Arduino Dust Study: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ano ang magiging buhay sa Mars? Humihinga ba ang hangin? Ito ba ay ligtas? Gaano karaming alikabok ang mayroon? Gaano kadalas ang mga bagyo? Naisip mo ba ang sagot sa alinman sa mga katanungang ito?

Hakbang 1: Panimula

Ang aming mga pangalan ay Christian, Brianna, at Emma. Sinasaklaw namin ang maraming mga paksa sa panahon namin sa aming klase sa pisika. Nalaman namin ang tungkol sa elektrisidad, iba't ibang uri ng pwersa, rocket, robotics, programa, paggalaw, at marami pa.

Ang aming layunin para sa proyektong ito ay upang lumikha ng isang functional CubeSat, o isang miniaturized satellite para sa space research, na naglalaman ng isang naka-program na dust sensor, upang malaman ang higit pa tungkol sa mga pattern ng dust bagyo sa Mars.

Ang CubeSat na ito ay kailangang mapaglabanan ang kapaligiran ng Mars. Upang masubukan ang tibay nito, tiniis nito ang isang pagsubok sa pag-iling upang matiyak na ang CubeSat ay sapat na malakas.

Ang aming pangunahing hadlang para sa proyektong ito ay ang mga kinakailangan sa laki ng CubeSat. Mayroon kaming maraming mga piraso at wire, at ito ay isang mahirap upang magkasya ang lahat ng mga ito sa loob. Ang isa pang paghihigpit na mayroon kami ay ang oras. Marami kaming mga sangkap na isinama, tulad ng pagbuo ng CubeSat, programa, at pag-coding. Patuloy na basahin ang aming Makatuturo upang matuto nang higit pa!

Hakbang 2: Mga Kagamitan

Para sa Arduino at Programming:

1. Dust Sensor

2. Arduino Uno

3. HDMI Cord

4. 2 Wires

5. Mga Pin

6. Computer para sa Programming

7. SD Card

8. May-hawak ng SD Card

9. Reader ng SD Card

10. Pack ng Baterya

11. Cable Cable

12. Bread board *

13. Kapasitor ng 470uF *

Para sa CubeSat:

12. Mga Picks ng Popsicle (hindi bababa sa 120)

13. Mainit na Baril ng Pandikit

14. Velcro

15. Dremel Tool

16. papel de liha

Para sa pagsubok or pagsusuri:

17. Mga Talya ng Papel

18. Mga Filter ng Kape

20. Malaking Glass Breaker

21. Mga guwantes / Oven Mitts

22. Mas magaan / Tugma

Hakbang 3: Mga Kagamitan na Kailangan at Ginamit at Mga Kasanayan sa Kaligtasan

- Ang unang tool na ginamit namin ay isang mainit na baril na pandikit. Ginamit ito upang sundin ang aming mga popsicle stick habang magkakaroon ng aming CubeSat. Maging maingat upang hindi makakuha ng anumang pandikit sa iyong mga kamay o hawakan ang nguso ng baril, dahil ito ay magiging napakainit.

- Gumamit din kami ng mga cutter ng kawad upang gupitin ang isang butas sa CubeSat, upang ang sensor ng dust ay maaaring mangolekta ng data. Ang tool na ito ay gumagana nang maayos sa mga stick ng popsicle, at madaling gamitin. Kapag ginagamit ang tool na ito, mag-ingat na huwag kurutin ang iyong daliri o kung hindi man ay pumantay ng isang bagay na hindi mo sinasadya.

- Ang isa pang tool na ginamit namin ay papel de liha. Matapos i-cut ang butas sa CubeSat, mahalaga na makinis namin ang mga matutulis na gilid. Ang tool na ito ay hindi nangangailangan ng anumang mga espesyal na pag-iingat sa kaligtasan, ngunit malamang na lumikha ng kaunting gulo para sa iyo upang linisin.

- Gumamit din kami ng tool na Dremel. Ginamit namin ito upang mabilis na mapalabas ang malapad na sulok ng CubeSat. Ang paggamit ng tool na ito ay nangangailangan ng matinding pag-iingat, at mahalaga na magsuot ka ng proteksyon sa mata. Gayundin, gagawa ito ng kalat ng alikabok at maliliit na piraso, kaya tiyaking linisin mo ang iyong workspace!

- Ang pangwakas na tool na ginamit namin ay isang mas magaan. Ginamit namin ito upang magaan ang mga filter ng kape at papel na tuwalya sa apoy, upang lumikha ng alikabok at usok para maunawaan ng aming Arduino. Habang ginagamit ang tool na ito, tiyaking itali ang buhok, iwasang magsuot ng maluwag na damit, at magsuot ng proteksyon sa mata. Siguraduhin na palaging mapanuod ang apoy upang matiyak na mananatili itong nakapaloob. Gayundin, magiging matalino na magkaroon ng pangangasiwa ng may sapat na gulang o guro!

Hakbang 4: Paano Bumuo ng isang CubeSat

Halos 120 mga Popsicle stick ang kinakailangan upang maitayo ang Cubesat. Ipinapakita ng video sa itaas kung paano namin nakasalansan ang mga stick sa tuktok ng bawat isa sa mainit na pagdikit ng bawat stick upang matiyak na hindi sila masisira..

Ang cubesat ay may 1 istante at isang tuktok. Ang istante at ang tuktok ay anim lamang na mga stick ng popsicle na mainit na nakadikit.

Sa ilalim ng baterya at ang SD card ay nasa Velcro. Sa tuktok ng istante ang breadboard ay hawak ni Velcro at ang Arduino ay nakaupo sa tuktok ng breadboard.

Para sa sensor ng Dust, gamitin ang mga cutter ng kawad upang gupitin ang isang butas sa gilid ng Cubesat para magkasya ang dust sensor. Gumamit kami ng ilang duck tape upang hawakan ang sensor ng Dust sa lugar.

Panghuli gamitin ang Velcro upang ma-secure ang Top sa Cubesat.

Maaari mong makita ang aming pangwakas na disenyo ng sketch sa itaas.

Hakbang 5: Paano Mag-wire ng isang Arduino at Dust Sensor

1. Upang i-wire ang dust collector at arduino
2. Kumuha ng isang kawad at isaksak ito sa ground (GND) na pin sa pamamagitan ng 5v pin.
3. Ngayon kunin ang kabilang dulo ng kawad na iyon at i-plug ito sa BLACK wire sa dust sensor
4. Kunin ang iba pang kawad at isaksak ito sa 5v pin
5. Ngayon kunin ang kabilang dulo ng kawad at isaksak ito sa RED wire sa dust sensor
6. Susunod na kunin ang mga panulat at ilagay ito sa mga Digital pin: GND, 13, 12, ~ 11, ~ 10, ~ 9, 8
7. I-plug ang BLUE wire sa pin sa 13
8. Pagkatapos ay isaksak ang wire na YELLOW sa pin sa 8

Code para sa sensor ng Dust (code mula sa

pinagmulan

Hakbang 6: Paano Gawing Portable ang Arduino at Dust Sensor

Para sa aming proyekto kailangan namin ng isang paraan upang makalikom ng data kapag ang aming cubesat at dust sensor kapag kumikilos. Napagpasyahan namin na ang isang SD card ang gagawa ng trick. Narito ang mga kable ng SD card at code.

Paano mag-wire ng isang SD card kung kinakailangan (* tandaan na ang kulay ng mga wires ay nagbago sa larawan at hindi kinakailangan ang labis na mga pin)

1. Ang Theblue wire sa dust sensor ay pupunta sa anumang lugar sa board ng tinapay
2. Ang pulang kawad sa SD card reader (VCC) ay napupunta sa anumang lugar sa parehong hilera ng asul na kawad sa board ng tinapay
3. kumuha ngayon ng isang labis na kawad (puting kawad sa larawan), isaksak iyon sa parehong hilera ng asul at pula na mga wire at sa kabilang dulo ng mga plug ng kawad sa GND sa Arduino
4. Ang orange wire sa dust sensor ay nakakabit sa A5
5. Ang berdeng kawad ay nakakabit sa digital pin 7
6. Ang wire na kurso sa SD card (CS) ay nakakabit sa digitalpin 4
7. Ang itim na kawad sa SD card (MOSI) ay nakakabit sa digital pin 11
8. Ang orange wire sa SD card (MISO) ay nakakabit sa digital pin 12
9. Ang asul na wireon na ang SD card (SCK) ay nakakabit sa digital pin 13
10. Ang dilaw na kawad sa SD card (GND) ay nakakabit sa isang ground pin (GND)
11. Ilagay ang capacitor sa board ng tinapay
12. Ang pulang kawad sa dust sensor ay nakakabit sa board ng tinapay sa parehong hilera tulad ng maikling binti ng capacitor.
13. Panghuli kumuha ng isang labis na kawad (pula sa larawan) at i-plug ang isang dulo sa parehong hilera tulad ng mahabang binti ng capacitor at ang iba pang dulo ng kawad ay napupunta sa 5v.

Code para sa SD card at dust sensor

Hakbang 7: Mga Natutuhan at Mga Aralin

* Ang Cubesat ay sinuri at sinuri ni Gng. Wingfield (guro)

Mga Demensya at Misa

Mass: 2.91kg. Lapad: 110mm. sa bawat panig

Haba: 106 mm. sa bawat panig

Paunang pagsusuri:

Flight Test- Kumpleto na

Sa pagsubok na ito ang Cubesat ay nanatili sa taktika

Naharap ng Sensor ang aming "Mars" para sa kalahati ng oras at panig na paraan sa iba pang kalahati ng oras.

Mga Pagsubok sa Panginginig - Kumpleto

Ginawa namin ang mga pagsubok na panginginig na ito upang maitaguyod ang kumpiyansa na ang satellite ay makatiis sa paglulunsad ng kapaligiran at maaari pa ring gumana pagkatapos.

Mga resulta ng mga pagsubok sa panginginig ng boses

.12 segundo bawat pag-iling

Panahon- 2.13 segundo bawat pag-ikot

Lahat ng mga konektor ng kuryente ay nanatiling konektado at na-secure. Ang cubesat ay hindi nakapasok sa kahon, kaya gumamit kami ng tape upang maibaba ang cubesat. Ang dermal tool at buhangin na papel ay ginamit upang buhangin ang mga gilid ng Cubesat upang magkasya sa kahon at naayos ang problema.

Mga huling resulta sa paglipad

Dalas- 0.47 cycle bawat segundo

Bilis - 3.39 metro bawat segundo

Pagpapabilis- 9.99 m / s ^ 2

Puwersang Centripetal- 29.07 kg / s ^ 2

Haba ng string- 1.26 m.

Nalaman namin na ang dust sensor ay pumili ng usok na ginawa ng apoy at binigyan kami ng pinakamahusay na data. Natutunan din namin kung paano malutas ang problema

Sa buong proyektong ito, natutunan nating lahat ang maraming mahahalagang aral. Ang mga aralin sa totoong buhay na natutunan namin ay upang magtrabaho sa lahat, kahit na nahihirapan itong gawin. Nagtatrabaho kami sa isang cubesat at isang dust sensor. Ang mas madali sa dalawa ay ang cubesat, pagdidisenyo at pagbuo nito sa loob ng ilang araw. Ang cubesat ay isang talagang mahusay na disenyo na ginamit upang hawakan ang lahat ng aming mga sensor. Ang dust sensor at Arduino ay napakahirap makalkula. Sa una, ang code ay hindi gumagana, gayunpaman, habang nakuha namin ang code na gumagana, ang mga kable ay naging mali. Ang isang pares ng mga guro ay dumating upang iligtas kami upang makatulong sa pareho ng mga makakatulong sa amin na makahanap ng aming data. Sa pag-aaral ng mga aralin sa buhay, nalaman din namin ang mga bagong bagay tungkol sa mga cubesat at sensor. Dati, hindi namin alam kung ano ang isang cubesat, o hindi namin alam kung paano gumagana ang mga sensor at kable. Sa buong proyektong ito, naging dalubhasa si Brianna sa mga kable at coding, habang sina Emma at Christian ay naging kamangha-manghang mga gusali habang natututo din ng bagong impormasyon tungkol sa pag-coding at mga kable din. Sa kabuuan, natutunan namin ang napakaraming mga bagong bagay at masaya habang ginagawa ito. Salamat kay Ginang Wingfield para sa pagdidisenyo ng proyektong ito para sa amin na gawin at pagiging isang guro na tunay na nagmamahal sa pagtuturo at pagkakaroon ng kasiyahan sa kanyang mga mag-aaral.

Hakbang 8: Data ng Dust Sensor

Ang grap sa kanan ay ang data na natanggap ang dust sensor. Ang larawan sa kaliwa ay ang hitsura ng grap.

Ang sensor ay nagkakaproblema sa pagkalap ng mahusay na data.

Kung ang sinuman ay may higit na kaalaman sa dust sensor at kung paano makukuha ang tamang data mangyaring magkomento sa ito nasisira.