Hoe Arduino in elkaar te zetten om foto's te maken Door: Sydney, Maddy en Magdiel - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Ons doel was om een Arduino en Cubesat samen te stellen die foto's kunnen maken van een gesimuleerde Mars of de echte Mars. Elke groep kreeg projectbeperkingen: niet groter dan 10x10x10 cm, mag niet meer wegen dan 3 lbs. Onze individuele groepsbeperkingen waren om geen andere sensoren toe te voegen of het oorspronkelijke idee van ons project te veranderen.

Stap 1: Verzamel materialen

1) U moet een ArduCam aanschaffen die compatibel is met de Arduino Uno. We kochten de onze op Amazon en het exacte model dat we kochten was: Arducam Mini Module Camera Shield met OV2640 2 Megapixels Lens voor Arduino UNO Mega2560 Board (de link op Amazon zal niet kopiëren maar die exacte naam intypen en het zou de eerste moeten zijn op de pagina)

2) Bouw Cubesat. In ons project hebben we een 3D-printer gebruikt om een Cubesat af te drukken die al was ontworpen. Het maakt niet uit welk ontwerp je gebruikt. Als je niet de mogelijkheid hebt om te 3D-printen, kun je het ook in elkaar zetten met behulp van verschillende items zoals sikkelstokjes, lego's, ander hout, enz. Als je de Arduino niet in elkaar zet om in een Cubesat te plaatsen, sla deze stap dan over. (We zullen uitleggen hoe we Cubesat hebben gebouwd in stap 3)

3) Koop Arduino. We gebruikten een Arduino Uno die compatibel is met de Arducam.

4) Verzamel draden. U hebt 8 mannelijke naar vrouwelijke draden en 4 mannelijke draden nodig. De kleuren doen er niet toe, maar verschillende kleuren kunnen u helpen georganiseerd te blijven.

Stap 2: Sluit de draden aan

Neem de 8 mannelijke naar vrouwelijke draden en sluit het vrouwelijke uiteinde aan op de zilveren uitsteeksels op de Arducam. Het zal een strakke pasvorm zijn, maar ze zullen allemaal doorgaan met wat geduld.

We verwijzen naar de kleuren die we gebruiken van rechts naar links, beginnend met grijs.

1) Grijs uiteinde naar A5

2) Wit uiteinde naar A4

3) Zwart uiteinde naar 5V

4) Legergroen uiteinde naar GND

5) Rood uiteinde naar 13

6) Oranje einde tot 12

7) Geel einde tot 11-

8) Groen einde tot 7

Stap 3: Monteer Cubesat

Voor ons project hebben we onze Cubesat 3D geprint. Als je geen toegang hebt tot een 3D-printer, dan zijn er veel andere opties om te bouwen, zoals ijslollystokjes, lego, metaal, enz.

Hierboven staan de stl-links die we hebben gebruikt en gedownload om onze Cubesat af te drukken, samen met een voorbeeld van een afbeelding. Om toegang te krijgen tot de links, klikt u op de fotolinks en u gaat naar een andere pagina. Eenmaal op de andere pagina klikt u op de kleine link in de linkerbenedenhoek en deze wordt naar uw computer gedownload.

Om ons bovenblad en onderblad te bevestigen hebben we er drie gaten in geschroefd en foto's zullen hierboven worden getoond. Bij 3D-printen begint het met een dunne laag aan de onderkant en we hebben besloten om het te behouden in plaats van het af te snijden en het onderste stuk te bevestigen, maar de keuze is aan jou. Met ons voltooide ontwerp hebben we besloten om de extra rommelige stukken weg te knippen om de look een beetje beter te maken.

Als je besluit om je Cubesat op een andere manier te bouwen, kan het nodig zijn om een plank voor de Arduino te bouwen.

Stap 4: Code instellen

1) Open Arduino/Genuino Uno op de computer

2) Download code van Arducam.com en gebruikte de spi-cam en downloadde de bijgevoegde bibliotheek

a) Open Arducam.com

b) Druk op de spy cam-schuif op de startpagina

c) Aan de linkerkant van de pagina druksoftware

d) Druk in software op Broncode Github-links en download de 3 bestanden op die pagina

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

3) Open de Arduino/Genuino Uno en upload het spi-bestand naar het programma

4) Zorg ervoor dat uw USB-kabel is aangesloten op de Arduino en de computer

5) Open de bibliotheek die u naar de pagina hebt gedownload

6) Druk op de knop met de tekst "upload" bovenaan de pagina

Als je de Arducam Host wilt openen, wat slechts een continue video van de camera is, ga dan naar de gedownloade bibliotheek en open de Arducam Host-knop

Stap 5: Beveilig Arduino

De Cubesats zijn gemaakt om de ruimte in te sturen en dat betekent veel bewegen. Je Arduino en camera moeten zo veilig mogelijk zijn, zodat er niets kapot gaat op weg naar Mars, of in ons geval, tijdens de schudtest.

Er is niet echt een perfecte manier om deze stap te doen en je zult waarschijnlijk een betere manier hebben dan wat we deden, maar hier is ons voorbeeld:

1) Neem Arduino en zoek een goede ruimte onderaan je Cubesat of op de plank als je besluit er een te maken

2) Maak een lus van tape (gebruik ducttape, ook al staat het niet op de foto, we waren op) en plak het op de onderkant van de Arduino

3) Druk op de Arduino en de tape-bubbel en druk stevig op de veilige plek die je in je Cubesat hebt gemaakt

4) Als je denkt dat de Arduino niet volledig veilig is, voeg dan een stukje tape toe voor extra bescherming

5) Zoek een goede plek voor je ArduCam

6) Zet de camera vast met tape op de beste manier die u goeddunkt. Op onze foto is te zien dat we twee stukken aan de boven- en onderkant hebben genomen en ze lang genoeg hebben gemaakt om rond de stukjes plastic te wikkelen

Stap 6: Testen

Vlucht- en schudtest

Om ervoor te zorgen dat uw Arduino veilig is, kan een vlucht- en schudtest worden gedaan, maar dit is optioneel. In ons klaslokaal hadden we twee machines om onze Cubesat te testen, maar misschien heb je die optie niet. We zullen een video van onze tests hierboven plaatsen.

Voor de vliegtest moet je een touwtje gebruiken om verbinding te maken van de Cubesat naar de machine. We hebben het touw door vier gaten aan weerszijden van de Cubesat gewikkeld. We raden aan om de snaar langer te maken omdat we deze moesten inhalen en meer snaar moesten toevoegen. Toen we ons touwtje vastmaakten, hebben we het aan de kant tegenover de camera geplaatst, zodat de camera altijd naar beneden gericht is om een beter zicht te krijgen. U gebruikt een haak om het touw aan de machine te bevestigen. Zodra het touwtje is bevestigd, zet u de machine aan en komt u langzaam op volle kracht en laat u deze 30 seconden draaien.

Voor de shake-tests doe je de Cubesat in een klein doosje en krijg je hem langzaam op volle kracht. Er zijn twee schudtesten, dus voor de tweede moet je het vastplakken, maar het zal hetzelfde concept zijn. Herhaal wat je eerder deed en laat het 30 seconden gaan.

Stap 7: Projecten Natuurkunde

T: (2/1) sec/cyclus

Het duurt 2 seconden om in een baan rond de testvlucht te komen.

f: (.5/1) cycli/sec

In de test kan het 0,5 cycli in één seconde maken.

V: 2,29 m/s

De snelheid van de satellietbeweging is 2,29 m/s, dit werd berekend door de diameter (1,46 cm) te nemen en te vermenigvuldigen met pi en vervolgens te delen door de tijd (2/1 sec/cyclus). De snelheid is de snelheid van de Cubesat terwijl deze in cirkels gaat tijdens de vliegtest.

Wisselstroom: 7,18 m/s^2

De versnelling is 7,18 m/s^2 berekend door de snelheid (2,29 m/s) te kwadrateren en te delen door de straal (0,73 cm). De versnelling is de verandering in snelheid van de Cubesat zoals deze is op de test

Fc: 1069.44 N

De middelpuntzoekende kracht wordt berekend door de massa (148,87 g) te nemen en te vermenigvuldigen met de snelheid in het kwadraat en te delen door de straal (0,73 cm). De middelpuntzoekende kracht is een kracht die op de Cubesat inwerkt terwijl deze in een cirkel beweegt, en deze op het algemene pad houdt terwijl Fc naar binnen beweegt.

Stap 8: Conclusie

Dit zijn alle stappen die we hebben genomen om een Cubesat te assembleren en een Arduino te coderen om foto's te maken van Mars, of een ander object dat je maar wilt. In deze Instructable hebben we onze exacte metingen en berekeningen opgenomen, maar thuis kunnen uw resultaten afwijken. Hoewel ons project een paar hobbels in de weg had, hebben we ons tot doel gesteld om ze allemaal glad te strijken en dit project zo eenvoudig mogelijk te maken voor iedereen.