כיצד לבנות CubeSat עם Arduino עם Arducam: 9 שלבים

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

בתמונה הראשונה יש לנו ארדואינו והוא נקרא "ארדואינו אונו".

בתמונה השנייה יש לנו Arducam והוא נקרא "Arducam OV2640 2MP mini".

יחד עם התמונה השנייה, ישנם החומרים הדרושים לחיבור הארדואינו והארדוקם. תזדקק לפחות 10 חוטים, אחד Arducam ואחד Arduino.

בתמונה השלישית, יש לנו את תרשים החיווט של Arduino בו תשתמש כדי לחבר את הארדואינו.

~ אלה הפריטים שתצטרך כדי להתחיל לחבר את הארדואינו.

~ Dhruvi

שלב 1: עיצוב מחקר עבור CubeSat

1.) חקור אודות CubeSats ומצא עיצוב CubeSat שאתה אוהב. ודא כי העיצוב שבחרת מכיל קובץ stl (a.k.a. קובץ הדפסה).

2.) לאחר שתמצא עיצוב עם קובץ.stl וודא שיש לך כונן הבזק איתך, כך שתוכל להוריד את קובץ ה- stl.

3.) אם אתה מתקשה למצוא עיצוב השתמשנו בעיצוב זה:

~ אסתר קילישק

שלב 2: הדפס תלת מימד CubeSat

1.) אם אתה חדש במדפסת התלת -ממד, כאן יש שטח תערובת המכיל סרטונים שיעזרו לך להבין איך להרגיש יותר בנוח עם המדפסת:

2.) לאחר שאתה מכיר את המדפסת הקפד להוריד את תוכנת Cura:

www.lulzbot.com/cura

3.) לאחר הורדתו, חבר את המחשב למדפסת התלת -ממד. לאחר מכן מנקים את צלחת ההדפסה ומורחים שכבת דבק בעזרת מקל דבק כדי שהדיו יידבק לצלחת.

4.) לאחר הכנסת הדיו למחסנית, הפעל את מדפסת התלת -ממד והמתן עד שהמדפסת מתחממת להתחלה.

5.) לאחר מכן אתה ממתין להדפסה אך הקפד לחזור ולצפות בחלקים של ה- CubeSat אם הדפסת אותו במספר חלקים. אם אתה מדפיס במספר חלקים הקפד למרוח דבק לפני שתתחיל להדפיס את החלק הבא.

6.) לאחר סיום ההדפסה כל החלקים כבו את המדפסת ונקו את הצלחת לקבוצה הבאה.

~ אסתר קילישק

שלב 3: חוט Arducam ו Arduino

- בעת חיבור ה- ArduCam ל- Arduino תצטרך 8 חוטים. אדום, 2 כחול, לבן, כתום, חום, צהוב ושחור.

1.) חבר את הצד האחד של החוט הצהוב לחריץ הראשון ב- ArduCam והצד השני לתוך Arduino ב A5 בצד שמאל של המיקרו -בקר (AKA המוח של Arduino).

2.) לאחר מכן קח צד אחד של החוט החום וחבר אותו ל- ArduCam ממש ליד החוט הצהוב. הכנס את הצד השני של החוט החום ל- A4 ממש ליד החוט הצהוב.

3.) לאחר מכן קח את הצד האחד של החוט האדום וחבר ל- ArduCam ממש ליד החוט החום. לאחר מכן קח את הצד השני של החוט האדום וחבר אותו ל- 5V בצד שמאל של המוח.

4.) לאחר מכן קח את הצד האחד של החוט הלבן וחבר אותו ליד החוט האדום ב- ArduCam. קח את הצד השני של החוט הלבן וחבר אותו ל- Arduino ב- GND בצד שמאל של המוח.

5.) לאחר מכן קח את הצד האחד של החוט השחור וחבר אותו ל- ArduCam ממש ליד החוט הלבן. קח את הצד השני של החוט השחור וחבר אותו לסיכה 13 בסיכות הדיגיטליות.

6.) קח את החוט הכחול הראשון וחבר אותו ל- ArduCam ממש ליד החוט השחור. קח את הצד השני של החוט הכחול וחבר אותו לסיכה דיגיטלית 12.

7.) קח את החוט הכחול האחרון וחבר אותו ל- ArduCam ממש ליד החוט הכחול הראשון. לאחר מכן קח את הקצה השני של החוט הכחול וחבר לפין הדיגיטלי 11.

8.) ואז סוף סוף קח את החוט הכתום וחבר צד אחד ל- ArduCam ממש ליד החוט הכחול השני. לאחר מכן, קח את הצד השני של החוט הכתום לתוך סיכה דיגיטלית 10.

9.) אז לבסוף תקבל את ה- ArduCam שלך כראוי לחברת Arduino. ברגע שיש לך את זה מחובר לחבר אותו לכבל ה- USB. לאחר מכן חבר את הקצה השני של כבל ה- USB למחשב שלך והתחל במחקר אחר קוד.

~ בריטני מילר

שלב 4: קוד מחקר עבור Arduino & ArduCam מבוסס על מטרת הפרויקט שלך

1.) בעת קבלת הקוד עבור arducam הגעת אל https://github.com/ArduCam/Arduino. לאחר מכן לחץ על הלחצן שיבוט או הורדה בצד ימין של המסך (הוא צריך להיות ירוק). לאחר שהורדת אותו עליך לשמור אותו בקבצי התוכנית שלך (x86) ב- O-Drive. הקפד לתייג אותו קוד Arducam.

2.) לאחר ששמרת את הקובץ פתח את Arduino IDE. לאחר ש- IDE פתוח, עבור אל סקיצה בראש הדף ולאחר מכן כלול ספרייה. לאחר מכן לחץ על הוסף ספריית Zip. ברגע שאתה עושה את כל זה זה צריך לקחת אותך לקבצים שלך. ברגע שהם נפתחים עבור אל O-Drive שלך ופתח את קבצי התוכנית (x86). לאחר מכן לחץ על קובץ קוד Arduino ששמרת זה עתה במחשב שלך.

3.) לאחר שעשית זאת, פתח את IDe שוב. לחץ על קובץ> דוגמאות. לאחר מכן גלול עד למטה עד שתראה arducam. לאחר מכן הוא יוביל אותך לקובץ זה. לאחר פתיחת קובץ זה אתה הולך למיני> דוגמאות> ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata. לאחר שלחצת על זה שייפתח ב- Arduino IDE. לאחר שתראה את הקוד ב- IDE לחץ על אמת. אם יש טעויות אז עשית משהו לא בסדר. חזור אחורה וקרא את זה שלב אחר שלב. אם לא היו לך שגיאות לחץ על העלה.

4.) לאחר שהעלית את הקוד ל- Arduino שלך הגעת אל: קבצים> O-Drive> קבצי תוכנה> Arduino> ספריות> Arducam> דוגמאות> Host_App> ArduCam_host_V2.0_Windows> Arducam_Host_V2

~ בריטני מילר

שלב 5: חבר את Arduino למדף ולאחר מכן ל- CubeSat

ראשית, לקדוח חורים בתחתית ה- CubeSat. ב- CubeSat שלנו היו 4 עמודים שקידחנו לתוכם. הקפד לוודא שהבורג בו אתה משתמש מתאים לחור שאתה יוצר. קידחנו 3 חורים והרגשנו שהוא יציב מספיק אבל אם אתה מרגיש ששלך צריך להיות יציב יותר אתה יכול לקדוח חורים נוספים.

לאחר מכן, סמן היכן החורים שקידחת ב- CubeSat יהיו על המדף כך שהחורים הן על המדף והן ב- CubeSat יתאימו זה לזה לאחר שאתה מקדח.

עכשיו הגיע הזמן לקדוח את החורים שבהם סימנת בדיוק על המדף.

עכשיו הגיע הזמן לקדוח את החורים שבהם סימנת בדיוק על המדף. לאחר מכן, עליך להתכונן לדפוק את הארדואינו על המדף. סמן ראשון היכן לקדוח את המדף לאבטחת הארדואינו. אמורים להיות חורים כבר בארדואינו. פשוט יישר את הארדואינו במקום שבו אתה רוצה אותו על המדף וסמן היכן החורים מסתדרים איתו.

כעת, נקדח את החורים שסימנת.

לאחר מכן, הברג את הארדואינו למדף ואבטח את הברגים על ידי הנחת ברגים בצד השני של הבורג.

לאחר מכן, הברג את המדף ל- CubeSat.

כעת, חבר את ה- Arducam לצידו של ה- CubeSat באמצעות גומיות

~ אמה רוברטסון

שלב 6: חבר את CubeSat ביחד

ראשית, הדבק סופר את פינות ה- CubeSat אליהן תתברג.

לאחר מכן, פטיש מסמר לתוך דבק העל וודא שהחור גדול מספיק לסוג הבורג בו אתה משתמש. אם עדיין לא הבנת את זה, כך תוכל לדפוק את CubeSat.

לאחר מכן, הברג את ה- CubeSat יחד.

עכשיו, סיימת!

~ אמה רוברטסון

שלב 7: בדיקות מקדימות

מבחן טיסה:

על מנת למצוא את נתוני הטיסה, היינו צריכים לוודא שהקובסאט מורכב. לאחר מכן היינו צריכים לצרף חוט. אורך המיתר הוא הבחירה שלך אולם אנו ממליצים בחום על.58 -.78 מטר. לאחר מכן קשרנו את המחרוזת לחלק העליון של ה- CubeSat שלנו כך שהמצלמה בקובסבט מביטה למטה בזווית. לאחר שהמחרוזת נקשרה העברנו אותה לאורביטר וחיברנו את הצד השני של המחרוזת לקראבון על ידי קשירתו. אז היינו צריכים להפעיל את ה- Variac. לאחר שה- Variac היה מופעל, היינו צריכים להפוך את המהירות לכ- 125 למשך 30 שניות. הקפד לרשום את מבחן הטיסה בהילוך איטי. מבחן הטיסה משמש כדי לעזור לחזות מה CubeSat יעשה בבדיקת איסוף הנתונים הסופית.

מבחן לנער:

על מנת למצוא את הנתונים למבחן הטלטול, היינו צריכים לוודא שהקובסאט מורכב. אחר כך לקחנו אותו לשולחן הטלטול והכנסנו אותו בתוך הקופסה שהיתה מחוברת באמצעות קליפסים. ואז הדלקנו את מכונת השולחן. על מנת שהשולחן יתחיל לרעוד, היינו צריכים לסובב את הכפתור עד 25 וולט למשך 30 שניות. הקפד להקליט את ה- CubeSat שלך על שולחן הרעידות בהילוך איטי, כך שתוכל למצוא את מהירות הטלטול. כדי למצוא את מהירות ה- CubeSat שלך עליך לקחת מרחק חלקי זמן. אז המרחק יהיה כמה פעמים הקובסאט רעד הלוך ושוב. לאחר מכן, חלק את זה בפרק הזמן שאתה נותן לו לרעוד במשך, שאמור להיות 30 שניות. אז הנתונים שלך ייראו כך: 108 (פרק הזמן שהוא רעד הלוך ושוב) /30 (שניות) = 3.6. מהירות ה- CubeSat שלנו הייתה 3.6 מטר לשנייה.

הדמיית חלל:

על מנת לקבל את הנתונים לסימולציית החלל, היינו צריכים לוודא שיש לנו כוח לארדואינו לפני שנשים אותם על המכונה. לאחר מכן שמנו אותו על סימולטור החלל והפעלנו אותו. ברגע שהסימולטור מופעל היינו צריכים לשים אותו ל -40% רטט. מה שזה עושה הוא שזה מטלטל את קוביית הסובלים קדימה ואחורה כאילו היא בחלל, זוהי סימולציה המדמה כיצד היא תפעל בחלל. מה שזה קובע הוא אם הכוח לארדואינו עדיין מחובר לאחר הרעידה. היינו צריכים להשאיר את זה דקה שלמה.

~ Dhruvi Patel

שלב 8: איסוף נתונים סופי (ניתוח)

כדי לקבל את הנתונים הסופיים, השתמשנו בכבל USB באורך 15 רגל וחיברנו אותו ליציאת ה- USB. השתמשנו בכבל באורך 15 רגל, כדי לאסוף נתונים, חיברנו קצה אחד למחשב והקצה השני ל- Arduino. אז בדיוק כמו מבחן הטיסה המקדים, חיברנו אותו לקראבין ונתנו לו להסתובב במשך 30 שניות בסביבות 125 (Variac).

וזה מה שמדדנו:

זמן- שנייה אחת (לכל סיבוב)

רדיוס- 0.30 מטר

מסה- 0.12 ק ג

תדר- 1 הרץ (סיבוב אחד לשנייה)

מהירות- 1.88 מטר לשנייה

כוח מתיחה- 0.8771 ניוטון (N)

האצת צנטריפטל- 11.78 מטר לשנייה בריבוע

כוח צנטריפטל- 1.41376 ניוטון (N)

~ Dhruvi Patel

~ אסתר קילישק

~ אמה רוברטסון

~ בריטני מילר

שלב 9: הסוף

אז לסיכום מ

בריטני מילר

דרובי פאטל

אמה רוברטסון

אסתר קילישק

כולנו מקווים שיהיה לכם כיף כמו שעשינו את הפרויקט הזה