

Էմմա Ռոբերտսոն

Էսթեր Կիլիշեկ

Մենք բոլորս հույս ունենք, որ դուք նույնքան զվարճացած կլինեք, որքան մենք այս նախագիծը կատարելիս