Paano Bumuo ng isang Cubesat Sa Isang Arduino at Accelerometer .: 5 Mga Hakbang

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

Ang pangalan namin ay Brock, Eddie at Drew. Ang pangunahing layunin para sa aming Physics Class ay upang maglakbay mula sa Earth hanggang Mars habang ginagaya ang orbit sa paligid ng Mars gamit ang isang Cube Sat at pagkolekta ng data. Ang layunin ng aming mga pangkat para sa proyektong ito ay upang mangolekta ng data gamit ang isang sensor ng accelerometer na ikakabit sa aming Arduino sa loob ng isang Cube Sat na orbit sa "Mars" upang hanapin ang puwersang gravitational sa planeta na iyon. Ang ilang mga posibleng pagpigil para sa tukoy na gawain na ito ay ang code na hindi gumagana sa tamang paraan, ang accelerometer na hindi nangangalap ng data at ang limitasyon na maaaring timbangin ng CubeSat. Bagaman maraming iba ang maaaring makatagpo ng sinumang tao, iyon ang hinarap ng aming pangkat. Ang isang video ng aming panghuling proyekto at pagsubok ay matatagpuan dito https://www.youtube.com/embed/u1_o38KSrEc -Eddie

Hakbang 1: Listahan ng Mga Materyales

LAHAT NG MATERIALS LISTED GO INSIDE CUBESAT

1. Arduino & Power Cable https://www.amazon.com/Elegoo-EL-CB-001-ATmega328…: ang arduino ay idinisenyo upang gawing mas madaling ma-access ang mga electronics sa mga artist, taga-disenyo, libangan at sinumang interesado sa paglikha ng mga interactive na bagay o kapaligiran.

: payagan ang kapangyarihan sa at mula sa iyong Arduino at computer

2. Breadboard

: isang board para sa paggawa ng isang pang-eksperimentong modelo ng isang electric circuit

MATERIALS NA KATAPIT SA BREADBOARD

1. Arduino Accelerometer

: isang instrumento para sa pagsukat ng bilis o para sa pagtuklas at pagsukat ng mga panginginig

2. Arduino SD Card Module

: pinapayagan kang magdagdag ng mass storage at pag-log ng data sa iyong proyekto

3. Arduino Wires

: naglilipat ng code sa buong Arduino at breadboard

4. LED Light

: ang isang LED ay isang maliit na ilaw (ito ay nangangahulugang "light emitting diode") na gumagana nang medyo maliit ang lakas

-Drew

Hakbang 2: Kailangan ng Mga Tool at Mga Kasanayan sa Kaligtasan

TOOLS KAILANGAN

1. Exacto Knife

- Gumamit kami ng isang exacto na kutsilyo upang i-cut at subaybayan ang hugis ng Arduino at Breadboard sa pamamagitan ng Styrofoam, upang maprotektahan ang Arduino at Breadboard na may mga aksidente

2. Mainit na Baril ng Pandikit

- gumamit kami ng isang mainit na baril na pandikit upang idikit ang Styrofoam sa mga gilid ng aming Cubesat upang matiyak na ligtas ang aming Arduino at Breadboard

3. Styrofoam

- Gumamit kami ng mga piraso ng Styrofoam upang ma-secure ang Arduino at breadboard sa mga gilid ng aming Cubesat, upang payagan din ang isang unan kung ang Cubesat ay nahulog o inalog sa paligid

KATANGIAN SA KALIGTASAN

1. ang unang kasanayan sa kaligtasan na ipinatupad namin ay tinitiyak na hindi namin hinawakan ang 3D printer kapag ito ay nagpi-print sa Cubesat. ang 3D printer ay magiging napakainit at mahalaga na tandaan na huwag hawakan ito.

2. kapag ginagamit ang exacto kutsilyo upang gupitin ang mga piraso ng Styrofoam, kailangan naming ilagay ang karton sa ilalim upang matiyak na ang mga talahanayan ay hindi nasira. kailangan din naming magsuot ng mga salaming de kolor kapag ginagamit ang kutsilyo na sakaling may lumipad sa aming mga mukha o sa paligid ng aming lugar ng trabaho.

3. kapag gumagamit ng anumang mga tool na nangangailangan ng pagsusumikap, siguraduhing magsuot ng mga salaming de kolor para sa mga layuning pangkaligtasan.

4. sa sandaling ikabit mo ang Cubesat sa orbiter, tiyaking babalaan ang mga tao sa paligid ng orbiter na susubukan mo ang iyong Cubesat at magsuot ng mga salaming de kolor upang matiyak na ligtas ang lahat ng bahagi ng katawan at mga tao.

-Drew

Hakbang 3: Paano Upang:

Paano bumuo ng isang CubeSat

1. upang simulan ang proseso ng pagbuo ng CubeSat, kailangan mong maghanap ng mga modelo ng CubeSat na 10x10x10 at magkaroon ng isang madaling gamiting STL file.

2. kapag nakakita ka ng isang modelo na gagana sa paghawak ng isang breadboard at isang Arduino nang ligtas, kailangan mong i-download ang mga file sa isang flash drive upang ma-access mo ang mga file sa 3D printer.

3. pagkatapos ma-download ang tamang mga file sa flash drive, maaari mong i-hook up ang flash drive sa computer na na-hook up sa 3D printer.

4. kapag nagpi-print ka, tiyaking napili mo ang mga tamang file at ang lahat ng mga wire, code, at input ay wastong na-wire sa pagitan ng computer at 3D printer. titiyakin nitong ang CubeSat ay nai-print nang tama, at ang lahat ay napupunta ayon sa plano.

5. italaga ang bawat miyembro ng pangkat ng isang itinalagang oras upang mahusay na suriin ang pag-unlad ng printer at CubeSat upang mahuli ang anumang mga problema na maaari mong masagasaan. ang pagkakaroon ng isang miyembro ng koponan na suriin ang pag-usad tungkol sa bawat 2-3 na oras, ay magbibigay ng sapat na tulong upang ayusin ang anumang mga isyu at panoorin ang pag-unlad na magagawa.

-Eddie

ANG CODE:

# isama # isama # isama # isama

const int MPU = 0x68; int16_t AcX, AcY, AcZ, Tmp, GyX, GyY, GyZ; double pitch, roll;

Data ng File;

walang bisa ang pag-setup () {

pinMode (10, OUTPUT); // dapat itakda ang pin 10 sa output kahit na hindi ginamit; // setting pin 7 to light up led SD.begin (4); // nagsisimula sd card na may CS na nakatakda sa pin 4 Serial.begin (9600); Serial.println (F ("BMP280 test")); Wire.begin (); Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x6B); Wire.write (0); Wire.endTransmission (totoo); Serial.begin (9600); } void loop () {Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x3B); Wire.endTransmission (false); Wire.requestFrom (MPU, 14, totoo);

int AcXoff, AcYoff, AcZoff, GyXoff, GyYoff, GyZoff; int temp, toff; doble t, tx, tf;

// Acceleration data correction AcXoff = -950; AcYoff = -300; AcZoff = 0;

// Temperature correction toff = -1600;

// Gyro correction GyXoff = 480; GyYoff = 170; GyZoff = 210;

// read accel data AcX = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + AcXoff; AcY = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + AcYoff; AcZ = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + AcYoff;

// basahin ang data ng temperatura temp = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + toff; tx = temp; t = tx / 340 + 36.53; tf = (t * 9/5) + 32;

// read gyro data GyX = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyXoff; GyY = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyYoff; GyZ = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + GyZoff;

Data = SD.open ("Log.txt", FILE_WRITE); // bubukas ang file na tinawag na "Mag-log"

// get pitch / roll getAngle (AcX, AcY, AcZ);

// ipadala ang data sa serial port Serial.print ("Angle:"); Serial.print ("Pitch ="); Serial.print (pitch); Serial.print ("| Roll ="); Serial.println (roll);

Serial.print ("Temp:"); Serial.print ("Temp (F) ="); Serial.print (tf); Serial.print ("| Temp (C) ="); Serial.println (t);

Serial.print ("Accelerometer:"); Serial.print ("X ="); Serial.print (AcX); Serial.print ("| Y ="); Serial.print (AcY); Serial.print ("| Z ="); Serial.println (AcZ);

Serial.print ("Gyroscope:"); Serial.print ("X ="); Serial.print (GyX); Serial.print ("| Y ="); Serial.print (GyY); Serial.print ("| Z ="); Serial.println (GyZ); Serial.println ("");

Data.print (pitch); Data.println (roll);

Data.print (tf); Data.println (t); Data.print (AcX); // nagsusulat ng data ng acel upang mag-file ng Data.print (","); // prints comma in file Data.print (AcY); Data.print (","); Data.print (AcZ); Data.print (","); Data.print (GyX); Data.print (","); Data.print (GyY); Data.print (","); Data.println (GyZ);

pagkaantala (1000); }

// convert the accel data to pitch / roll void getAngle (int Vx, int Vy, int Vz) {doble x = Vx; doble y = Vy; dobleng z = Vz;

}

}

ANG CODE (CONT.):

-ito ang code na ginamit namin upang makalikom ng data mula sa accelerometer at SD Card.

-pagkatapos ng mga kable ng aming Arduino at Breadboard upang magmukhang ang nasa diagram ng frizting, isinaksak namin ang SD Card sa SD Card Adapter Module at nagpatuloy sa paghahanda para sa aming pangwakas na pagsubok.

-May mga isyu kami sa code sa mahabang panahon, ngunit ang code na ibinigay sa itaas ay ang pangwakas na code na ginamit namin na nagbigay sa amin ng data na ginamit namin para sa aming pagtatanghal.

-Kinokolekta ng code na ito ang data mula sa accelerometer at inililipat ang impormasyon sa SD card.

-ang plug ng SD ay naka-plug sa USB at naka-plug sa computer. mula doon inilagay ang impormasyon sa aming computer.

-Brock

WIRING THE ARDUINO:

- habang nag-kable ng Arduino, nagpumiglas kami sa mga dud wires at dud Arduinos.

- kinailangan naming iwasto ang mga kable ng aming Arduino ng maraming beses dahil sa maling mga kable.

- upang matiyak ang wastong mga kable at pag-coding, siguraduhin na ang iyong mga wire ay ganap na na-secure at ang iyong proseso ng code ay tama.

FRITZING DIAGRAM:

- ang fritzing diagram ay tuwid na pasulong at madaling sundin kasama

- Naharap namin ang mga isyu sa diagram nang ang SD Card Module ay hindi isang bahagi ng fritzing program. dahil dito, kinailangan naming maghanap sa online para sa isang maida-download na bahagi upang maisama sa diagram

- Nakumpleto namin ang diagram sa pamamagitan ng pagsasama ng mga tamang bahagi at programa sa diagram

-Drew

Hakbang 4: Mga Natutuhan / Mga Aralin

Ang aming grap ay nagpapakita ng isang malinaw na pagtaas ng temperatura, malamang na dahil sa pampainit ng paglalaan ng oras upang maabot ang maximum na temperatura.

Para sa proyektong ito, ang pisika na nasagasaan namin ay ang sentripetal na puwersa na pinapanatili ang orbiting ng CubeSat.

-Brock