Hoe om 'n kubesat te bou met 'n Arduino en versnellingsmeter: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Ons name is Brock, Eddie en Drew. Die hoofdoelwit vir ons fisika -klas is om van die aarde na Mars te reis terwyl ons die wentelbaan om Mars simuleer met behulp van 'n Cube Sat en data versamel. Ons groep se doelwit vir hierdie projek is om data te versamel met behulp van 'n versnellingsmetersensor wat aan ons Arduino aan die binnekant van 'n Kubus Sat geheg sal word wat om 'Mars' sal wentel om die gravitasiekrag op die planeet te vind. 'N Paar moontlike beperkings vir hierdie spesifieke taak is dat die kode nie korrek werk nie, die versnellingsmeter nie data insamel nie en die limiet wat die CubeSat kan weeg. Alhoewel daar baie ander is wat iemand kan teëkom, was dit die groepe wat ons teëgekom het. 'N Video van ons finale projek en toetsing kan hier gevind word https://www.youtube.com/embed/u1_o38KSrEc -Eddie

Stap 1: Materiaallys

AL die genoteerde materiaal gaan binne -in CUBESAT

1. Arduino- en kragkabel https://www.amazon.com/Elegoo-EL-CB-001-ATmega328…: arduino is ontwerp om elektronika meer toeganklik te maak vir kunstenaars, ontwerpers, stokperdjies en almal wat belangstel om interaktiewe voorwerpe of omgewings te skep

: laat krag na en van u Arduino en rekenaar toe

2. Breadboard

: 'n bord vir die maak van 'n eksperimentele model van 'n elektriese stroombaan

MATERIAAL AAN HEGGING OP BREADBOARD

1. Arduino versnellingsmeter

: 'n instrument om versnelling te meet of om trillings op te spoor en te meet

2. Arduino SD-kaartmodule

: dit stel u in staat om massa -berging en data -aanmelding by u projek te voeg

3. Arduino Wires

: dra kode oor deur Arduino en broodbord

4. LED-lig

: 'n LED is 'n klein lig (dit staan vir 'light emitting diode') wat met relatief min krag werk

-Teken

Stap 2: benodigde gereedskap en veiligheidspraktyke

GEREEDSKAP NODIG

1. Exacto Mes

- ons het 'n exacto -mes gebruik om die vorm van die Arduino en Breadboard deur piepschuim te sny en op te spoor, om die Arduino en Breadboard te beskerm as daar ongelukke is

2. Warmlijmpistool

- ons het 'n warm lijmpistool gebruik om die piepschuim aan die kante van ons Cubesat vas te plak om te verseker dat ons Arduino en Breadboard veilig is

3. Piepschuim

- ons het stukke piepschuim gebruik om die Arduino en broodbord aan die kante van ons Cubesat vas te maak, ook om 'n kussing toe te laat as Cubesat laat val of geskud word

VEILIGHEIDSPRAKTYKE

1. die eerste veiligheidspraktyk wat ons toegepas het, was om seker te maak dat ons nie aan die 3D -drukker raak terwyl ons die Cubesat druk nie. die 3D -drukker word baie warm en dit is belangrik om te onthou dat u dit nie moet aanraak nie.

2. as ons die exacto -mes gebruik om die stukke piepschuim uit te sny, moes ons karton daaronder plaas om te verseker dat die tafels nie beskadig word nie. Ons moes ook 'n bril dra as ons die mes gebruik, aangesien iets in ons gesigte of om ons werkruimte opduik.

3. As u gereedskap gebruik wat harde arbeid vereis, moet u 'n veiligheidsbril dra.

4. sodra u die Cubesat aan die wentelbaan geheg het, moet u mense rondom die wentelbaan waarsku dat u u Cubesat gaan toets en 'n bril dra om te verseker dat alle liggaamsdele en mense veilig is.

-Teken

Stap 3: Hoe om:

Hoe om 'n CubeSat

1. Om die CubeSat -bouproses te begin, moet u na modelle van die CubeSat soek wat 10x10x10 is en 'n STL -lêer byderhand het.

2. As u 'n model gevind het wat veilig is om 'n broodbord en 'n Arduino te hou, moet u die lêers aflaai op 'n flash drive, sodat u toegang tot die lêers op die 3D -drukker kan kry.

3. nadat die korrekte lêers op die flash drive afgelaai is, kan u die flash drive aansluit op die rekenaar wat gekoppel is aan die 3D -drukker.

4. As u druk, maak seker dat u die korrekte lêers kies, en dat alle drade, kodes en insette korrek tussen die rekenaar en die 3D -drukker bedraad is. dit sal verseker dat die CubeSat korrek gedruk is en dat alles volgens plan verloop.

5. gee elke groeplid 'n bepaalde tyd om die printer en CubeSat -vordering doeltreffend na te gaan om probleme op te los. Om elke 2-3 uur 'n spanlid te laat kyk na die vordering, sal dit genoeg hulp bied om probleme op te los en te kyk na die vordering wat gemaak sal word.

-Eddie

DIE KODE:

#include #include #include #include

const int MPU = 0x68; int16_t AcX, AcY, AcZ, Tmp, GyX, GyY, GyZ; dubbele toonhoogte, rol;

Lêerdata;

ongeldige opstelling () {

pinMode (10, UITGANG); // moet pen 10 stel om af te lewer, selfs al word dit nie gebruik nie; // stel pen 7 in om LED SD.begin (4) aan te steek; // begin sd -kaart met CS ingestel op pen 4 Serial.begin (9600); Serial.println (F ("BMP280 -toets")); Wire.begin (); Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x6B); Wire.write (0); Wire.endTransmission (waar); Serial.begin (9600); } leemte -lus () {Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x3B); Wire.endTransmission (vals); Wire.requestFrom (MPU, 14, waar);

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

// Korreksie van versnellingsdata AcXoff = -950; AcYoff = -300; AcZoff = 0;

// Temperatuurregstelling toff = -1600;

// Gyro -regstelling GyXoff = 480; GyYoff = 170; GyZoff = 210;

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

// lees temperatuurdata temp = (Wire.read () << 8 | Wire.read ()) + toff; tx = temp; t = tx/340 + 36,53; tf = (t * 9/5) + 32;

// lees gyrodata 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); // maak lêer oop met die naam "Log"

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

// stuur die data na die seriële poort Serial.print ("Hoek:"); Serial.print ("Toonhoogte ="); Reeks.afdruk (toonhoogte); Serial.print ("| Rol ="); Serial.println (rol);

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

Serial.print ("Versnellingsmeter:"); 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 (toonhoogte); Data.println (rol);

Data.print (tf); Data.println (t); Data.print (AcX); // skryf acel -data na die lêer Data.print (","); // druk komma in lêer Data.print (AcY); Data.print (","); Data.print (AcZ); Data.print (","); Data.print (GyX); Data.print (","); Data.print (GyY); Data.print (","); Data.println (GyZ);

vertraging (1000); }

// omskep die accel -data in pitch/roll void getAngle (int Vx, int Vy, int Vz) {dubbel x = Vx; dubbel y = Vy; dubbel z = Vz;

}

}

DIE KODE (VERV.):

-Dit is die kode wat ons gebruik het om data van die versnellingsmeter en SD -kaart te versamel.

Nadat ons ons Arduino en Breadboard bedraad het om soos die op die diagram te lyk, het ons die SD -kaart in die SD -kaartadaptermodule gekoppel en ons gereed gemaak vir ons finale toetsing.

-ons het lankal probleme met die kode gehad, maar die kode hierbo is die finale kode wat ons gebruik het, wat ons die data gegee het wat ons vir ons aanbieding gebruik het.

-hierdie kode versamel die data van die versnellingsmeter en dra die inligting oor na die SD -kaart.

-die SD -kaart is in die USB gekoppel en by die rekenaar aangesluit. van daar af is die inligting in ons rekenaar geplaas.

-Brock

BEDRAD DIE ARDUINO:

- terwyl ons die Arduino bedrieg het, het ons gesukkel met dud drade en dud Arduinos.

- ons moes die bedrading van ons Arduino verskeie kere regstel weens verkeerde bedrading.

- om die korrekte bedrading en kodering te verseker, moet u seker maak dat u drade heeltemal beveilig is en dat u kode korrek is.

FRITZING DIAGRAM:

- die fritzdiagram was reguit vorentoe en maklik om mee te volg

- ons het probleme ondervind met die diagram toe die SD -kaartmodule nie deel was van die fritzing -program nie. Daarom moes ons aanlyn soek na 'n aflaaibare onderdeel wat op die diagram ingesluit moet word

- ons het die diagram voltooi deur die regte dele en programme in die diagram op te neem

-Teken

Stap 4: Resultate/lesse geleer

Ons grafiek toon 'n duidelike styging in temperatuur, waarskynlik omdat die verwarmer tyd neem om die maksimum temperatuur te bereik.

Vir hierdie projek was die fisika wat ons teëgekom het die sentripetale krag wat die CubeSat in 'n wentelbaan gehou het.

-Brock