Arduino Dust Study: 8 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Марста жашоо кандай болмок? Аба дем ала алабы? Коопсузбу? Канча чаң бар? Бороондор канчалык тез -тез болуп турат? Бул суроолордун бирине жоопту ойлонуп көрдүңүз беле?

1 -кадам: Киришүү

Биздин ысымдар Кристиан, Брайанна жана Эмма. Биз физика сабагыбызда көптөгөн темаларды камтыдык. Биз электр энергиясы, ар кандай күчтөр, ракеталар, робототехника, программалоо, кыймыл жана башка көптөгөн нерселер жөнүндө билдик.

Бул долбоордун максаты - Марста чаң бороонунун үлгүлөрү жөнүндө көбүрөөк билүү үчүн функционалдуу CubeSat же космос изилдөө үчүн чакан спутникти түзүү, ал программаланган чаң сенсорун камтыйт.

Бул CubeSat Марстын атмосферасына туруштук бере алгыдай болушу керек. Анын бекемдигин текшерүү үчүн, CubeSat жетишерлик күчтүү экенине ынануу үчүн силкинүү сыноосуна туруштук берди.

Бул долбоор үчүн биздин негизги чектөөбүз CubeSatтин өлчөмүнө болгон талаптар болчу. Бизде көптөгөн тетиктер жана зымдар бар, жана алардын бардыгын ичине орнотуу кыйын болчу. Дагы бир чектөөбүз убакыт болду. Бизде CubeSatти куруу, программалоо жана коддоо сыяктуу көптөгөн компоненттер камтылган. Көбүрөөк билүү үчүн биздин Нускаманы окууну улантыңыз!

2 -кадам: материалдар

Arduino жана программалоо үчүн:

1. Чаң сенсору

2. Arduino Uno

3. HDMI кабели

4. 2 зым

5. Кадрлар

6. Программалоо үчүн компьютер

7. SD карта

8. SD карт ээси

9. SD картты окуучу

10. Батарея топтому

11. Батарея кабели

12. Нан тактасы*

13. 470uF* конденсатору

CubeSat үчүн:

12. Попсикула таяктары (кеминде 120)

13. Ысык желим мылтык

14. Velcro

15. Dremel куралы

16. Зумур кагаз

Тестирлөө үчүн:

17. Кагаз сүлгү

18. Кофе чыпкалары

20. Чоң айнек сыныгыч

21. Мээлей / Меш Миц

22. Lighter / Matches

3 -кадам: Керектүү жана колдонулган куралдар жана коопсуздук практикасы

- Биз колдонгон биринчи курал ысык желим мылтык болчу. Бул биздин CubeSatти куруп жатканда попсикула таякчаларын бириктирүү үчүн колдонулган. Колуңузга желим тийбеши үчүн же мылтыктын учуна тийбөө үчүн өтө этият болуңуз, анткени ал абдан ысык болот.

- Биз CubeSat тешигин кесүү үчүн зым кескичтерди колдондук, чаң сенсору маалыматтарды чогулта алышы үчүн. Бул курал попсикула таяктары менен жакшы иштеди жана колдонууга оңой болду. Бул куралды колдонууда, манжаңызды кыпчып калуудан же башкача түрдө сиз каалабаган нерсени кыркуудан сак болуңуз.

- Биз колдонгон дагы бир курал - бул зымырагы. CubeSat тешигин кесип алгандан кийин, биз курч четтерин тегиздөөбүз абдан маанилүү болчу. Бул курал эч кандай атайын коопсуздук чараларын талап кылбайт, бирок, кыязы, тазалоо үчүн бир аз башаламандыкты жаратат.

- Биз ошондой эле Dremel куралын колдондук. Биз муну CubeSatтин кең бурчтарын тез эле кум менен тазалоо үчүн колдондук. Бул куралды колдонуу өтө этият болууну талап кылат жана көздү коргоочу каражаттарды кийүү абдан маанилүү. Ошондой эле, ал чаңдан жана майда бөлүктөрдөн баш аламандыкты жаратат, андыктан өзүңүздүн жумушчу мейкиндигиңизди тазалап алыңыз!

- Акыркы колдонгон куралыбыз жеңил болчу. Биз муну кофе чыпкаларын жана кагаз сүлгүнү күйгүзүү үчүн, биздин Arduino сезиши үчүн чаң жана түтүн жаратуу үчүн колдондук. Бул куралды колдонуп жатканда чачты артка байлап, бош кийим кийүүдөн алыс болуңуз жана көздү коргоочу каражаттарды кийиңиз. Жалындын ичинде болушун камсыз кылуу үчүн, аны дайыма жакындан байкап турууну унутпаңыз. Ошондой эле, чоңдордун же мугалимдердин көзөмөлү акылдуу болмок!

4 -кадам: CubeSatти кантип түзүү керек

Cubesatти куруу үчүн 120га жакын Popsicle таякчалары керек. Жогорудагы видео таяктарды кантип сындырбоо үчүн бири -биринин үстүнө ысык чаптап койгондугубузду көрсөтөт.

Кубаттын 1 текчеси жана үстү бар. Текчеси менен үстү бир -бирине ысык чапталган алты гана таякча.

Төмөндө батарейка жана SD карта Velcro турат. Текченин үстүндө нан плитасы Velcro тарабынан кармалып турат жана Arduino нандын үстүндө отурат.

Чаң сенсору үчүн, Cubesat капталындагы тешикти чаң сенсоруна ылайыкташтыруу үчүн зым кескичтерди колдонуңуз. Чаң сенсорун кармап туруу үчүн өрдөктүн скотчун колдондук.

Акырында Cubesatтин үстүн камсыз кылуу үчүн Velcro колдонуңуз.

Сиз биздин акыркы дизайн эскизибизди жогору жактан көрө аласыз.

5 -кадам: Arduino жана чаң сенсорун кантип туташтыруу керек

1. Чаң жыйноочу менен ардуинону зым менен жабыш үчүн
2. Зым алып, аны жерге (GND) 5V төөнөгүч менен сайыңыз.
3. Эми ошол зымдын экинчи учун алып, чаң сенсорундагы КАРА зымга сайыңыз
4. Башка зымды алып, 5v төөнөгүчкө сайыңыз
5. Эми зымдын экинчи учун алып, чаң сенсорундагы КЫЗЫЛ зымга сайыңыз
6. Кийинки калемдерди алып, сандык казыктарга салыңыз: GND, 13, 12, ~ 11, ~ 10, ~ 9, 8
7. КӨК зымды 13кө төөнөгүчкө сайыңыз
8. Андан кийин 8деги пинге САРЫ зымын туташтырыңыз

Чаң сенсорунун коду (код

булак

6 -кадам: Arduino жана Чаң сенсорун кантип портативдүү кылуу керек

Биздин долбоор үчүн биз кубаттоо жана чаң сенсорубуз кыймылда болгондо маалыматтарды чогултууга муктаж болдук. Бул жерде SD картанын зымдары жана коду.

Керек болсо, SD картты кантип зымдоо керек (*сүрөттө зымдардын түсү өзгөргөнүн жана кошумча түйрөөчтөрдүн кереги жок экенин эске алыңыз)

1. Чаң сенсорундагы көк зым нан тактасынын каалаган жерине барат
2. SD картты окуучудагы (VCC) кызыл зым нан тактасындагы көк зым менен бир катарда болот
3. Эми кошумча зымды алыңыз (сүрөттөгү ак зым), аны көк жана кызыл зымдар менен бир катарга сайыңыз жана зымдын экинчи учу Arduinoдогу GNDге туташтырылат.
4. Чаң сенсорундагы кызгылт сары зым A5ке бекитилет
5. Жашыл зым санарип пин 7ге бекитилет
6. SD картасындагы кызгылт көк зым digitalpin 4кө туташат
7. SD картадагы кара зым (MOSI) санарип пинге 11 бекитилет
8. SD картасындагы кызгылт сары зым (MISO) санарип пин 12ге тиркелет
9. SD картадагы көк сым (SCK) санарип пинге 13 бекитилет
10. SD картадагы сары зым (GND) жерге туташтырылган (GND)
11. Нан тактасына конденсаторду коюңуз
12. Чаң сенсорундагы кызыл зым конденсатордун кыска шыйрагы менен бир катарда нан тактасына бекитилет.
13. Акырында кошумча зымды алыңыз (сүрөттө кызыл) жана бир учу конденсатордун узун буту менен бир катарда сайылып, зымдын экинчи учу 5v кетет.

SD карта жана чаң сенсорунун коду

7 -кадам: Жыйынтыктар жана алынган сабактар

*Cubesat Вингфилд айым тарабынан бааланды жана текшерилди (мугалим)

Демонстрация жана массалык

Салмагы: 2.91 кг. Туурасы: 110 мм. ар бир тарапта

Узундугу: 106 мм. ар бир тарапта

Алдын ала тесттер:

Учуу сынагы- Толук

Бул сыноо учурунда Cubesat тыкан бойдон калды

Сенсор биздин "Марска" жарым жолу, экинчи жарымында каптал жолдорго туш болгон.

Вибрациялык тесттер - Толук

Биз бул титирөө тесттерин спутник учуруу чөйрөсүнө туруштук бере алат жана кийин дагы иштей алат деген ишенимди орнотуу үчүн жасадык.

Вибрация тесттеринин жыйынтыктары

.12 секундасына

Мезгил- циклге 2.13 секунд

Бардык электр коннекторлору туташтырылган жана корголгон. Кубет батышка батпай калгандыктан, биз скотчту ылдый бекитүү үчүн скотч менен колдондук. Dermal куралы жана кум кагазы Cubesatтын капталдарын кутуга батыш үчүн кумда колдонулган жана бул көйгөйдү чечкен.

Учуунун акыркы жыйынтыктары

Frequency- секундасына 0.47 цикл

Ылдамдыгы- секундасына 3,39 метр

Ылдамдануу- 9.99 м/с ^2

Централдык күч- 29.07 кг/с ^2

Жиптин узундугу- 1,26 м.

Чаң сенсорунун өрттөн чыккан түтүндү алып, бизге эң жакшы маалыматтарды бергенин билдик. Биз ошондой эле көйгөйдү чечүүнү үйрөндүк

Бул долбоордун ичинде биз баарыбыз көптөгөн баалуу сабактарды алдык. Биз үйрөнгөн чыныгы жашоо сабактары, кыйын болсо да, баарын чечүү болчу. Биз кубик жана чаң сенсору менен иштедик. Экөөнүн эң оңойлугу - бул бир нече күндүн ичинде долбоорлоо жана куруу. Cubesat чындыгында биздин сенсорлордун бардыгын кармоо үчүн колдонулган жакшы дизайн болчу. Чаң сенсорун жана Arduino менен эсептөө абдан кыйын болду. Башында код иштебей турган, бирок биз кодду иштеп жатканда, зымдар туура эмес болуп чыкты. Бир нече мугалим биздин маалыматтарды табууга жардам берүү үчүн экөөнө тең жардам берүү үчүн бизге жардамга келишти. Жашоо сабактарын үйрөнүү менен биз кубеттер жана сенсорлор жөнүндө жаңы нерселерди билдик. Мурда биз кубаттын эмне экенин, сенсорлордун жана зымдардын кандай иштээрин билчү эмеспиз. Бул проект боюнча Брайанна зым жана коддоо боюнча эксперт болуп калды, ал эми Эмма менен Кристиан укмуштуудай имараттарга айланышты, ошол эле учурда коддоо жана өткөргүчтөр жөнүндө жаңы маалыматтарды үйрөнүштү. Жалпысынан алганда, биз көптөгөн жаңы нерселерди үйрөндүк жана аны аткарууда көңүл ачтык. Уингфилд айымга биз үчүн бул долбоорду иштеп чыккандыгы үчүн жана мугалимдери болгон үчүн рахмат, чынында эле окутууну жана окуучулары менен көңүл ачууну жакшы көрөт.

8 -кадам: Чаң сенсорунун маалыматы

Оң жактагы график - бул чаң сенсорунун алган маалыматы. Сол жактагы сүрөт график кандай болушу керек эле.

Сенсордо чоң маалыматтарды чогултууда кыйынчылыктар болгон.

Эгерде кимдир бирөө чаң сенсору жөнүндө көбүрөөк маалыматка ээ болсо жана тийиштүү маалыматты кантип алса болот, бул ичимдикке комментарий бериңиз.