Hvordan montere Arduino for å ta bilder Av: Sydney, Maddy og Magdiel: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Målet vårt var å sette sammen en Arduino og Cubesat som kan ta bilder av en simulert Mars eller den virkelige marsen. Hver gruppe fikk prosjektbegrensninger: ikke større enn 10x10x10 cm, kan ikke veie mer enn 3 lbs. Våre individuelle gruppebegrensninger skulle ikke legge til andre sensorer eller endre den opprinnelige ideen om prosjektet vårt.

Trinn 1: Samle materialer

1) Du må kjøpe en ArduCam som er kompatibel med Arduino Uno. Vi kjøpte vår på Amazon og den eksakte modellen vi kjøpte var: Arducam Mini Module Camera Shield med OV2640 2 megapiksler linse for Arduino UNO Mega2560 Board (lenken på Amazon vil ikke kopiere, men skrive inn det eksakte navnet, og det burde være det første på siden)

2) Bygg Cubesat. I prosjektet vårt brukte vi en 3D -skriver til å skrive ut en Cubesat som allerede var designet. Det spiller ingen rolle hvilket design du bruker. Hvis du ikke har mulighet til 3D -utskrift, kan du også montere den ved hjelp av forskjellige ting som pop -sigdpinner, legoer, annet tre, etc. Hvis du ikke skal montere Arduino for å sette i en Cubesat, hopper du over dette trinnet. (Vi vil forklare hvordan vi bygde ut Cubesat på trinn 3)

3) Få Arduino. Vi brukte en Arduino Uno som er det som er kompatibelt med Arducam.

4) Samle ledninger. Du trenger 8 mannlige til kvinnelige ledninger og 4 mannlige ledninger. Fargene spiller ingen rolle, men forskjellige farger kan hjelpe deg med å holde orden.

Trinn 2: Koble til ledninger

Ta de 8 mannlige til hunnledningene og koble hunnenden til sølvtappene på Arducam. Det vil passe godt, men de vil alle fortsette med litt tålmodighet.

Vi vil referere til fargene vi bruker, fra høyre til venstre, med grå farge.

1) Grå ende til A5

2) Hvit ende til A4

3) Svart ende til 5V

4) Hærgrønn ende på GND

5) Rød ende til 13

6) Oransje ende til 12

7) Gul ende til 11-

8) Grønn ende til 7

Trinn 3: Monter Cubesat

For prosjektet vårt trykte vi 3D vår Cubesat. Hvis du ikke har tilgang til en 3D -skriver, er det mange andre alternativer for å bygge som Popsicle -pinner, legoer, metall, etc.

Over er stl -koblingene vi brukte og lastet ned for å skrive ut Cubesat sammen med et bildeeksempel. For å få tilgang til koblingene, klikk på fotolinkene, og det tar deg til en annen side, en gang på den andre siden klikker du på den lille lenken nederst i venstre hjørne, og den lastes ned til datamaskinen din.

For å feste det øverste arket og bunnen skrudde vi tre hull i det, og bildene vil bli vist ovenfor. Ved 3D -utskrift starter det med et tynt lag på bunnen, og vi bestemte oss for å beholde det i stedet for å kutte det av og feste bunnstykket, men valget er ditt. Med vår ferdige design bestemte vi oss for å kutte av de ekstra rotete brikkene for å rense utseendet litt bedre.

Hvis du bestemmer deg for å bygge Cubesat på en annen måte, kan det være nødvendig å bygge en hylle for Arduino.

Trinn 4: Sett opp kode

1) Åpne Arduino/Genuino Uno på datamaskinen

2) Last ned koden fra Arducam.com og brukte spi -kameraet og lastet ned det vedlagte biblioteket

a) Åpne Arducam.com

b) Trykk på spionkamera -lysbildet på hjemmesiden

c) Trykk på programvaren på venstre side av siden

d) Trykk på Source Code Github -lenker i programvaren og last ned de 3 filene på den siden

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

3) Åpne Arduino/Genuino Unoog last opp spi -filen til programmet

4) Sørg for at usb -kabelen er koblet til Arduino og datamaskinen

5) Åpne biblioteket du lastet ned til siden

6) Trykk på knappen som sier "last opp" øverst på siden

Hvis du vil åpne Arducam Host som bare er en kontinuerlig video fra kameraet, går du til det nedlastede biblioteket og åpner Arducam Host -knappen

Trinn 5: Sikre Arduino

Cubesats er bygget for å bli sendt inn i rommet, og det betyr mye å bevege seg rundt. Arduino og kamera må være så sikre som mulig, så ingenting går i stykker på vei til Mars, eller i vårt tilfelle, på ristetesten.

Det er egentlig ikke en perfekt måte å gjøre dette trinnet på, og du vil sannsynligvis ha en bedre måte enn det vi gjorde, men her er vårt eksempel:

1) Ta Arduino og finn en god plass nederst på Cubesat eller på hyllen hvis du bestemmer deg for å lage en

2) Lag en sløyfe med tape (bruk duct tape selv om det ikke er avbildet, vi løp ut) og fest den til bunnen av Arduino

3) Trykk på Arduino- og tape -boblen og trykk godt til det sikre stedet du laget i Cubesat

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

5) Finn et godt sted for ArduCam

6) Fest kameraet med tape på best mulig måte. På bildet vårt viser det at vi tok to stykker på toppen og bunnen og gjorde dem lange nok til å vikle rundt plastbitene

Trinn 6: Tester

Flight and Shake Test

For å sikre at Arduino er sikker kan du ta en fly- og ristetest, men det er valgfritt. I klasserommet vårt hadde vi to maskiner for å teste Cubesat, men du har kanskje ikke muligheten. Vi vil ha en video av testene våre ovenfor.

For flytesten må du bruke streng for å koble fra Cubesat til maskinen. Vi viklet snoren gjennom fire hull på motsatte sider av Cubesat. Vi anbefaler å gjøre strengen lengre fordi vi måtte gjøre opp for den og legge til mer streng. Når vi festet snoren vår, la vi den på siden motsatt av kameraet, slik at kameraet alltid vender ned for å få et bedre utsyn. Du vil bruke en krok for å feste snoren til maskinen. Når strengen er festet, slår du på maskinen og sakte får full effekt og får den til å snurre i 30 sekunder.

For ristetestene vil du sette Cubesat i en liten eske og sakte få den til full effekt. Det er to ristetester, så for det andre må du tape det ned, men det vil være det samme konseptet. Gjenta det du gjorde før, og la det gå i 30 sekunder.

Trinn 7: Prosjekter Fysikk

T: (2/1) sek/syklus

Det tar 2 sekunder å gjøre en bane rundt flytesten.

f: (.5/1) sykluser/sek

I testen kan den gjøre.5 sykluser på ett sekund.

V: 2,29 m/s

Satellittbevegelsens hastighet er 2,29 m/s, dette ble beregnet ved å ta diameteren (1,46 cm) og multiplisere med pi deretter dividere med tid (2/1 sek/syklus). Hastigheten er hastigheten til Cubesat mens den går i sirkler på flytesten.

Ac: 7,18 m/s^2

Akselerasjonen er 7,18 m/s^2 beregnet ved å kvadrere hastigheten (2,29 m/s) og dividere med radius (0,73 cm). Akselerasjonen er endringen i hastigheten til Cubesat slik den er på testen

Fc: 1069,44 N

Sentripetalkraften beregnes ved å ta massen (148,87 g) og multiplisere med kvadrathastigheten og dividere med radius (0,73 cm). Sentripetalkraften er en kraft som virker på Cubesat mens den beveger seg i en sirkel, og holder den i den generelle banen mens Fc beveger seg innover.

Trinn 8: Konklusjon

Dette er alle trinnene vi tok for å sette sammen en Cubesat og kode en arduino for å ta bilder av Mars eller et annet objekt du måtte ønske. I denne instruksen inkluderte vi våre eksakte målinger og beregninger, men hjemme kan resultatene dine variere. Selv om prosjektet vårt hadde noen støt i veien, gjorde vi det som vårt mål å glatte dem alle ut og gjøre dette prosjektet så enkelt som mulig for andre.