Cubesat Аба Сапат Сенсору жана Ардуино менен: 4 кадам

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

CubeSat жаратуучулары: Реган, Логан, Кейт жана Жоан

Киришүү

Марстын атмосферасы жана абасынын сапаты жөнүндө маалыматтарды чогултуу үчүн Марсты кантип айлантууну ойлонуп көрдүңүз беле? Бул жыл бою физика сабагыбызда биз Мардудагы маалыматтарды чогултуу үчүн Arduinos программасын үйрөндүк. Биз жерди аптомосферадан кантип чыгуу керектигин үйрөнүп, Марсты айланып, Марстын бети жана анын атмосферасы жөнүндө маалыматтарды чогулта ала турган CubeSatsти иштеп чыгууга акырындык менен өттүк.

1 -кадам: Керектүү материалдар

• MQ 9 газ сенсору
• Металл роботтун тетиктери
• Arduino
• нан тактасы
• бурамалар жана гайкалар

2 -кадам: Куралдар жана коопсуздук

• Dremel
• Болт кескич
• Pense
• Дөңгөлөк тегиздөөчү
• Жаргылчак
• Hacksaw
• Кум кагаз
• Сенсорду, Arduino ж.б. CubeSatке коргоо үчүн скотч жана сап (эгер керек болсо)
• Коопсуздук көз айнеги
• Мээлей

3 -кадам: Cubesat & Wire Arduino кантип курулат

Ардуино жана сенсорго зымдуу диаграммалар

MQ-9 CO/күйүүчү газ үчүн жарым өткөргүч.

Cubesat чектөөлөрү:

1. 10x10x10
2. Салмагы 1,3 кг ашпайт (болжол менен 3 фунт.)

Cubesat кантип курулат:

ЭСКЕРТҮҮ: Темирди кесүү үчүн рулетканы же кесүүчү араны колдонуңуз, көз айнек жана кол кап кийиңиз.

1. 2 барак металлды 10х10 см чарчы кылып кесиңиз же эгерде сизде металлдын туура өлчөмү жок болсо, пластмассадан туташтыргычты жана кээ бир бурамалар менен гайкаларды колдонуп 2 даана металлды туташтырыңыз.

2. Бийиктиги 10 см болгон 4 даана металлды кесиңиз. Бул Cubesat бурчтары болот.

3. Металлдын 10 узун жалпак тар таякчасынан 8 даана кесип алыңыз.

4. 1 -кадамда кесилген тегиз 10х10см квадраттардын бирине бурчтук бөлүктөрдү туташтыруудан баштаңыз. Бурамалар Cubesatтин сыртына каратылган болсун.

5. Бурчтагы бөлүктөргө 4 горизонталдуу таянычтарды (узун жалпак таякчаларды) кошуңуз, алар бурчтун бөлүктөрүнүн жарымына чейин көтөрүлүшү керек. Бул төртөө болушу керек, ар бир тарапта.

6. 4 вертикалдуу таянычтарды кошуңуз (узун жалпак таякчалар), булар борбордогу горизонталдуу таянычтарга туташат.

7. Вертикалдык таянычтарды базага туташтыруу үчүн ысык клейди колдонуңуз, бул жерде бурчтук бөлүктөр туташтырылган.

8. Башка 10х10 см квадратты үстүнө койгула, муну 4 бурама менен бекиткиле (ар бир бурчта бирөө). Arduino жана сенсорлор CubeSatте болмоюнча тиркебеңиз.

MQ-9 сенсорунун коду:

#include // (кыска аралыкта түзмөктөр менен байланышкан сериялык перифериялык интерфейс)

#кошуу // (маалыматтарды SD картага жөнөтөт жана туташтырат)

#include // (маалыматтарды жана маалыматты туташтыруу жана жылдыруу үчүн зымдарды колдонот)

сүзүүчү сенсорVoltage; // (сенсор чыңалуусун окуу)

float sensorValue; // (окуу сенсорунун маанисин басып чыгаруу)

Файл маалыматтары; // (файлга жазуу үчүн өзгөрмө)

// алдын ала орнотууну бүтүрүү

void setup () // (аракеттер орнотууда аткарылат, бирок эч кандай маалымат/маалымат жазылбайт) //

{

pinMode (10, OUTPUT); // колдонулбаса да чыгаруу үчүн 10 -пин орнотуш керек

SD.begin (4); // sd картасы CS менен башталат 4 -пин

Serial.begin (9600);

sensorValue = analogRead (A0); // (аналогдук пин нөлгө коюлган)

sensorVoltage = sensorValue/1024*5.0;

}

void loop () // (циклди кайра иштетүү жана маалыматты/маалыматтарды жазбоо)

{

Маалыматтар = SD.open ("Log.txt", FILE_WRITE); // "Журнал" деп аталган файлды ачат

if (Data) {// файл ийгиликтүү түзүлгөндө гана эс алат

Serial.print ("сенсор чыңалуусу ="); // (сенсордун басып чыгаруу/жаздыруу)

Serial.print (sensorVoltage);

Serial.println ("V"); // (маалыматтарды көлөмдүү түрдө басып чыгаруу)

Data.println (sensorVoltage);

Data.close ();

кечигүү (1000); // (1000 миллисекундга кечигүү, андан кийин маалыматтарды чогултууну кайра баштоо)

}

}

4 -кадам: Жыйынтыктар жана алынган сабактар

Жыйынтыктар:

Физика Биз Ньютондун мыйзамдары, тактап айтканда анын биринчи мыйзамы жөнүндөгү билимибизди кеңейттик. Бул мыйзамда, кыймылдагы объект, эгерде сырткы күч тарабынан аракет кылынбаса, кыймылда калат деп айтылат. Ушул эле түшүнүк эс алып жаткан объектилерге да тиешелүү. Биздин CubeSat орбитада жүргөндө, ал туруктуу ылдамдыкта.. ушунчалык кыймылда болчу. Эгерде жип үзүлө турган болсо, анда биздин CubeSat орбитадагы конкреттүү чекитте түз сызыкта учмак.

Сандык Орбита баштаганда, биз 4.28ди бир азга алдык, андан кийин 3.90га өзгөрдү. Бул чыңалууну аныктайт

Биздин CubeSat сапаттуу Марсты айланып, атмосфера боюнча маалыматтарды чогултту. Биз айырманы аныктоо жана өлчөө үчүн MQ-9 сенсорубузга атмосферага кошуу үчүн пропан (C3H8) колдондук. Учуу сыноосу чындыгында Марс орбитасынын артта калышынан улам жакшы өттү. CubeSat тегерек кыймыл менен учту, цензура Марсты көздөй ичкери карады.

Алынган сабактар:

Бул долбоордун ичиндеги эң чоң сабак - бул биздин күрөштөрүбүз аркылуу туруктуулук. Бул долбоордун эң оор бөлүгү, балким, биздин карталарды кантип чогултуу үчүн SD картаны кантип орнотууну жана коддоону түшүнүү болгон. Бул бизге бир топ кыйынчылыктарды алып келди, анткени бул узак сыноо-жаңылуу процесси болчу, бул бир аз капа кылды, бирок акыры биз аны түшүндүк.

Биз креативдүү болууну жана MQ-9 газ сенсорунун жардамы менен абанын булганышын өлчөөгө жардам бере турган 10x10x10 CubeSat түзүү үчүн куралдарды колдонууну үйрөндүк. Биз металлды туура өлчөмдө кесүү үчүн Дремель, болт кесүүчү, чоң дөңгөлөк жаргыч жана темир тактай сыяктуу электр шаймандарын колдондук. Биз ошондой эле башыбыздагы идеялардан кагазга чейин дизайнды туура пландап, анан планды аткарууну үйрөндүк. Албетте, идеалдуу эмес, бирок пландаштыруу бизге жолдо калууга жардам берди.

Биз үйрөнгөн дагы бир чеберчилик MQ-9 сенсорун Arduinosго кантип коддоо керек болчу. Биз MQ-9 газ сенсорун колдондук, анткени биздин негизги максатыбыз Марстын атмосферасындагы абанын сапатын өлчөй турган CubeSat жасоо болчу.