Sådan samles Arduino til at tage billeder Af: Sydney, Maddy og Magdiel: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Vores mål var at samle en Arduino og Cubesat, der kan tage billeder af en simuleret Mars eller den rigtige mars. Hver gruppe fik projekter begrænsninger: ikke større end 10x10x10 cm, kan ikke veje mere end 3 lbs. Vores individuelle gruppebegrænsninger skulle ikke tilføje andre sensorer eller ændre den oprindelige idé om vores projekt.

Trin 1: Saml materialer

1) Du skal købe en ArduCam, der er kompatibel med Arduino Uno. Vi købte vores på Amazon, og den nøjagtige model, vi købte, var: Arducam Mini Module Camera Shield med OV2640 2 Megapixels Lens til Arduino UNO Mega2560 Board (linket på Amazon kopierer ikke, men skriver det nøjagtige navn ind, og det burde være det første på siden)

2) Byg Cubesat. I vores projekt brugte vi en 3D -printer til at udskrive en Cubesat, der allerede var designet. Det er ligegyldigt hvilket design du bruger. Hvis du ikke har mulighed for at 3D -udskrive, kan du også samle det ved hjælp af forskellige genstande som pop seglpinde, legoer, andet træ osv. Hvis du ikke samler Arduino til at sætte i en Cubesat, skal du springe dette trin over. (Vi vil forklare, hvordan vi byggede Cubesat ud på trin 3)

3) Få Arduino. Vi brugte en Arduino Uno, som er kompatibel med Arducam.

4) Saml ledninger. Du skal bruge 8 han -til -hun -ledninger og 4 han -ledninger. Farverne er ligegyldige, men forskellige farver kan hjælpe dig med at holde orden.

Trin 2: Tilslut ledninger

Tag de 8 han -til -hun -ledninger og tilslut hunenden til sølvtænderne på Arducam. Det vil være en stram pasform, men de vil alle fortsætte med lidt tålmodighed.

Vi vil referere til de farver, vi bruger, fra højre til venstre, der starter med grå.

1) Grå ende til A5

2) Hvid ende til A4

3) Sort ende til 5V

4) Army grøn ende til GND

5) Rød ende til 13

6) Orange ende til 12

7) Gul ende til 11-

8) Grøn ende til 7

Trin 3: Saml Cubesat

Til vores projekt trykte vi 3D vores Cubesat. Hvis du ikke har adgang til en 3D -printer, er der mange andre muligheder for at bygge som Popsicle sticks, legos, metal osv.

Ovenfor er stl -links, som vi brugte og downloadede til at udskrive vores Cubesat sammen med et billedeksempel. For at få adgang til linkene skal du klikke på fotolinkene, og det vil tage dig til en anden side, en gang på den anden side skal du klikke på det lille link i nederste venstre hjørne, og det vil blive downloadet til din computer.

For at fastgøre vores øverste ark og bund skruede vi tre huller i det, og billederne vil blive vist ovenfor. Ved 3D -udskrivning starter det med et tyndt lag på bunden, og vi besluttede at beholde det i stedet for at skære det af og vedhæfte bundstykket, men valget er dit. Med vores færdige design besluttede vi at afskære de ekstra rodede stykker for at rense udseendet lidt bedre.

Hvis du beslutter dig for at bygge din Cubesat på en anden måde, kan en hylde til Arduino være nødvendig for at bygge.

Trin 4: Konfigurer kode

1) Åbn Arduino/Genuino Uno på computeren

2) Download kode fra Arducam.com og brug spi -cam og downloadet det vedhæftede bibliotek

a) Åbn Arducam.com

b) Tryk på spy cam -diaset på startsiden

c) Tryk på softwaren i venstre side af siden

d) Tryk på Source Code Github -links i softwaren, og download de 3 filer på siden

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

3) Åbn Arduino/Genuino Unoog upload spi -filen til programmet

4) Sørg for, at din usb -ledning er tilsluttet Arduino og computeren

5) Åbn det bibliotek, du downloadede til siden

6) Tryk på knappen, der siger "upload" øverst på siden

Hvis du vil åbne Arducam Host, som bare er en kontinuerlig video fra kameraet, skal du gå til det downloadede bibliotek og åbne Arducam Host -knappen

Trin 5: Sikre Arduino

Cubesats er bygget til at blive sendt i rummet, og det betyder meget at flytte rundt. Din Arduino og kamera skal være så sikre som muligt, så intet går i stykker på vej til Mars eller i vores tilfælde ved rystetesten.

Der er ikke rigtig en perfekt måde at gøre dette trin på, og du vil sandsynligvis have en bedre måde end hvad vi gjorde, men her er vores eksempel:

1) Tag Arduino og find en god plads i bunden af din Cubesat eller på hylden, hvis du beslutter dig for at lave en

2) Lav en tape -bånd (brug gaffatape, selvom det ikke er vist på billedet, løb vi tør) og sæt det fast på bunden af Arduino

3) Tryk på Arduino og tape boblen, og tryk fast til det sikre sted, du lavede i din Cubesat

4) Hvis du føler, at Arduino ikke er helt sikker, skal du tilføje et stykke tape over toppen for ekstra beskyttelse

5) Find et godt sted til din ArduCam

6) Fastgør kameraet med tape på den bedste måde, som du finder passende. På vores billede viser det, at vi tog to stykker på toppen og bunden og gjorde dem lange nok til at vikle plaststykkerne rundt

Trin 6: Test

Flight and Shake Test

For at sikre, at din Arduino er sikker, kan der tages en flyve- og rystetest, men det er valgfrit. I vores klasseværelse havde vi to maskiner til at teste vores Cubesat, men du har muligvis ikke muligheden. Vi vil have en video af vores test ovenfor.

Til flyvetesten skal du bruge streng til at oprette forbindelse fra Cubesat til maskinen. Vi viklede snoren gennem fire huller på modsatte sider af Cubesat. Vi anbefaler at gøre strengen længere, fordi vi skulle gøre op med den og tilføje mere streng. Når vi fastgjorde vores snor, lagde vi den på den modsatte side af kameraet, så kameraet altid vender nedad for at få et bedre overblik. Du vil bruge en krog til at fastgøre snoren til maskinen. Når strengen er fastgjort, tænder du maskinen og langsomt kommer til fuld effekt og får den til at snurre i 30 sekunder.

Til rystetestene lægger du Cubesat i en lille kasse og langsomt får den til at køre fuldt ud. Der er to rystetest, så for det andet skal du tape det ned, men det vil være det samme koncept. Gentag det, du gjorde før, og lad det gå i 30 sekunder.

Trin 7: Projekter Fysik

T: (2/1) sek/cyklus

Det tager 2 sekunder at komme i kredsløb omkring flyvetesten.

f: (.5/1) cyklusser/sek

I testen kan den lave.5 cyklusser på et sekund.

V: 2,29 m/s

Satellitbevægelsens hastighed er 2,29 m/s, dette blev beregnet ved at tage diameteren (1,46 cm) og multiplicere med pi derefter dividere med tid (2/1 sek/cyklus). Hastigheden er Cubesats hastighed, mens den kører i cirkler på flyvetesten.

Ac: 7,18 m/s^2

Accelerationen er 7,18 m/s^2 beregnet ved at kvadrere hastigheden (2,29 m/s) og dividere med radius (.73 cm). Accelerationen er ændringen i hastigheden på Cubesat, som den er på testen

Fc: 1069,44 N

Centripetalkraften beregnes ved at tage massen (148,87 g) og multiplicere med kvadrathastigheden og dividere med radius (0,73 cm). Centripetalkraften er en kraft, der virker på Cubesat, mens den bevæger sig i en cirkel, og holder den på den generelle vej, mens Fc bevæger sig indad.

Trin 8: Konklusion

Dette er alle de trin, vi tog for at samle en Cubesat og kode en arduino for at tage billeder af Mars eller ethvert andet objekt, du gerne vil. I denne instruktion inkluderede vi vores nøjagtige målinger og beregninger, men derhjemme kan dine resultater variere. Selvom vores projekt havde et par stød i vejen, gjorde vi det til vores mål at udjævne dem alle og gøre dette projekt så enkelt som muligt for alle andre.