Kuinka koota Arduino ottamaan kuvia Tekijä: Sydney, Maddy ja Magdiel: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tavoitteenamme oli koota Arduino ja Cubesat, jotka voivat ottaa kuvia simuloidusta Marsista tai todellisesta marsista. Jokaiselle ryhmälle annettiin hankkeisiin rajoituksia: enintään 10x10x10 cm, kantavuus yli 3 kg. Yksilölliset ryhmärajoituksemme eivät saaneet lisätä muita antureita tai muuttaa projektimme alkuperäistä ajatusta.

Vaihe 1: Kerää materiaalit

1) Sinun on ostettava Arduino Uno -yhteensopiva ArduCam. Ostimme omamme Amazonista ja tarkka malli, jonka ostimme, oli: Arducam Mini Module Camera Shield ja OV2640 2 megapikselin linssi Arduino UNO Mega2560 Boardille (Amazonin linkki ei kopioi, mutta kirjoita tarkka nimi ja sen pitäisi olla ensimmäinen) sivulla)

2) Rakenna Cubesat. Projektissamme käytimme 3D -tulostinta Cubesatin tulostamiseen, joka oli jo suunniteltu. Ei ole väliä mitä suunnittelua käytät. Jos sinulla ei ole 3D -tulostusmahdollisuutta, voit koota sen myös käyttämällä erilaisia esineitä, kuten pop -sirppipuita, legoja, muuta puuta jne. Jos et aio koota Arduinoa Cubesat -laitteeseen, ohita tämä vaihe. (Selitämme, miten rakensimme Cubesatin vaiheessa 3)

3) Hanki Arduino. Käytimme Arduino Unoa, joka on yhteensopiva Arducamin kanssa.

4) Kerää johdot. Tarvitset 8 uros -naarasjohtoa ja 4 urosjohtoa. Värillä ei ole väliä, mutta eri värit voivat auttaa sinua pysymään järjestyksessä.

Vaihe 2: Yhdistä johdot

Ota 8 uros -naarasjohtoa ja kytke naaraspää Arducamin hopeisiin koukkuihin. Se tulee olemaan tiukka, mutta he kaikki jatkavat kärsivällisesti.

Viittaamme käyttämiimme väreihin siirtymällä oikealta vasemmalle harmaasta alkaen.

1) Harmaa pää A5: een

2) Valkoinen pää A4

3) Musta pää 5V

4) Armeijan vihreä pää GND: lle

5) Punainen pää 13

6) Oranssi pää 12

7) Keltainen pää 11-

8) Vihreä pää 7

Vaihe 3: Kokoa Cubesat

Projektia varten tulostimme Cubesatin 3D -muodossa. Jos sinulla ei ole pääsyä 3D -tulostimeen, voit rakentaa monia muita vaihtoehtoja, kuten Popsicle -tikkuja, legoja, metallia jne.

Yllä ovat stl -linkit, joita käytimme ja ladasimme Cubesatin tulostamiseen, ja kuvasimerkki. Pääset linkkeihin napsauttamalla valokuvalinkkejä ja se vie sinut toiselle sivulle. Kun napsautat toisella sivulla pientä linkkiä vasemmassa alakulmassa, se latautuu tietokoneellesi.

Ylälevyn ja pohjan kiinnittämiseksi ruuvimme siihen kolme reikää ja kuvat näkyvät yllä. 3D -tulostuksessa se alkaa yhdellä ohuella kerroksella pohjassa ja päätimme pitää sen sen sijaan, että leikkaisimme sen pois ja kiinnitimme alaosan, mutta valinta on sinun. Valmiilla suunnittelullamme päätimme leikata ylimääräiset sotkuiset kappaleet puhdistamaan ulkoasua hieman paremmin.

Jos päätät rakentaa Cubesatisi eri tavalla, Arduinon hylly voi olla tarpeen rakentaa.

Vaihe 4: Määritä koodi

1) Avaa Arduino/Genuino Uno tietokoneessa

2) Lataa koodi Arducam.com -sivustosta ja käytä spi -kameraa ja lataa liitteenä oleva kirjasto

a) Avaa Arducam.com

b) Paina kotisivun vakoilukameran diaa

c) Paina vasemmalla puolella olevaa ohjelmistoa

d) Paina ohjelmistossa Source Source Github -linkkejä ja lataa sivun kolme tiedostoa

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

3) Avaa Arduino/Genuino Uno ja lataa spi -tiedosto ohjelmaan

4) Varmista, että USB -johto on kytketty Arduinoon ja tietokoneeseen

5) Avaa sivulle lataamasi kirjasto

6) Paina painiketta, jossa lukee "lataa" sivun yläosassa

Jos haluat avata Arducam Hostin, joka on vain jatkuva video kamerasta, siirry ladattuun kirjastoon ja avaa Arducam Host -painike

Vaihe 5: Suojaa Arduino

Cubesats on rakennettu lähetettäväksi tilaan ja se tarkoittaa paljon liikkumista. Arduinosi ja kamerasi on oltava mahdollisimman turvallisia, jotta mikään ei rikkoutuisi matkalla Marsiin tai meidän tapauksessamme tärinätestissä.

Ei ole oikeastaan täydellistä tapaa tehdä tätä vaihetta ja sinulla on todennäköisesti parempi tapa kuin mitä teimme, mutta tässä on esimerkki:

1) Ota Arduino ja etsi hyvä tila Cubesatin alareunasta tai hyllyltä, jos päätät tehdä sellaisen

2) Tee silmukka teipistä (käytä teippiä, vaikka sitä ei ole kuvassa, loppui) ja kiinnitä se Arduinon pohjaan

3) Paina Arduino- ja teippikuplaa ja paina lujasti Cubesatissa tekemääsi turvalliseen kohtaan

4) Jos sinusta tuntuu, että Arduino ei ole täysin turvassa, lisää ylhäältä teippi ylimääräistä suojausta varten

5) Etsi hyvä paikka ArduCam -laitteellesi

6) Kiinnitä kamera teipillä parhaaksi katsomallasi tavalla. Kuvassamme se osoittaa, että otimme kaksi kappaletta ylä- ja alareunasta ja teimme niistä riittävän pitkiä käärimään muovikappaleita

Vaihe 6: Testit

Lento- ja ravistustesti

Varmistaaksesi, että Arduino on turvallinen, lento ja ravistustesti voidaan suorittaa, mutta se on valinnainen. Luokkahuoneessamme oli kaksi konetta Cubesatin testaamiseen, mutta sinulla ei ehkä ole vaihtoehtoa. Meillä on video testeistämme yllä.

Lentotestiä varten sinun on käytettävä merkkijonoa yhteyden muodostamiseen Cubesatista koneeseen. Käärimme narun neljän aukon läpi Cubesatin vastakkaisilla puolilla. Suosittelemme tekemään merkkijonosta pidemmän, koska jouduimme korvaamaan sen ja lisäämään merkkijonoa. Kun kiinnitimme narun, laitoimme sen kameran vastakkaiselle puolelle, joten kamera on aina alaspäin saadakseen paremman kuvan. Kiinnitä naru koneeseen koukulla. Kun merkkijono on kiinnitetty, käynnistät koneen ja saat hitaasti täyden tehon ja pyörität sitä 30 sekuntia.

Ravistustestissä laitat Cubesatin pieneen laatikkoon ja saat sen hitaasti täyteen tehoonsa. Ravistelukokeita on kaksi, joten toiseksi sinun on nauhoitettava se, mutta se on sama käsite. Toista mitä teit ennen ja anna sen kestää 30 sekuntia.

Vaihe 7: Fysiikan projektit

T: (2/1) sek/sykli

Lentotestin kiertäminen kestää 2 sekuntia.

f: (.5/1) sykliä/sekunti

Testissä se voi tehdä.5 sykliä sekunnissa.

V: 2,29 m/s

Satelliitin liikkeen nopeus on 2,29 m/s, tämä laskettiin ottamalla halkaisija (1,46 cm) ja kertomalla pi ja jakamalla sitten aika (2/1 s/jakso). Nopeus on Cubesatin nopeus, kun se kulkee ympyröissä lentotestissä.

Ac: 7,18 m/s^2

Kiihtyvyys on 7,18 m/s^2 laskettuna neliöimällä nopeus (2,29 m/s) ja jakamalla säde (0,73 cm). Kiihtyvyys on Cubesatin nopeuden muutos testissä

Fc: 1069,44 N

Keskipistevoima lasketaan ottamalla massa (148,87 g) ja kertomalla neliönopeudella ja jakamalla säteellä (0,73 cm). Keskipistevoima on voima, joka vaikuttaa Cubesatiin sen liikkuessa ympyrässä pitäen sen yleisellä polulla, kun Fc liikkuu sisäänpäin.

Vaihe 8: Johtopäätös

Nämä ovat kaikki vaiheet, jotka otimme kootaksemme Cubesatin ja koodataksemme arduinon ottaaksemme kuvia Marsista tai mistä tahansa muusta haluamastasi esineestä. Tähän oppaaseen sisällytimme tarkat mittauksemme ja laskelmamme, mutta kotona tulokset voivat poiketa toisistaan. Vaikka projektissamme oli muutamia kuoppia tiellä, asetimme tavoitteemme tasoittaa ne kaikki ja tehdä tästä projektista mahdollisimman yksinkertainen kenelle tahansa muulle.