כיצד להרכיב את ארדואינו לצלם מאת: סידני, מאדי ומגדיאל: 8 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

המטרה שלנו הייתה להרכיב ארדואינו וקובסאט שיכולים לצלם מאדים מדומה או המאדים האמיתיים. לכל קבוצה ניתנו מגבלות על פרויקטים: לא יותר מ 10x10x10 ס"מ, משקלו אינו עולה על 3 ק"ג. המגבלות הקבוצתיות האישיות שלנו היו לא להוסיף חיישנים אחרים או לשנות את הרעיון המקורי של הפרויקט שלנו.

שלב 1: אסוף חומרים

1) יהיה עליך לרכוש ArduCam התואם ל- Arduino Uno. קנינו את שלנו באמזון והדגם המדויק שקנינו היה: מגן מצלמה מיני מודול Arducam עם עדשת OV2640 2 מגה פיקסל ללוח Arduino UNO Mega2560 (הקישור באמזון לא יעתיק אלא הקליד את השם המדויק הזה והוא צריך להיות הראשון על הדף)

2) בנה קובסאט. בפרויקט שלנו השתמשנו במדפסת תלת מימד להדפסת קובסאט שכבר תוכנן. זה לא משנה באיזה עיצוב אתה משתמש. אם אין לך אפשרות להדפיס תלת מימד תוכל גם להרכיב אותו באמצעות פריטים שונים כמו מקלות מגל, לגו, עץ אחר וכו '. אם אינך מרכיב את הארדואינו להכניס לקובסאט, דלג על שלב זה. (נסביר כיצד בנינו את Cubesat בשלב 3)

3) קבל את Arduino. השתמשנו ב- Arduino Uno שזהו התואם ל- Arducam.

4) אסוף חוטים. תזדקק ל 8 חוטי זכר לנקבה ו -4 חוטי זכר. הצבעים אינם חשובים אך צבעים שונים עשויים לעזור לך להישאר מסודרים.

שלב 2: חבר חוטים

קח את 8 חוטי הזכר לנקבה וחבר את קצה הנקבה לחודשי הכסף על הארדוקם. זה יהיה בכושר הדוק אבל כולם ימשיכו עם קצת סבלנות.

נתייחס לצבעים בהם אנו משתמשים: מימין לשמאל החל באפור.

1) קצה אפור עד A5

2) קצה לבן ל- A4

3) קצה שחור עד 5V

4) סוף ירוק צבא ל- GND

5) סוף אדום עד 13

6) סוף כתום עד 12

7) סוף צהוב עד 11-

8) סוף ירוק עד 7

שלב 3: הרכבת קובסאט

עבור הפרויקט שלנו הדפסנו בתלת מימד את ה- Cubesat שלנו. אם אין לך גישה למדפסת תלת מימד אז ישנן אפשרויות רבות אחרות לבנייה כמו מקלות ארטיק, לגו, מתכת וכו '.

למעלה קישורי ה- stl בהם השתמשנו והורדנו להדפסת קובסאט שלנו יחד עם דוגמה לתמונה. כדי לגשת לקישורים, לחץ על קישורי התמונות וזה יוביל אותך לדף אחר, פעם בעמוד השני לחץ על הקישור הקטן בפינה השמאלית התחתונה והוא יוריד למחשב שלך.

כדי לצרף את הסדין העליון והתחתון שלנו דפקנו בו שלושה חורים והתמונות יוצגו למעלה. בהדפסה תלת מימדית, היא מתחילה בשכבה דקה אחת בתחתית והחלטנו לשמור אותה במקום לחתוך אותה ולצרף את החלק התחתון אך הבחירה היא שלך. עם העיצוב המוגמר שלנו החלטנו לנתק את החלקים המבולגנים הנוספים כדי לנקות את המראה קצת יותר טוב.

אם תחליט לבנות את Cubesat שלך בדרך אחרת, ייתכן שיהיה צורך לבנות מדף עבור הארדואינו.

שלב 4: הגדר קוד

1) פתח את Arduino/Genuino Uno במחשב

2) הורד קוד מ- Arducam.com והשתמש במצלמת ה- spi והורד את הספרייה המצורפת

א) פתח את Arducam.com

ב) לחץ על השקופית של מצלמת הריגול בדף הבית

ג) בצד שמאל של תוכנת העיתונות

ד) בתוכנה לחץ על קוד קוד Github ומוריד את 3 הקבצים בדף זה

github.com/ArduCAM/RaspberryPi/tree/master…

3) פתח את ה- Arduino/Genuino Uno והעלה את קובץ ה- spi לתוכנית

4) ודא שכבל ה- USB שלך מחובר לארדואינו ולמחשב

5) פתח את הספרייה שהורדת לדף

6) לחץ על הכפתור שכתוב עליו "העלה" בראש הדף

אם אתה רוצה לפתוח את Arducam Host שהוא רק סרטון רציף מהמצלמה, עבור לספרייה שהורדת ופתח את לחצן Arducam Host

שלב 5: אבטחת Arduino

Cubesats בנויים לשליחתם בחלל וזה אומר הרבה להסתובב. הארדואינו והמצלמה שלך צריכים להיות מאובטחים ככל האפשר, כך ששום דבר לא יישבר בדרכו למאדים, או במקרה שלנו, במבחן הטלטול.

אין באמת דרך מושלמת לעשות את השלב הזה וכנראה שתהיה לך דרך טובה יותר ממה שעשינו אבל הנה הדוגמה שלנו:

1) קח את ארדואינו ותמצא מקום טוב בתחתית הקובסט שלך או על המדף אם תחליט להכין אחד

2) צור לולאה של קלטת (השתמש בסרט דביק למרות שזה לא בתמונה, נגמר לנו) והדבק אותו לתחתית הארדואינו

3) לחץ על בועת הארדואינו והקלטת ולחץ בחוזקה למקום הבטוח שיצרת ב- Cubesat שלך

4) אם אתה מרגיש שהארדואינו אינו מאובטח במלואו הוסף חתיכת סרט מלמעלה להגנה נוספת

5) מצא מקום טוב עבור ArduCam שלך

6) אבטח את המצלמה בקלטת בצורה הטובה ביותר שתמצא לנכון. בתמונה שלנו זה מראה שלקחנו שתי חתיכות למעלה ולמטה ועשינו אותן מספיק ארוכות כדי לעטוף את חתיכות הפלסטיק

שלב 6: בדיקות

מבחן טיסה וטלטול

כדי לוודא שהארדואינו שלך מאובטח ניתן לבצע בדיקת טיסה וטלטול אך היא אופציונלית. בכיתה שלנו היו לנו שתי מכונות לבדיקת ה- Cubesat שלנו אך ייתכן שאין לך אפשרות. יהיה לנו סרטון של הבדיקות שלנו למעלה.

לצורך מבחן הטיסה עליך להשתמש במחרוזת כדי להתחבר מהקובסאט למכונה. עטפנו את המחרוזת בארבעה חורים בצדדים מנוגדים של ה- Cubesat. אנו ממליצים להאריך את המחרוזת מכיוון שהיינו צריכים לפצות עליה ולהוסיף עוד מחרוזת. כאשר חיברנו את המיתר שלנו שמנו אותו בצד ההפוך למצלמה כך שהמצלמה תמיד פונה כלפי מטה כדי לקבל תצוגה טובה יותר. תשתמש בקרס לחיבור המחרוזת למכונה. לאחר שהמחרוזת מחוברת, תפעיל את המכונה ותגיע לאט לאט לעוצמה מלאה ותסובב אותו למשך 30 שניות.

לבדיקות הטלטול תשימו את הקובסאט בקופסה קטנה ולאט לאט תשיגו אותו במלוא העוצמה. ישנם שני מבחני טלטול, כך שבשני תצטרך להקליט אותו אך זה יהיה אותו רעיון. חזור על מה שעשית בעבר והמשך 30 שניות.

שלב 7: פיזיקה של פרויקטים

T: (2/1) שניות/מחזור

זה לוקח 2 שניות לעשות מסלול סביב מבחן הטיסה.

f: (.5/1) מחזורים/שניות

במבחן הוא יכול לבצע.5 מחזורים בשנייה אחת.

V: 2.29 מ '/שניות

מהירות תנועת הלוויין היא 2.29 מ '/ש', זה חושב על ידי לקיחת הקוטר (1.46 ס מ) והכפלת פי ואז חלוקה בזמן (2/1 שניות/מחזור). המהירות היא מהירות ה- Cubesat בזמן שהיא עוברת במעגלים במבחן הטיסה.

Ac: 7.18 m/s^2

התאוצה היא 7.18 m/s^2 המחושבת על ידי ריבוע המהירות (2.29 m/s) וחלוקה ברדיוס (.73 ס מ). ההאצה היא שינוי המהירות של ה- Cubesat כפי שהוא במבחן

Fc: 1069.44 N

הכוח הצנטריפטלי מחושב על ידי לקיחת המסה (148.87 גרם) והכפלה במהירות המרובעת וחלוקה ברדיוס (.73 ס מ). הכוח הצנטריפטלי הוא כוח הפועל על הקובסטאט בזמן שהוא נע במעגל, ושומר אותו בנתיב הכללי בזמן ש- Fc זז פנימה.

שלב 8: סיכום

אלה כל השלבים שנקטנו כדי להרכיב קובאט ולצפות ארדואינו כדי לצלם את מאדים או כל חפץ אחר שתרצה. במדריך זה כללנו את המדידות והחישובים המדויקים שלנו, אך בבית התוצאות שלך עשויות להיות שונות. למרות שלפרויקט שלנו היו כמה מהמורות בדרך, אבל שמנו למטרה להחליק את כולן ולהפוך את הפרויקט הזה לפשוט ככל האפשר עבור כל אחד אחר.