Sådan bygger du en CubeSat med en Arduino med en Arducam: 9 trin

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

På det første billede har vi en Arduino, og den kaldes "Arduino Uno."

På det andet billede har vi en Arducam, og den hedder "Arducam OV2640 2MP mini."

Sammen med det andet billede er der de materialer, du skal bruge til at forbinde Arduino og Arducam. Du skal bruge mindst 10 ledninger, en Arducam og en Arduino.

På det tredje billede har vi Arduino Wiring Diagram, som du vil bruge til at koble Arduino.

~ Dette er de ting, du skal bruge for at begynde at tilslutte Arduino.

~ Dhruvi

Trin 1: Forskningsdesign til CubeSat

1.) Undersøg CubeSats, og find et CubeSat -design, du kan lide. Sørg for, at det design, du vælger, har en stl -fil (også kaldet en udskrivningsfil).

2.) Når du finder et design med en.stl -fil, skal du sørge for at have et flashdrev med dig, så du kan downloade stl -filen.

3.) Hvis du har svært ved at finde et design, brugte vi dette design:

~ Esther Kilishek

Trin 2: 3D Print CubeSat

1.) Hvis du er ny i 3D -printeren, er der et blandingsrum, der indeholder videoer, der hjælper dig med at finde ud af, hvordan du bliver mere komfortabel med printeren:

2.) Når du er fortrolig med printeren, skal du downloade Cura -softwaren:

www.lulzbot.com/cura

3.) Når du har downloadet det, skal du slutte computeren til 3D -printeren. Rens derefter trykpladen og påfør et lag lim med en limpind, så blækket klæber til pladen.

4.) Når du har lagt blækket i patronen, skal du tænde for 3D -printeren og vente, indtil printeren er varmet op for at starte.

5.) Så venter du på, at den udskrives, men sørg for at komme tilbage og se stykkerne af CubeSat, hvis du har udskrevet den i flere dele. Hvis du udskriver i flere dele, skal du sørge for at anvende lim, inden du begynder at udskrive den næste del.

6.) Sluk derefter printeren, når alle delene er udskrivet, og rengør pladen til den næste gruppe.

~ Esther Kilishek

Trin 3: Tråd Arducam og Arduino

- Når du tilslutter ArduCam til Arduino, skal du bruge 8 ledninger. rød, 2 blå, hvid, orange, brun, gul og sort.

1.) Sæt den ene side af den gule ledning i den første slot på ArduCam og den anden side i Arduino ved A5 til venstre side af mikrokontrolleren (AKA Arduino -hjernen).

2.) Tag derefter den ene side af den brune ledning, og sæt den i ArduCam lige ved siden af den gule ledning. Sæt den anden side af den brune ledning i A4 lige ved siden af den gule ledning.

3.) Tag derefter den ene side af den røde ledning, og sæt den i ArduCam lige ved siden af den brune ledning. Tag derefter den anden side af den røde ledning og tilslut den til 5V på venstre side af hjernen.

4.) Tag derefter den ene side af den hvide ledning, og tilslut den ved siden af den røde ledning i ArduCam. Tag den anden side af den hvide ledning og tilslut den til Arduino ved GND på venstre side af hjernen.

5.) Tag derefter den ene side af den sorte ledning, og sæt den i ArduCam lige ved siden af den hvide ledning. Tag den anden side af den sorte ledning, og sæt den i stift 13 i de digitale stifter.

6.) Tag den første blå ledning, og tilslut den til ArduCam lige ved siden af den sorte ledning. Tag den anden side af den blå ledning, og sæt den i digital pin 12.

7.) Tag den sidste blå ledning, og tilslut den til ArduCam lige ved siden af den første blå ledning. Tag derefter den anden ende af den blå ledning og tilslut den digitale pin 11.

8.) Tag endelig den orange ledning, og stik den ene side i ArduCam lige ved siden af den anden blå ledning. Tag derefter den anden side af den orange ledning ind i digital pin 10.

9.) Så endelig vil du få din ArduCam korrekt forbundet til Arduino. Når du har den kablet, skal du tilslutte den til USB -kablet. Sæt derefter den anden ende af USB -kablet i din computer, og begynd din research efter kode.

~ Britnee Miller

Trin 4: Forskningskode for Arduino & ArduCam baseret på dit projektmål

1.) Når du fik koden til arducam, kom du til https://github.com/ArduCam/Arduino. Klik derefter på knappen Klon eller Downloadet i højre side af skærmen (den skal være grøn). Når du har downloadet det, skal du gemme det i dine programfiler (x86) i O-Drive. Sørg for at mærke den Arducam Code.

2.) Når du har gemt filen, skal du åbne Arduino IDE. Når IDE er åben, skal du gå til Skitse øverst på siden og derefter inkludere bibliotek. Klik derefter på tilføj zip -bibliotek. Når du har gjort alt, bør det tage dig til dine filer. Når de er åbnet, skal du gå til dit O-Drive og åbne programfiler (x86). Klik derefter på den Arduino Code -fil, du lige har gemt på din computer.

3.) Når du har gjort det, skal du åbne IDe igen. Klik på Filer> Eksempler. Rul derefter helt ned, indtil du ser arducam. Det vil derefter tage dig til den fil. Når filen er åbnet, går du til Mini> Eksempler> ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata. Når du har klikket på, at den skulle åbne i Arduino IDE. Når du ser koden i IDE, skal du trykke på Bekræft. Hvis der er fejl, har du gjort noget forkert. Gå tilbage og læs dette trin for trin. Hvis du ikke får nogen fejl, skal du trykke på upload.

4.) Når du har uploadet koden til din Arduino, kom du til: filer> O-Drive> Programfiler> Arduino> Biblioteker> Arducam> Eksempler> Host_App> ArduCam_host_V2.0_Windows> Arducam_Host_V2

~ Britnee Miller

Trin 5: Tilslut Arduino til hylden og derefter til CubeSat

Bor først huller i bunden af CubeSat. På vores CubeSat var der 4 søjler, som vi borede i. Sørg for, at den skrue, du bruger, passer ind i det hul, du laver. Vi borede 3 huller og følte, at den var robust nok, men hvis du synes, at din skal være mere robust, kan du bore flere huller.

Marker derefter, hvor hullerne, du borede på CubeSat, vil være på hylden, så hullerne på både hylden og CubeSat matcher hinanden, efter at du har boret.

Nu er det tid til at bore hullerne, hvor du lige har markeret på hylden.

Nu er det tid til at bore hullerne, hvor du lige har markeret på hylden. Efter dette skal du gøre dig klar til at skrue Arduino på hylden. Marker først, hvor du skal bore hylden for at sikre Arduino. Der skulle allerede være huller i Arduino. Bare stil Arduino op, hvor du vil have den på hylden, og markér, hvor hullerne stemmer overens med den.

Bor nu de huller, du har markeret.

Skru derefter Arduino på hylden og fastgør skruerne ved at sætte bolte på den anden side af skruen.

Skru derefter hylden til CubeSat.

Fastgør nu Arducam til siden af CubeSat ved hjælp af gummibånd

~ Emma Robertson

Trin 6: Sæt CubeSat sammen

Superlim først hjørnerne på CubeSat, hvor du vil skrue fast.

Hamrer derefter et søm i superlimen og sørg for, at hullet er stort nok til den slags skrue, du bruger. Hvis du ikke har fundet ud af det endnu, er det sådan, du vil skrue CubeSat sammen.

Derefter skrues CubeSat sammen.

Nu er du FÆRDIG!

~ Emma Robertson

Trin 7: Foreløbige tests

Flyvetest:

For at finde dataene for flyvningen var vi nødt til at sikre, at CubeSat var sat sammen. Derefter skulle vi vedhæfte en snor. Strengens længde er dit valg, men vi anbefaler stærkt.58 -78 meter. Derefter bandt vi snoren til toppen af vores CubeSat, så kameraet i cubesat kigger ned i en vinkel. Når snoren var bundet, tog vi den over til orbiteren og forbandt den anden side af snoren til en karabinhage ved at binde den. så måtte vi tænde Variac. Når Variac var tændt, måtte vi skrue hastigheden til omkring 125 i 30 sekunder. Sørg for at optage flyvetesten i slowmotion. Flyvetesten bruges til at forudsige, hvad CubeSat vil gøre ved den sidste dataindsamlingstest.

Ryst test:

For at finde dataene til shake -testen, var vi nødt til at sikre, at CubeSat blev sat sammen. Derefter tog vi det over til rystebordet og lagde det inde i æsken, der var fastgjort med bindemiddelklemmer. Derefter tændte vi rystebordsmaskinen. For at bordet kunne begynde at ryste, måtte vi dreje knappen til 25 volt i 30 sekunder. Sørg for at optage din CubeSat på rystebordet i slowmotion, så du kan finde hastigheden af rysten. For at finde hastigheden på din CubeSat skal du tage afstand divideret med tid. Så afstanden ville være, hvor mange gange cubesat rystede frem og tilbage. Derefter divideres det med den tid, du lader det ryste i, hvilket skal være 30 sekunder. Så dine data ville se sådan ud: 108 (tid det rystede frem og tilbage) /30 (sekunder) = 3,6. Hastigheden på vores CubeSat var 3,6 meter i sekundet.

Space Simulation:

For at få data til rumsimuleringen var vi nødt til at sikre, at vi havde strøm til vores Arduino, før vi lagde dem på maskinen. Derefter satte vi den på rumsimulatoren og tændte den. Når simulatoren var tændt, måtte vi sætte den til 40% vibration. Hvad det gør er, det ryster kubesat frem og tilbage som om det er i rummet, det er en simulering, der simulerer, hvordan det ville fungere i rummet. Hvad dette bestemmer er, hvor kraftigere Arduino'en stadig er forbundet efter rystelsen. Vi måtte lade det stå i et helt minut.

~ Dhruvi Patel

Trin 8: Endelig dataindsamling (analyse)

For at få de sidste data brugte vi et 15 fod langt USB-kabel og sluttede det til USB-porten. Vi brugte det 15 fod lange kabel til at indsamle data, vi tilsluttede den ene ende til en computer og den anden ende til Arduino. Ligesom den indledende flyvetest tilsluttede vi den til en karabinhage og lod den snurre i 30 sekunder på omkring 125 (Variac).

Og dette er, hvad vi målte:

Tid- 1 sekund (for hvert spin)

Radius- 0,30 meter

Masse- 0,12 kg

Frekvens- 1 hertz (1 spin i sekundet)

Hastighed- 1,88 meter i sekundet

Tension Force- 0,8771 newton (N)

Centripetal acceleration- 11,78 meter i sekundet i kvadrat

Centripetal Force- 1.41376 newton (N)

~ Dhruvi Patel

~ Esther Kilishek

~ Emma Robertson

~ Britnee Miller

Trin 9: Slutningen

Så afslutningsvis fra

Britnee Miller

Dhruvi Patel

Emma Robertson

Esther Kilishek

Vi håber alle, at du har det så sjovt som vi gjorde med dette projekt