Ang Ultimate High Altitude Weather Balloon Data Logger: 9 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Itala ang data ng lobo ng panahon ng mataas na altitude na may panghuli na mataas na altitude na lobo ng logger ng data.

Ang isang mataas na taas na lobo ng panahon, na kilala rin bilang isang mataas na taas na lobo o HAB, ay isang malaking lobo na puno ng helium. Ang mga lobo na ito ay isang platform, pinapayagan ang mga eksperimento, nangongolekta ng data, o halos anumang mapunta sa malapit sa kalawakan. Ang mga lobo ay madalas na umabot sa taas na 80, 000 talampakan na may ilang lalampas sa 100, 000 talampakan. Ang isang hab ay karaniwang may isang kargamento na naglalaman ng isang parachute, radar reflector, at isang pakete. Karaniwang naglalaman ang package ng isang camera at isang yunit ng GPS na ginagamit upang subaybayan at makuha ang lobo.

Habang nakakakuha ng taas ang lobo, bumaba ang presyon. Na may mas kaunting presyon sa labas ng lobo, lumalawak ang lobo, kalaunan ay napakalaki, lumalabas ito! Pagkatapos ay ibabalik ng parachute ang payload sa lupa, madalas na maraming mga milya mula sa kung saan inilunsad ang lobo.

Regular na ginagamit ng aking paaralan ang mga lobo na ito upang makuha ang video ng kurbada ng mundo. Sa matinding pagbabago ng temperatura at presyon, maraming radiation, at bilis ng hangin, maraming nakawiwiling data ang maaaring makuha mula sa mga flight na ito.

Ang proyektong ito ay nagsimula apat na taon na ang nakakaraan sa isang socratic seminar tungkol sa kalawakan. Ang seminar ay kumilos bilang inspirasyon. Napagpasyahan ng aking mga kapantay na nais nilang umabot sa kalawakan. Hawakan ang hindi mahipo. Napagpasyahan nila na ang paraan upang maabot ang kalawakan ay kasama ang mga lobo ng panahon. Laktawan nang maaga apat na taon na ang lumipas at naglunsad kami ng 16 na lobo. Narekober ang 15 na kung saan ay isang napaka-kahanga-hangang track record para sa mga pagkuha ng panahon ng lobo. Ngayong taon, nagsimula ako sa high school at sumali sa koponan ng paglulunsad ng lagay ng panahon. Nang mapagtanto kong walang data na naitala, itinakda kong palitan iyon. Ang aking unang data logger ay Ang Pinakamadaling na Arduino High Altitude Balloon Data Logger. Ang bagong bersyon ay nakakakuha ng mas maraming data, na kinukuha nito ang pamagat ng panghuli. Sa pamamagitan nito, ang altitude, temperatura, bilis ng hangin, pagtaas at rate ng pagbaba, latitude, longitude, oras, at petsa ay nakukuha at nakaimbak sa isang microSD card. Gumagamit din ang bersyon na ito ng perf board upang madagdagan ang tibay at mas mababang panganib. Ang disenyo ay ginawa upang ang isang Arduino Nano ay maaaring mai-plug in sa itaas. Ang data na nakolekta mula sa data logger na ito ay nagbibigay-daan sa amin, mga mag-aaral na hawakan ang gilid ng espasyo. Maaari naming hawakan ang hindi mahawakan!

Nagbibigay ang bagong data logger na ito ng mas maraming data kaysa sa karamihan sa mga logger ng lobo na maaaring mabili. Maaari rin itong maitayo nang mas mababa sa $ 80 habang ang binili ng isang tindahan ay nagkakahalaga sa iyo ng higit sa $ 200. Magsimula na tayo!

Hakbang 1: Mga Bahagi, Program, Tool, at Library

Mga Bahagi

Arduino - Ang isang Nano ay pinakamahusay dahil maaari itong mai-snap sa tuktok. Gumamit din ako ng Arduino Uno's na may mga wire na nakakabit nito

Payo ko sa iyo na gumamit ng isang tunay na Arduino dahil marami sa mga clone ang maaaring hindi gumana sa malamig na temperatura na nakalantad sa data logger. Ang pinalamig na temp na naitala sa aming flight ay -58 fahrenheit. Sa wastong proteksyon ng panahon at mga pampainit ng kamay, maaaring gumana ang isang clone.

$ 5- $ 22 (depende sa kalidad)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

Yunit ng GPS - Nagbibigay ito ng oras, petsa, altitude, pagbaba, pag-akyat, at data ng bilis ng hangin

Masidhing inirerekumenda ko ang yunit na ito. Karamihan sa mga yunit ng GPS ay hindi gumagana sa itaas 60, 000 talampakan. Dahil mas mataas ang mga lobo ng altitude, hindi gagana ang mga iyon. Kapag nasa flight mode, gagana ang unit na ito sa 160, 000 talampakan.

store.uputronics.com/?route=product/product&product_id=72

$30

MicroSD Data Logger - Hawak nito ang isang MicroSD card at pinapayagan kaming iimbak ang data na kinokolekta namin

Maraming mga ito sa merkado at tiyak na ang ilan para sa mas mura. Sumama ako sa isang ito dahil magaan ito, ang Sparkfun ay may mahusay na dokumentasyon, at napakadaling gamitin. Kapag naka-attach sa mga pin 0 at 1, nagsusulat dito ang pagpapaandar ng Serial.print. Napakadali nito!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Temperatura Sensor - Gumagamit ako ng isa upang magbigay ng temperatura sa labas, ngunit ang isang karagdagang maaaring madaling maidagdag upang magbigay ng temperatura mula sa loob ng payload

Ginamit ko ang sensor ng temperatura ng tmp36. Ang analog sensor na ito ay tumatakbo nang walang pagkaantala ng utos. Ang yunit ng gps ay hindi maaaring gumana sa mga pagkaantala samakatuwid ang sensor na ito ay perpekto. Hindi man sabihing ito ay mura ng dumi at nangangailangan lamang ng isang solong analog pin. Gayundin, gumagana ito sa 3.3 volts na kung saan ay tumatakbo ang buong circuit. Ang sangkap na ito ay karaniwang isang perpektong tugma!

www.sparkfun.com/products/10988?_ga=2.172610019.1551218892.1497109594-2078877195.1494480624

$1.50

1k Resistors (2x) - Ginagamit ang mga ito para sa mga tumatanggap na linya ng GPS at MicroSD Data Logger

Nagbibigay ang Arduino ng 5 volts sa mga pin na ito. Ang isang 1k risistor ay bumaba ang boltahe sa isang ligtas na antas para sa mga yunit na ito.

www.ebay.com/p/?iid=171673253642&lpid=82&&&ul_noapp=true&chn=ps

75¢

LED - Kumikislap ito tuwing nakakolekta ang data (Opsyonal)

Ang Arduino at MicroSd kumurap sa tuwing ang data ay nakolekta rin. Gayunpaman, ito ay ginagawang mas malinaw. Ang mga wire sa ito ay maaaring mapalawak din upang ang mga humantong sticks out. Ginagamit ito upang matiyak na nangyayari ang pag-log ng data.

www.ebay.com/itm/200-pcs-3mm-5mm-LED-Light-White-Yellow-Red-Green-Assortment-Kit-for-Arduino-/222107543639

1¢

Perf Board - Pinapayagan nito ang isang mas permanenteng circuit at binabawasan ang peligro dahil hindi mahuhulog ang mga wire. Ang isang breadboard o pcb ay maaaring gamitin sa halip

www.amazon.com/dp/B01N3161JP?psc=1

50¢

Konektor ng baterya - Gumagamit ako ng isang 9v na baterya sa aking mga paglulunsad. Ikinakabit nito ang baterya sa circuit. Inihihin ko ang koneksyon na magkasama ng mga jumper wires papunta sa mga ito upang makapagbigay ng isang mas madaling koneksyon

www.amazon.com/Battery-Connector-Plastic-A…

70¢

Micro Toggle Switch - Ginagamit ko ito upang buksan ang yunit. Pinapayagan akong panatilihing naka-plug in ang baterya habang pinapanatiling naka-off ang system (Opsyonal)

Iniligtas ko ang akin mula sa isang moon lamp. Ang anumang micro switch ay gagana.

MicroSwitchLink

20¢

Mga Header ng Lalaki at Babae - Gamitin ang mga ito upang payagan ang mga sangkap tulad ng GPS at Arduino na tumahi mula sa circuit. (Inirekomenda)

www.ebay.com/itm/50x-40-Pin-Male-Header-0-1-2-54mm-Tin-Square-Breadboard-Headers-Strip-USA-/150838019293?hash=item231ea584dd:m: mXokS4Rsf4dLAyh0G8C5RFw

$1

MicroSD Card - Inirerekumenda ko ang isang 4-16 gb card. Ang mga log ay hindi tumatagal ng maraming puwang

Ang aking data logger ay tumakbo mula 6:30 ng umaga hanggang 1:30 ng hapon at ginamit lamang ang 88 na kilobyte ng puwang. Mas mababa sa 1/10 ng isang megabyte na iyon.

www.amazon.com/gp/product/B004ZIENBA/ref=oh_aui_detailpage_o09_s00?ie=UTF8&psc=1

$7

Powersource - Malamig ang espasyo kaya't mag-freeze ang mga likidong baterya. Nangangahulugan ito na walang mga baterya na alkalina. Ang mga baterya ng lithium ay gumagana nang mahusay! Gumamit ako ng isang 9v na baterya

www.amazon.com/Odec-9V-Rechargeable-Batter…

$1

Kabuuang Gastos Ay Sa $ 79.66! Ang mga komersyal na logger ay nagkakahalaga ng halos $ 250 kaya isaalang-alang ito ng isang 68% na diskwento. Marahil ay mayroon kang marami sa mga item na ito tulad ng Arduino, Sd Card, atbp na humihimok sa gastos. Tara na sa pagbuo

Mga Programa

Ang kailangan lamang na programa ay ang Arduino IDE. Ito ang katutubong wika ng Arduino at ginagamit upang mai-upload ang code, magsulat ng code, at para sa pagsubok. Maaari mong i-download ang software nang libre dito:

Mga aklatan

Gumagamit kami ng dalawang aklatan sa sketch na ito. Ginagamit ang library ng NeoGPS upang makipag-ugnay sa yunit ng GPS. Pinapayagan ng serial library ng software ang serial na komunikasyon sa mga karagdagang pin. Kumokonekta kami sa parehong GPS at data ng logger ng MicroSd gamit ang mga serial na komunikasyon.

NeoGPS

SoftwareSerial - Anumang software serial library ay maaaring magamit. Mayroon na akong na-download na ito kaya ginamit ko ito.

Kailangan mo ng tulong sa pag-install ng isang silid-aklatan? Basahin ito:

Mga kasangkapan

Soldering Iron - Ang mga header ay kailangang i-attach sa maraming mga bahagi at isang soldering iron ay ginagamit upang maglakip ng mga bahagi sa perf board at gumawa ng mga track.

Panghinang - Ginamit na kasama ng panghinang na bakal.

Hakbang 2: Pagsasama-sama sa Circuit

Kakailanganin mong maghinang ng mga header sa ilang mga bahagi. Alamin kung paano gawin iyon dito:

Sundin ang iskema ng breadboard o perf board sa itaas. Huwag ilakip ang ground ng temp sensor sa ground ng GPS o microSD data logger dahil masisira nito ang iyong data ng temperatura. Kung gumagamit ka ng isang perf board, panoorin ang tutorial na ito sa kung paano gumawa ng mga track. Ito ay isang pamamaraan:

Mag-ingat sa paglakip ng mga sangkap. Tiyaking mayroon kang tamang polarity at mga pin. Suriin ang iyong mga koneksyon dalawang beses!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k resistor ----- RX

D4 ------ TX

Arduino - OpenLog

I-reset --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- 1k risistor ---- RX

3.3v ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Temp Sensor - Gamitin ang larawan sa itaas upang makilala kung aling binti ang alin

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (Ito ay dapat na nasa sarili nitong Arduino pin o naka-attach sa power supply GND. Kung naka-attach sa GPS o logger ay magtutuyo ang data ng temp.)

Signal --- A5

Arduino - LED

D13 ------ + (mas mahabang binti)

GND ------ - (mas maikli ang paa)

Arduino - Konektor ng Baterya

Vin ---- Micro Toggle Switch ---- Positibo (Pula)

GND ----- Negatibo (Itim)

Hakbang 3: Programming

Gumagamit kami ng dalawang aklatan sa program na ito, NeoGPS at SoftwareSerial. Maaari silang parehong mai-download mula sa pahina ng mga bahagi ng Instructable na ito. Kapag nag-interfacing ng GPS sa isang Arduino program, karaniwang ginagamit ang TinyGPS library. Gayunpaman, hindi ko ito magawang magamit sa ginagamit naming GPS.

Pinapayagan kami ng library ng SoftwareSerial na ikonekta ang dalawang aparato sa Arduino sa pamamagitan ng koneksyon sa serial ng software. Parehong ginagamit ito ng logger ng data ng GPS at MicroSD. Ang iba pang mga aklatan ay maaaring gawin ito pati na rin at dapat gumana kasama ang code. Mayroon na ako ng isang ito sa aking computer at gumagana ito, kaya ginamit ko ito.

Ang code ay batay sa aking huling logger ng data. Ang pangunahing pagbabago ay ang pagdaragdag ng sensor ng temperatura. Ang GPS ay batay sa mga satellite. Nangangahulugan ito na ang GPS ay dapat munang kumonekta sa mga satellite bago ito maipakita ang data. Ang isang kandado ay binubuo ng GPS na konektado sa apat na satellite. Isang mabilis na tala na ang mas maraming mga satellite na konektado sa GPS, mas tumpak na ibinibigay ang data. Ang programa ay naglilimbag ng bilang ng mga satellite na nakakonekta sa bawat linya ng data. Nakakonekta ito sa labindalawang satellite para sa halos lahat ng aking flight.

Maaaring kailanganing baguhin ang programa upang ito ay gumana para sa iyo. Habang ang lahat ng code ay maaaring mabago, inirerekumenda kong palitan ang timezone, oras sa pagitan ng mga pagbasa, at yunit ng pagsukat para sa temperatura. Ang isang karaniwang balloon ng panahon ay nasa hangin sa loob ng halos dalawang oras. Tumatanggap ang GPS ng data mula sa mga satellite bawat segundo. Nangangahulugan ito, kung iimbak namin ang bawat piraso ng data na ipinadala, magkakaroon kami ng 7, 000 na pagbasa. Dahil wala akong interes sa pag-graphing ng 7, 000 na mga entry sa data, pinipili kong mag-log tuwing ika-30 na pagbabasa. Nagbibigay ito sa akin ng 240 mga puntos ng data. Medyo mas makatwiran ng isang numero.

Maaaring nagtataka ka kung bakit gumagamit kami ng isang variable i at isang kung pahayag upang mai-save ang bawat ika-30 na pagbabasa sa halip na gumagamit lamang ng isang pagkaantala ng utos at naghihintay ng 30 segundo. Ang sagot ay ang mga pagbabasa ng GPS ay napakahusay. Ang isang 30 segundong pagkaantala ay nangangahulugang ang GPS ay hindi nakakakuha ng bawat set ng data at sanhi na magulo ang aming data.

Kakailanganin mong baguhin ang mga halagang ito sa iyong offset mula sa Coordinated Universal Time (UTC).

Kung hindi mo alam ang iyo maaari mo itong makita dito

static const int32_t

zone_hours = -8L; // PST

static const int32_t

zone_minutes = 0L; // karaniwang zero

Ang linyang ito ay dapat mabago sa kung gaano mo kadalas nais ang isang naitala na naitala. Itinakda ko ang aking para sa pagbabasa tuwing 30 segundo.

kung (i == 30) {

Kung hindi ka nakatira sa U. S. A, marahil ay nais mo ang mga sukat ng temperatura sa celsius. Upang magawa ito, huwag paganahin ang linyang ito:

// Serial.print ("Degree C"); // uncment kung gusto mo ng celsius

// Serial.println (degreesC); // uncment kung gusto mo ng celsius

Kung hindi mo nais ang mga pagbabasa ng fahrenheit, puna ito:

Serial.print ("Degree F"); // puna kung hindi mo nais fahrenheit Serial.println (degreesF); // magkomento kung hindi mo nais ang fahrenheit

Hindi Nag-a-upload ang Code?

Ang Arduino ay dapat na idiskonekta mula sa circuit habang ina-upload ang bagong code. Ang Arduino ay pinadalhan ng bagong code sa pamamagitan ng Serial Communication sa mga pin na D0 at D1. Ang dalawang pin na ito ay ang mga pin na ginamit din para sa MicroSd data logger. Nangangahulugan ito na ang MicroSD data logger ay dapat na idiskonekta para ma-upload ng code.

Hakbang 4: Pagsubok

Kapag nagawa na ang lahat ng mga koneksyon at na-upload ang code, oras na upang subukan ang aming data logger. Upang magawa ito, i-plug ang Arduino sa computer sa parehong paraan na nais mong i-upload ang code. Tiyaking tama ang serial port at pagkatapos buksan ang Serial Monitor. Kung ang lahat ng mga koneksyon ay ginawa nang tama, ipapakita ito:

NMEAloc. INO: laki ng sinimulan ng object = 31 laki ng object ng NMEAGPS = 84 Naghahanap ng aparatong GPS sa SoftwareSerial (RX pin 4, TX pin 3) High Altitude Weather Balloon Data Logger ni Aaron Presyo

Oras ng Latitude Longitude SAT Bilis ng Hangin Bilis ng Hangin Altitude (deg) (deg) knotts mph cm ----------------- ---- ----------------------------

Kung ang GPS ay hindi naka-plug in nang hindi tama, ipapakita ito:

Itinatakda ang uBlox flight mode: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C10000000000000016DC * Pagbasa ng tugon sa ACK: (Nabigo!)

Siguraduhin na ang humantong blinks tuwing isang bagong piraso ng data ang pumapasok sa Serial Monitor. Ang MicroSd data logger ay magpapikit din sa tuwing naitala ang data.

Mapapansin mo na ang GPS ay nagpapadala sa iyo ng isang solong marka ng tanong. Ito ay sapagkat ang mga yunit ng GPS ay tumatagal ng oras upang magsimula at kumonekta sa mga satellite. Karaniwang tumatagal ang yunit na ito ng halos walong minuto upang simulang ipadala sa akin ang buong string ng data. Sa loob ng halos limang magsisimula itong magpadala sa iyo ng data ng petsa at oras na sinusundan ng isang marka ng tanong. Ang mga unang ilang puntos ay maaaring mali ngunit pagkatapos ay ipapakita nito ang tamang petsa at oras. Kung hindi mo natatanggap ang iyong petsa at oras, sumangguni sa code upang matiyak na ang tamang timezone ay naitama. Basahin ang seksyon ng pagprogram ng Instructable na ito upang malaman kung paano ito gawin.

Sa paglaon ay ipapakita ng Serial Monitor ang lahat ng data. Kopyahin at i-paste ang latitude at longitude at maghanda na mabigla sa mga resulta. Kapansin-pansin ang kawastuhan!

Suriin ang data ng temperatura upang matiyak na tama ito. Kung ang temperatura ay binabasa bilang isang napaka-hindi makatotohanang numero (160+) ang sensor ng temperatura ay alinman sa hindi naka-plug in o naka-plug in nang hindi tama. Sumangguni sa eskematiko. Kung ang pagbasa ng temperatura ay pabagu-bago o mas mataas kaysa sa dapat (ibig sabihin, ang temperatura ay 65 fahrenheight at iniuulat ito ng sensor bilang 85) kung gayon ang sensor ay malamang na nagbabahagi ng isang ground pin sa GPS, logger ng data ng microSD, o pareho. Ang sensor ng temp ay dapat magkaroon ng sarili nitong ground pin o magbahagi ng ground pin na may input ground lamang.

Kailangan mo ngayong i-format at i-clear ang iyong microSD card. Kailangan namin ng isang uri ng fat16 o fat32 file. Sinundan ko ang tutorial na ito ng GoPro:

Susunod, subukan ang circuit nang walang nakalakip na computer. I-plug ang isang microSD card sa logger ng data at gumamit ng isang mapagkukunan ng kuryente upang mabigyan ang lakas ng Arduino. Hayaan itong tumakbo ng dalawampung minuto pagkatapos ay idiskonekta ang lakas. I-unplug ang microSD card at i-plug ito sa iyong computer. Dapat mong makita ang isang config file na nilikha (mangyayari lamang ito kapag hindi ginawa ang isang naunang config file). Sa tuwing ang Arduino ay nai-reset o naka-plug in, lumilikha ito ng isang bagong file.

Ang mga bagong aklatan at bersyon ng Arduino IDE ay pinakawalan mula nang mabuo ang proyektong ito. Dahil dito, maraming mga gumagamit ang nakakakuha ng mga hindi magagandang mensahe ng error. Ang gumagamit na si RahilV2 ay nagkakaroon ng isyung ito at nakakita ng isang solusyon

"Naayos ko ang paunang error at ito ay dahil ang. INO ay gumagamit ng lumang pangalan ng port ng gps na 'gpsPort' sa halip na 'gps_port'. Ang simbolo ng preprocessor ay nagbago din. Ang lahat ng mga halimbawang programa ay gumagamit na ngayon ng 'GPS_PORT_NAME' sa halip na ' USING_GPS_PORT '."

Salamat RahilV2!

Hakbang 5: Pagprotekta sa Elektronika

Ang isang tala sa mga taong gumagamit ng perf board, ang paglalagay ng circuit sa isang ibabaw ng metal ay maikli ang circuit. Gumamit ako ng isang plastik na tubo sa paligid ng ilang mga bolt upang isabit ang aking perf board sa itaas ng isang plastic sheet. Maaari mong mai-mainit ang pandikit sa ilalim, ilakip ito sa ilang karton o foam, o gumamit ng isang pakete na hindi nagsasagawa ng kuryente. Maaari mong i-print ang mga plastik na pipa na ito upang dumulas sa iyong mga bolt mula dito:

Inilakip ko ang mga babaeng header sa perf board kung saan nakaupo ang GPS upang payagan ang GPS na madaling ma-snap sa circuit. Marupok ang yunit ng GPS. Ang chip antennae ay maaaring masira at ang unit ay sensitibo sa static na elektrisidad. Wala pa akong nasira sa mga unit na ito. Inimbak ko ang GPS sa static na kalasag na bag na pinasok nito upang mapanatili ang proteksyon ng GPS.

Gumagamit ka man ng isang breadboard o mga wire ng jumper lamang para sa konektor ng baterya, inirerekumenda ko ang paggamit ng mainit na pandikit upang matiyak na ang mga jumper wires ay nakadikit sa kanilang mga socket. Ito ay magiging isang bummer para sa iyo upang makuha ang iyong lobo upang makita na hindi ito naka-log dahil ang isang jumper wire ay hiwalay.

Pinayuhan ang mga hand warmers na panatilihin nilang mainit at gumagana ang lahat. Karaniwan kong pinahaba ang haba ng aking mga konektor ng baterya na pinapayagan akong iimbak ang baterya sa isang hiwalay na kompartimento mula sa electronics. Inilagay ko nang diretso ang mga warmers ng kamay sa baterya. Habang ang electronics ay dapat na gumana nang walang mga hand warmers, inirerekumenda kong gamitin ang mga ito. Maglagay ng isang pampainit ng kamay o dalawa malapit sa electronics, pag-secure ng pampainit ng kamay upang hindi nito hawakan ang electronics. Ang nagliliwanag na init mula sa mga warmers ng kamay ay sapat sa pagpapanatili ng electronics sa mabuting kondisyon.

Hakbang 6: Ilunsad

Karaniwan kong isinasaksak ang data logger sa aking computer mga dalawampung minuto bago namin planong pakawalan ang lobo. Ang paglalagay ng logger sa computer ay hindi kinakailangan. Ginagawa ko ito upang matiyak na tumatakbo ang GPS at mayroon akong isang lock ng satellite. Kapag naipakita na ng logger ang lahat ng data, i-flip ko ang toggle switch at idiskonekta ang computer. Sapagkat ang circuit ay laging may mapagkukunan ng lakas, ang GPS ay mananatiling mainit at patuloy na pag-log gamit ang isang satellite lock. Lilikha ito ng isang bagong file sa microSD card.

Inilunsad namin ang lobo ng 6:58 am. Plano naming ilunsad nang mas maaga ngunit ang aming unang lobo ay nakabuo ng isang rip. Nakalimutan namin ang aming tubing upang ilakip ang lobo sa tanke ng helium. Kaya, ikinabit namin ang lobo nang direkta sa nguso ng gripo ng helium. Ang mga panginginig sa nozel ay naglalagay ng rip sa lobo. Sa kabutihang palad, nagdala kami ng ekstrang lobo. Gumamit kami ng isang cut hose ng hardin bilang aming improbisadong tubing at ito ay gumagana!

Ang package ay binubuo ng isang insulated lunchbox. Ang data logger ay nakaupo sa loob ng mga hand warmers. Ang isang butas na hiwa sa lunchbox ay nagbigay ng isang paraan upang ang camera ay nasa loob ng lunchbox habang pinapanatili ang isang hindi hadlang na pagtingin. Gumamit kami ng isang GoPro Session para sa paglulunsad na ito. Kumuha ito ng mga larawan ng paglalakbay! Nakalakip sa gilid at tuktok ng kahon ng tanghalian ay dalawang SPOT GPS unit. Ginamit namin ang mga ito upang subaybayan ang aming pakete. Ang isang maliit na slit ay ginawa sa gilid ng lunchbox upang payagan ang sensor ng temperatura na manatili, ilantad ito sa labas ng hangin.

Hakbang 7: Pagbawi

Gumamit ako ng baterya ng Duracell 9v sa aking huling paglulunsad. Sinukat ko ang boltahe ng baterya bilang 9.56 volts bago isaksak ito sa logger ng data. Isinaksak ko ang baterya bandang 6:30 ng umaga. Matapos mapunta ang lobo, nakuha, naibalik sa paaralan, at binuksan ang package, 1:30 ng hapon. Binuksan ko ang payload upang makita ang data logger na nag-log pa rin! Sinukat ko pagkatapos ang boltahe ng 9v na baterya. Tulad ng ginamit na baterya, bumababa ang boltahe. Ang baterya ay nasa 7.5 volts ngayon. Matapos ang pitong oras ng pag-log ng data, ang baterya ay nasa disenteng hubog pa rin.

Ang lobo at package ay lumapag sa timog ng Ramona sa isang maliit na canyon. Ang koponan sa paggaling ay nagmaneho ng halos isang oras at pagkatapos ay umakbay sa natitirang paraan. Ang lason ng ivy at mainit na temperatura ay isang hadlang, subalit nagtitiyaga sila at nakuhang makuha ang lobo. Bumalik sila sa school at inabot sa akin ang package. Nagulat ako na tumatakbo pa rin ang data logger. Ginawa akong maging maasahin sa mabuti. Inalis ko ang baterya at maingat na kinuha ang microSD card. Tapos tumakbo ako sa computer ko. Ito ang pinaka-nerve racking at kapanapanabik na bahagi ng paglalakbay para sa akin. Gumana ba ang data logger? Kinusot ko ang aking backpack upang hanapin ang adapter ng SD card. Ang huling dalawang flight ng logger ay tumigil sa pagtatrabaho sa 40, 000 talampakan dahil hindi ko wastong inilagay ang GPS sa flight mode. Ang pagiging iyon lamang ang paraan na maaabot ko ang taas na higit sa 40, 000 talampakan ay kasama ang mga lobo ng panahon, wala akong ideya kung gagana ang aking bagong code.

Isinaksak ko ang microSD card sa aking computer, binuksan ang file, at nakita ang isang log na puno ng data. Sinimulan kong mag-scroll sa data … TAGUMPAY !! Ang log ay nagpatuloy sa buong flight.

Hakbang 8: Pagsusuri at Agham

Totoo ang ekspresyong "pangatlong beses na ang alindog". Nag-log kami ng data para sa buong flight! Ang lobo ay umabot sa pinakamataas na altitude na 91, 087 talampakan at ang pinakamalamig na temperatura ay -58 degree fahrenheit.

Ang aming data ay nagkukumpirma at nakahanay sa karamihan ng mga kilalang agham. Halimbawa, ang ilalim ng stratosfera ay -40 hanggang -58 degree fahrenheit habang sa apogee ng flight, ang temperatura ay -1.75 degree fahrenheit. Ang mga tao ay nakatira sa pinakamababang layer ng himpapawid ng Daigdig, ang troposaur. Sa troposfera, bumababa ang temperatura sa isang pagtaas sa taas. Ang kabaligtaran ay totoo sa stratospera. Sa katunayan, ang tuktok ng stratosfera ay maaaring limang degree sa itaas na zero.

Nagulat ako na ang lobo ay umakyat sa isang guhit na paraan. Sa tingin ko habang pinipis ng kapaligiran ang bilis ng pag-akyat ng mga lobo ay magbabago. Gayunpaman, hindi ako nagulat, sa kurba sa bilis ng pagbaba ng lobo. Ang aking teorya kung bakit mabilis na bumagsak ang lobo pagkatapos ay unti-unting bumabagal ay may kinalaman sa parachute. Sa apogee, may napakakaunting hangin na sa palagay ko ang parachute ay hindi kasing epektibo. Gumagamit ang mga parachute ng resistensya sa hangin at alitan upang dahan-dahang mahulog sa lupa kaya kung may maliit na hangin, ang parachute ay hindi kasing epektibo. Habang bumababa ang package, tumataas ang paglaban ng hangin dahil maraming presyon ng hangin at mas maraming hangin. Nagreresulta ito sa parachute na mas epektibo at mababagal ang pagbaba ng package.

Dahil sa temperatura at bilis ng hangin, idineklara kong ang pinakamasamang altitude na mabubuhay ay 45, 551 talampakan. Sa taas na ito, nakaranas ang pakete ng isang malamig na -58 degree fahrenheit. Kung hindi ito sapat, ang pag-ihip ng hangin ay 45 milya bawat oras. Habang nagkakaproblema ako sa paghahanap ng data para sa epekto ng hangin sa windchill sa temperatura na ito, nahanap ko na -25 degree fahrenheit na panahon na may 45 milya bawat oras na resulta ng hangin sa isang windchill na -95 degree. Natuklasan ko din na ang temperatura ng windchill na -60 degree ay nagyeyelo sa nakalantad na laman sa loob ng 30 segundo. Gayunpaman, marahil ito ay hindi isang perpektong lugar ng bakasyon. Tulad ng nakikita sa larawan sa itaas, mayroong isang mahusay na tanawin mula sa altitude na ito! Dagdagan ang nalalaman tungkol sa windchill dito: https://www.math.wichita.edu/~richardson/windchill…..

Hindi ko maipakita at napag-aralan ang data na ito nang walang tulong mula sa aking kapatid na nag-entry ng data ng lahat ng 240 mga linya ng data. Perks ng pagkakaroon ng mga nakababatang kapatid:)

Hakbang 9: Konklusyon

Ito ay isang tiyak na tagumpay. Nag-log kami ng altitude, temperatura, bilis ng hangin, rate ng pag-akyat, rate ng pagbaba, oras, petsa, latitude, at data ng longitude sa buong flight. Ito ay dapat na mayroon para sa mga nakaranas ng mga lobo ng mataas na altitude at mga unang beses na launcher!

Matapos ang apat na taon ng paglulunsad ng lobo, sa wakas ay naka-log ang data sa isang buong flight. Sa wakas nalaman namin kung gaano kataas ang paglipad ng aming mga lobo. Lumapit kami nang kaunti sa nakakaranas ng puwang. Napalapit kami nang kaunti upang hawakan ang hindi mahawakan!

Ang isa pang cool na aspeto ng data logger ay ang lahat ng data ay naka-stamp sa oras. Nangangahulugan ito na maaari mong i-pila ang data sa mga larawang kunan ng paglalakbay na nagbibigay-daan sa iyo upang malaman ang altitude at eksaktong lokasyon kung saan kinunan ang bawat larawan!

Ang proyektong ito ay madaling makopya at mabago para sa iyong sariling mga layunin. Madaling magdagdag ng karagdagang mga sensor ng temperatura, presyon at kahalumigmigan sensor, geiger counter, ang mga pagkakataon ay walang katapusang. Hangga't maaaring magamit ang sensor nang walang pagkaantala, dapat itong gumana!

Salamat sa paglalaan ng oras upang mabasa ang Ituturo. Nasisiyahan ako sa pagsagot sa mga katanungan, pagtugon sa mga komento, at kapaki-pakinabang na mga tip at ideya, kaya't tumakas sa seksyon ng mga komento sa ibaba.

Ang Instructable na ito ay nasa ilang mga patimpalak din, mangyaring bumoto kung nasiyahan o may natutunan kang bago! Ang mga nanalong premyo ay nagbibigay-daan sa akin upang kumita ng mga bagong tool upang mas mahusay at mas maunlad ang mga proyekto

Runner Up sa Untouchable Challenge

Grand Prize sa explore Science Contest 2017