Hvordan bygge en CubeSat med en Arduino med en Arducam: 9 trinn

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

På det første bildet har vi en Arduino og den kalles "Arduino Uno."

På det andre bildet har vi en Arducam, og den kalles "Arducam OV2640 2MP mini."

Sammen med det andre bildet er det materialene du trenger for å koble Arduino og Arducam. Du trenger minst 10 ledninger, en Arducam og en Arduino.

På det tredje bildet har vi Arduino Wiring Diagram som du vil bruke til å koble Arduino.

~ Dette er elementene du trenger for å begynne å koble Arduino.

~ Dhruvi

Trinn 1: Forskningsdesign for CubeSat

1.) Forskning om CubeSats og finn et CubeSat -design du liker. Sørg for at designet du velger har en stl -fil (alias en utskriftsfil).

2.) Når du har funnet et design med en.stl -fil, må du kontrollere at du har en flash -stasjon med deg, slik at du kan laste ned stl -filen.

3.) Hvis du har problemer med å finne et design, brukte vi dette designet:

~ Esther Kilishek

Trinn 2: 3D Print CubeSat

1.) Hvis du er ny på 3D -skriveren, er det en blandingsplass som inneholder videoer som hjelper deg å finne ut hvordan du blir mer komfortabel med skriveren:

2.) Når du er kjent med skriveren, må du laste ned Cura -programvaren:

www.lulzbot.com/cura

3.) Etter at du har lastet den ned, kobler du datamaskinen til 3D -skriveren. Rengjør deretter trykkplaten og påfør et lag lim med en limpinne slik at blekket fester seg til platen.

4.) Etter at du har satt blekket i kassetten, slår du på 3D -skriveren og venter til skriveren er varmet opp for å starte.

5.) Deretter venter du på at den skal skrives ut, men husk å komme tilbake og se bitene på CubeSat hvis du har skrevet den ut i flere deler. Hvis du skriver ut i flere deler, må du påføre lim før du begynner å skrive ut den neste delen.

6.) Etter at alle delene er skrevet ut, slår du av skriveren og rengjør platen for neste gruppe.

~ Esther Kilishek

Trinn 3: Koble Arducam og Arduino

- Når du kobler ArduCam til Arduino trenger du 8 ledninger. rød, 2 blå, hvit, oransje, brun, gul og svart.

1.) Plugg den ene siden av den gule ledningen inn i det første sporet på ArduCam og den andre siden i Arduino ved A5 til venstre side av mikrokontrolleren (AKA hjernen til Arduino).

2.) Ta deretter den ene siden av den brune ledningen og plugg den inn i ArduCam rett ved siden av den gule ledningen. Sett den andre siden av den brune ledningen i A4 rett ved siden av den gule ledningen.

3.) Ta deretter den ene siden av den røde ledningen og plugg den inn i ArduCam rett ved siden av den brune ledningen. Ta deretter den andre siden av den røde ledningen og koble den til 5V på venstre side av hjernen.

4.) Ta deretter den ene siden av den hvite ledningen og plugg den inn ved siden av den røde ledningen i ArduCam. Ta den andre siden av den hvite ledningen og koble den til Arduino ved GND på venstre side av hjernen.

5.) Ta deretter den ene siden av den svarte ledningen og plugg den inn i ArduCam rett ved siden av den hvite ledningen. Ta den andre siden av den svarte ledningen og sett den inn i pinne 13 i de digitale pinnene.

6.) Ta den første blå ledningen og koble den til ArduCam rett ved siden av den svarte ledningen. Ta den andre siden av den blå ledningen og koble den til digital pin 12.

7.) Ta den siste blå ledningen og koble den til ArduCam rett ved siden av den første blå ledningen. Ta deretter den andre enden av den blå ledningen og koble den til digital pin 11.

8.) Ta deretter til slutt den oransje ledningen og plugg den ene siden inn i ArduCam rett ved siden av den andre blå ledningen. Ta deretter den andre siden av den oransje ledningen inn i digital pin 10.

9.) Så til slutt vil du få ArduCam tilkoblet riktig til Arduino. Når du har kablet den, kobler du den til USB -kabelen. Koble deretter den andre enden av USB -kabelen til datamaskinen din og begynn å undersøke koden.

~ Britnee Miller

Trinn 4: Forskningskode for Arduino & ArduCam basert på ditt prosjektmål

1.) Når du mottok koden for arducam, kom du til https://github.com/ArduCam/Arduino. Klikk deretter på knappen Klon eller Nedlastet på høyre side av skjermen (den skal være grønn). Når du har lastet den ned, må du lagre den i programfilene (x86) i O-Drive. Sørg for å merke den Arducam Code.

2.) Når du har lagret filen, åpner du Arduino IDE. Når IDE -en er åpen, går du til Sketch øverst på siden og deretter Inkluder bibliotek. Klikk deretter på legg til zip -bibliotek. Når du har gjort alt det, bør det ta deg til filene dine. Når de er åpnet, gå til O-Drive og åpne programfiler (x86). Klikk deretter på Arduino Code -filen du nettopp har lagret på datamaskinen din.

3.) Når du har gjort det, åpner du IDe igjen. Klikk på Fil> Eksempler. Bla deretter helt ned til du ser arducam. Den tar deg deretter til den filen. Når filen er åpnet, går du til Mini> Eksempler> ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata. Når du har klikket på at den skal åpne i Arduino IDE. Når du ser koden i IDE, trykker du på Bekreft. Hvis det er noen feil, gjorde du noe galt. Gå tilbake og les denne trinnvis. Hvis du ikke får noen feil, trykker du på last opp.

4.) Når du har lastet opp koden til Arduino, kom du til: filer> O-stasjon> programfiler> Arduino> biblioteker> Arducam> eksempler> Host_App> ArduCam_host_V2.0_Windows> Arducam_Host_V2

~ Britnee Miller

Trinn 5: Koble Arduino til hyllen og deretter til CubeSat

Bor først hull i bunnen av CubeSat. På vår CubeSat var det 4 søyler som vi boret inn i. Sørg for at skruen du bruker passer inn i hullet du lager. Vi boret 3 hull og følte at den var solid nok, men hvis du føler at din trenger å være sterkere, kan du bore flere hull.

Merk deretter hvor hullene du boret på CubeSat vil være på hyllen, slik at hullene på både hyllen og CubeSat stemmer overens med hverandre etter at du har boret.

Nå er det på tide å bore hullene der du nettopp merket på hyllen.

Nå er det på tide å bore hullene der du nettopp merket på hyllen. Etter dette må du gjøre deg klar til å skru Arduino på hyllen. Merk først hvor du skal bore hyllen for å feste Arduino. Det skal være hull allerede i Arduino. Bare stil Arduino der du vil ha den på hyllen, og merk hvor hullene stemmer overens med den.

Bor nå hullene du har merket.

Skru deretter Arduino til hyllen og fest skruene ved å sette bolter på den andre siden av skruen.

Etter dette, skru hyllen til CubeSat.

Fest nå Arducam til siden av CubeSat ved hjelp av gummibånd

~ Emma Robertson

Trinn 6: Sett sammen CubeSat

Først limer du hjørnene på CubeSat der du skal skru inn.

Deretter hamrer du en spiker i superlimet og sørger for at hullet er stort nok til den typen skruer du bruker. Hvis du ikke har funnet ut av det ennå, er det slik du vil skru sammen CubeSat.

Deretter skruer du sammen CubeSat.

Nå er du ferdig!

~ Emma Robertson

Trinn 7: Foreløpige tester

Flytest:

For å finne dataene for flyreisen, måtte vi sørge for at CubeSat var satt sammen. Så måtte vi feste en snor. Lengden på strengen er ditt valg, men vi anbefaler.58 -78 meter. Deretter bandt vi strengen til toppen av CubeSat slik at kameraet i kubesettet ser ned i en vinkel. Når strengen var bundet, tok vi den over til Orbiter og koblet den andre siden av strengen til en karabin ved å knytte den. da måtte vi slå på Variac. Når Variac var på, måtte vi skru hastigheten til omtrent 125 i 30 sekunder. Sørg for å registrere flytesten i sakte film. Flytesten brukes til å forutsi hva CubeSat vil gjøre med den siste datainnsamlingstesten.

Rist test:

For å finne dataene for ristetesten, måtte vi sørge for at CubeSat ble satt sammen. Deretter tok vi den over til ristebordet og la den inne i esken som var festet med bindemiddelklemmer. Så skrudde vi på ristebordsmaskinen. For at bordet skulle begynne å riste, måtte vi vri knappen til 25 volt i 30 sekunder. Sørg for å registrere CubeSat på shake -bordet i sakte film, slik at du kan finne hastigheten på ristingen. For å finne hastigheten på CubeSat må du ta avstand dividert med tid. Så avstanden ville være hvor mange ganger cubesat ristet frem og tilbake. Deretter deler du det med tiden du lar det riste i, som skal være 30 sekunder. Så dataene dine ville se slik ut: 108 (hvor lang tid det ristet frem og tilbake) /30 (sekunder) = 3,6. Hastigheten til vår CubeSat var 3,6 meter per sekund.

Romsimulering:

For å få dataene for romsimuleringen måtte vi sørge for at vi hadde strøm til Arduino før vi satte dem på maskinen. Deretter satte vi den på romsimulatoren og slo den på. Når simulatoren var på, måtte vi sette den til 40% vibrasjon. Det som gjør det er at det rister kubesettet frem og tilbake som om det er i verdensrommet, det er en simulering som simulerer hvordan det ville fungere i verdensrommet. Hva dette bestemmer er om strømmen til Arduino fortsatt er tilkoblet etter ristingen. Vi måtte la det stå i ett helt minutt.

~ Dhruvi Patel

Trinn 8: Sluttdatasamling (analyse)

For å få de endelige dataene brukte vi en 15 fot lang USB-ledning og koblet den til USB-porten. Vi brukte den 15 fot lange kabelen for å samle inn data, vi koblet den ene enden til en datamaskin og den andre enden til Arduino. Akkurat som den foreløpige flygetesten, koblet vi den til en karabinkrok og lot den snurre i 30 sekunder på rundt 125 (Variac).

Og dette har vi målt:

Tid- 1 sekund (for hvert spinn)

Radius- 0,30 meter

Vekt- 0,12 kilo

Frekvens- 1 hertz (1 spinn per sekund)

Hastighet- 1,88 meter per sekund

Tension Force- 0,8771 newton (N)

Sentripetal akselerasjon- 11,78 meter per sekund i kvadrat

Centripetal Force- 1.41376 newton (N)

~ Dhruvi Patel

~ Esther Kilishek

~ Emma Robertson

~ Britnee Miller

Trinn 9: slutten

Så avslutningsvis fra

Britnee Miller

Dhruvi Patel

Emma Robertson

Esther Kilishek

Vi håper alle har det like gøy som vi gjorde med dette prosjektet