Telemetría Ambiental Con Cohete De Agua - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Hola Soy Fabián Picado García y quiero mostrarles como elaborar un sistema de telemetría ambiental mediante el empleo de un cohete de agua, lo cual implica que nos enfocaremos en la construcción de dos componentes:

a) primero, un cohete y su base de lanzamiento; ja

b) luego, un sistema de recolección de datos incorporado al cohete.

De esta forma, concretaremos el principal objetivo de este proyecto, consistente in:

- Medir la concentración de monóxido de carbono (CO) en el aire según la altitud y lugar geográfico mediante un cohete de agua, para establecer su posible impacto tóxico en las aves.

Como ya lo habrán notado, es una meta bastante ambiciosa pero realizable. Para hacerlo debemos recolectar diferentes datos (door ejemplo las variaciones de presión y en la aceleración) y, finalmente, identificar la concentración en el aire del citado gas (CO), para así establecer sus efectos.

U bevindt zich tussen de verschillende plaatsen en het eindpunt van de telemetrische verbinding tussen de verschillende koloniën en de gran tussen de omringende, zee en de haven van de nieuwe wereld: de planeta Tierra.

Ahora si, manos a la obra!

Stap 1: Onmisbare materialen

Materialen:

1. Un sensor de presión barométrica.* Ver:

2. Un acelerómetro.* Ver:

3. Een gassensor van koolmonoxide. Zie:

4. Arduino UNO. Zie:

5. Un Adafruit Featther MO.* Ver:

6. Un emisor y receptor (2 antennes de cable de cobre*). Ver:

7. Tres breadboards (met andere afmetingen: verde de 1,5 x 2 cm en blanca de 83 x 54,5 cm). Ver: a) https://www.crcibernetica.com/clear-breadboard-8-3… b)

8. Láminas MDF van 3 mm van de grosor voor los cortes laser.

9. Tornillo's M3X25 en M2X12.

10. Una pantalla LCD. Zie:

11. Dos-kabels USB (tipo B y tipo Micro USB).

12. Dos botellas de plástico de 3 litros (usadas para refrescos).

13. Una botella de plástico de 2.5 liter (usada para refresco).

14. La mitad de una esfera plástica, hueca y de 45 mm de diametro.

15. Una bolsa plástica para basura.

16. Un rollo de pábilo.

17. Maak een plakband en een elektrische tape.

18. Dos litros de agua.

19. Maak gebruik van Micro SD en adaptador SD.

20. Voor de basis van de lanzamiento del cohete, omvat: 2 buizen van PVC van 1/2" van 6 metro's, 3 vakbonden tipo T van 1/2" PVC, 3 tapones van 1/2" PVC voor verkoop van buizen, unie de PVC van 2” (lanzador), 8 plastic gas, 2 metalen plastic, de plastic plastic fles van 2,5 liter (gebruiksklaar), de PVC- en de plastic fles voor de carro.

*Opmerking: estas piezas requieren de soldadura previa en sus pines.

1. Herramientas: 1. Cautín y soldadura de estaño. 2. Desatornillador. 3. Alice. 4. Tijeras. 5. Reg. 6. Llave Allen (para ajustar tornillos). 7. Snijder of cuchilla. 8. Marcador. 9. Computadora (aan te bevelen portátil). 10. Een inflator para bicicleta van 100 PSI.

Stap 2: Cortar El Cohete

En esta etapa construiremos los módulos, el cono y el paracaídas del cohete. Empezaremos door een compartimiento denominado módulo 2 de mediciones porque aquí se almacenará el sistema the telemetría. Para su elaboración tomamos una de las dos dos dos botellas de 3 litros (bij voorkeur estas botellas deben tener el cilindro con una superficie lisa) en cortamos con la cuchilla donde termina la oppervlakkige plana, en la parte inferior; es decir, aproximadamente de la boca de la botella een dicho punto se miden 31 cm (donde se marca en la imagen), cortándose en line recta en alrededor de todo el perímetro. Lo que nos interesa conservar es el cilindro pues la parte inferior cortada se desecha. Ademende, voor het verkrijgen van de benodigde sensor, de abrirse en este módulo 2 un ventana que ubicaremos and la parte media de la botella, específicamente a un distancia de 13 cm de su boca. La ventana se hace en forma rechthoekig, dibujándose con marcador el contorno met een afmeting van 4,5 cm x 7 cm y para realizar los cuatro cortes con la cuchilla les recomiendo introducir de la botella una base of apoyo sólido y encima de jaeste para que se pueda distinguir el rectángulo marcado. Después cubrimos los bordes con tape eléctrico para evitar accidentes.

Al segundo compartimiento le llamamos módulo 1 de propulsión porque el que impulsa el cohete durante el despegue. Su elaboración muy simple porque se usa la botella en sí, sin añadirle ni hacerle ningún cambio of modificación. Dit is een fundamentele certificering die geen inhoud heeft van het onderzoek of het filteren van de vacatie van 2 litros de antes del despegue; de functie van brandbaar in cohete.

Cono del cohete: meer informatie over de tercera botella de 2.5 litros, midiéndose 12 cm op de bodem van de botella hacia su base, punto en el cual se realiza un corte con la cuchilla en line recta y alrededor de todo el diámetro (como se muestra en la imagen). Achterste, tomamos la pieza que contiene la boca de la botella (la restante se puede utilizar en la base de lanzamiento) en tapamos la última con la mitad de la esfera de 45 mm de diámetro. La esfera se adhiere a la tapa con tape eléctrico, dándole dos vueltas para que se sujete bien.

Paracaídas: de onderdelen van de amortigua en de aterrizaje, voor de constructie van de Verenigde Staten en van de bolsa plástica para basura rechthoekig van 45 cm x 50 cm, op een manier die kan worden uitgesplitst naar een andere vorm van een lagere scheiding (ver afbeelding). Sin embargo, en de uiteindelijke oplossing van de wet, de oplossing voor de plastic verpakking van de supermercado en de zee van ongeveer 29 cm x 47 cm (met inbegrip van de medida las agarraderas). Primero, acomodan la bolsa introduciendo los pliegues de los lados para que quede con la forma rechthoekige indicada (conforme viene empacada cuando todavía no ha sido usada y se aprecia en la foto). Después le cortan las asas o las agarraderas, doblan la bolsa a la mitad, unen con cinta adhesiva ambas partes por el border inferior y la voltean de afuera hacia adentro, de manera tal que la unión realizada quede a lo interno de la bolsa para ser usada. (Zie afbeeldingen)

Luego nos ubicamos en la parte superior de la bolsa (door donde usualmente se geïntroduceerd los objetos en esta) en hacemos cinco aberturas, de modo que el perímetro de la bolsa (que por cierto es mayor en ese borde que en el inferior debido a las porciones dobladas no ha sido utilizada) se verdeel e identifica con el marcador en cinco fracciones, para obtener el espaciado entre cada abertura que realizaremos. La bolsa que empleo mide 90 cm de perímetro (lengte gelijkaardig a la que presenta la bolsa adaptada), por lo que marqué 18 cm de espaciado. Adem, cada abertura se efectúa con la tijera, de modo que iniciamos el corte en el border superior hacia el border inferior de la bolsa, hasta alcanzar 20 cm in de lengte; por lo que, una vez cortadas todas las aberturas, se generan 5 franjas en la bolsa. Después, tomamos el pábilo y cortamos un segmento de 70 cm, el cual atamos en el extremo superior de la primera franja de la bolsa, Para hacerlo enrollamos la base inferior de la franja, colocamos el pábilo a un distancia de 7 cm del borde, bekijk de foto's alrededor del rollo, de hacemos en nudo; luego le damos una vuelta más y hacemos un segundo nudo. Seguimos este procedimiento con las cuatro franjas restantes (según la secuencia fotográfica).

Door último, juntamos los cinco segmentos de pábilo y sobre ellos montamos un sexto segmento de pábilo de 60 cm. Hacemos un nudo con todos los hilos, el cual debe quedar bien firme. De laatste laatste van de inschrijvingen voor de botella van 2 jaar, luego, para unir en paracaídas met de compartimiento de mediciones hacemos otro nudo (como se aprecia en las imagenes).

Stap 3: Conexiones Eléctricas (Receptor)

Het moment van realizar las conexiones eléctricas tussen pantalla LCD en de plaat van prototipado of breadboard, con el fin de recibir la señal sobre el inicio de las mediciones.

En primer, unimos los cable de la pantalla LCD met Arduino UNO en la placa de prototipado (según el video). Al respecto es belangrijke hacer dos observaciones:

a) Aclarar que para las conexiones de la pantalla nos basamos en el texto: "El libro de proyectos de Arduino" (2014, p.116) y para la conexión de cada pin consultamos la hoja de datos del receptor. Ver:

b) En de identificatie van de Arduino UNO (como se ve en la imagen adjunta); sin embargo, de recomiendo cambiar el potenciómetro una resistencia fija con un valor de 10 k y conectamos a GND (divisor de tensión), por lo que no les aconsejo utilizar el elemento propuesto en el citado libro, cuyo ajuste es manual. Lo anterior con el fin de el brillo de la pantalla se mantenga constant sin requerir ajustes.

En segundo orden, dado que es necesaria la protección y estabilidad de la placa de prototipado con sus conexiones, también vamos a elaborar lo que llamamos una "caja receptora", la cual tiene forma de prisma rechthoek de 150 x 80 x 80 mm. De procedure voor de constructie van de beschrijving van de mediante los cortes en laser de las laminas MDF (de 3 mm de grosor). Descargue el siguiente archive que contiene las formas con los cortes en laser. De indicar que el contorno de las caras del prisma está basado en el diseño elaborado door Thomas de Camino. Zie:

Archief:

U kunt kiezen uit een lijst van kabels van een rechthoek van 150 x 80 mm die u kunt gebruiken op de pantalla LCD, pas op de eerste plaats van kabels op een rechthoekige rechthoek, op de pantalla (met video). Con la placa de prototipado en sus circuitos ya terminada, procedemos a colocar el receptor y su antena. Het is mogelijk om een handleiding te hebben voor het maken van gegevens en om een deel van de kit van de ontvanger van de receptor, die is vastgelegd in de productbeschrijving en die is gemaakt. Dit is een voorbeeld van een aanbeveling die u kunt inschrijven voor een afbeelding van 5 mm van de diameter (die u kunt gebruiken om Lego te gebruiken voor gebruik, lapicero, enz.). De antenne is van 21 jaar geleden en heeft een opening van 2 cm gemaakt voor soldarla en receptor y así lograr mejor manipulación y funcionamiento (ver el detalle en la secuencia fotográfica).

Para la instalación de la antena al receptor tomé como modelo la hoja de datos antes referida, pero conectando el pin de "data" en la entrada digital 8 del Arduino UNO porque en la hoja lo ubican en el pin 2, el cual ya está ocupado.

De receptor en de antenne, de introductie van de prototipado van de receptor van de pijnbomen van Arduino UNO; es decir, en posición paralela a la pared donde se empotró la pantalla dentro de la caja receptora, para lo cual se engranan las restantes paredes de la caja. En la pared posterior se debe dejar la prevista para la conexión de USB en la ranura cuadrada y el rechthoekige para la salida de la antena. (Ver el video).

Stap 4: Conexiones Eléctricas (A Bordo Del Cohete)

Er is een begin gemaakt met het vormen van een reeks telemetría que se introduce posteriormente en el módulo 2 del cohete.

Eerste gebruik van microcontrole en Adafruit Feather M0, een sensor van een barometrica, een sensor van een gas MQ-7 en een correspondentie breadboard, zee para establecer las conexiones entre sí.

Ante lo dicho ocuparemos un estructura a la cual adherir los indicados componentes. Con este propósito diseñe un forma cilíndrica integrada por dos discos de 115 mm de diametro en pieza rechthoekige de 70 x 50 mm; adjuntándose el archivo para el corte laser. Archief:

Tomamos la pieza rechthoekig en met ayuda de los tornillos M2 sluit aan op de losse componenten en op respectieve espacio. Para ello sujetamos la pieza de MDF de forma tal que las aberturas de los dos rectángulos paralelos se posicionen en el border superior izquierdo y seguidamente, colocamos el microcontrolador con el USB hacia abajo, agregándole circulair, circulair, circulair, circulair también pueden usarse tuercas o cualquier otro elemento funcional. De esta manera se le da la separación necesaria para facilitar su posterior conexión. Betreffende de sensor van de presión y así, sucesivamente, los restantes componentes, todo según la imagen. Lees meer over een breadboard met elektrische tape (een soortgelijk gerecht, siliconen of soortgelijke producten) en een herinnering aan de microcontrolador porque, de contrario, de tapa inferieur niet toegestaan.

Verschillende soorten tapas, met name de verschillende soorten agujeros, en de bovenste delen van de zee, van de Adafruit-veer M0. En los agujeros de dicha tapa adherimos el acelerómetro y, posteriormente, las respectivas breadboards con las conexiones del circuito. La breadboard blanca y la primera breadboard verde en la pieza rechthoekig. La segunda breadboard verde en la tapa superior junto al acelerómetro.

Op een breadboard met een blanco kleur en een pincode van een microcontroller voor een partitie van een tabla en een USB-stick die is aangesloten op een positiva-partitie. El pin SDA kan worden aangesloten op een van de snijplanken van de broodplank kleur verde; de igual manera, con el pin SCL.

Voor het aansluiten van de sensor op de pin Vcc op insertamos en op de kolom positiva. De igual manera, con el pin GND en la columna negativa. Finalmente, los pines SDA en SCL los conectamos en sus respectivas columnas de la breadboard verde.

En cuanto al sensor de gas, el pin Vcc lo conectamos a la columna positiva en el pin GND en la negativa. Door último, el pin A0 met de verbinding en de kolommen met de restanten van de breadboard verde en de verbinding met de pin A3 van de microcontrolador.

Voor het aansluiten van een pin met GND en een kolom met negatieven en een pin Vcc voor het aansluiten van een voedingsmiddel voor een breadboard, een pincode van 3.3 V van de microcontroller. Después, los pines SDA en SCL met respectieve columna de la breadboard verde.

Por otro lado, en la breadboard que colocamos en la parte superior conectamos el emisor. El pin Vcc y el pin GND se une con la columna positiva en negativa de la indicada barra de alimentación color blanco. Asimismo, pin de data lo conectamos en la entrada 11 del microcontrolador.

En hervat, las conexiones en una de las dos breadboard verdes puede observarse en la imagen adjunta.

Después, pegamos la batería USB en la pieza rechthoekig, al frente y en posición verticaal. Een eerste moment waarop u kunt antwoorden op de invoeging van de estructura en de módulo 2 del cohete, local se hace manualmente y en el momento en que se va a recolección de datos. De eerste keer dat de eerste partij de eerste partij is. Er is een tweede alinea met een ventana que abrimos en een compartimiento y así lograr la ventilación necesaria pues al quedar de frente a tal ventana el sensor de presión y de gas puedan efectuar efectas mediciones de altitud y CO.

Stap 5: Download Los Programas

Ahora descargar los programas en los microcontroladores para que comiencen a funcionar. Samengevoegd met de volgende pagina's en documenten uit de archieven van: a) de gegevens, b) de documenten die nodig zijn voor de bibliotheek (I2Cdev.zip, MPU6050.zip, Adafruitary-BMP280_zip, Adafruitary-BMP280_zip)). Archiefbeelden:

Dentro de cada programa se incorporan, a manera de comentario, las correspondientes explicaciones sobre el funcionamiento general de cada uno de ellos.

Download het programma en de microcontrolador se realizan los siguientes pasos:

-Arduino UNO: sluit een USB-kabel aan op een USB-kabel voor een computer. En el software Arduino IDE desde la pestaña de Herramientas el puerto COM donde el Arduino UNO aangesloten op (la computadora le indicará dicho puerto). Igual, dentro de la pestaña Herramientas, entramos a Placa y seleccionamos Arduino/Genuino UNO (ver captura de pantalla). Finalmente, damos click en subir y se realiza la descarga.

-Adafruit Feather M0: sluit aan op de kabel USB van de telemetrie en de USB op de computer. Ingresamos al software Arduino IDE en pestaña de Herramientas seleccionamos el puerto COM, donde el Adafruit feather M0 en conectó. Nos mantenemos en Herramientas, ahí nos dirigimos a Placa y seleccionamos Adafruitveer M0 (ver captura de pantalla). Para finalizar, damos click en subir.

Después, para comprobar el trabajo realizado desde el software ingresamos al monitor series para cada uno de los instrumentos construidos y verificamos los data en pantalla.

Stap 6: Ensamblar El Cohete Y La Base Del Lanzamiento

U kunt een samenwerking aangaan met de belangrijkste partijen en emocionantes van het project en de gezamenlijke activiteiten van het begin van de medische behandeling van verzoeken.

Comenzamos con el empaque del paracaídas, para locual doblamos la bolsa a la mitad y luego dividimos la franja se nos forma en tres porciones. La primera se dobla hacia donde están amarrados los pábilos, luego se dobla la segunda parte en la misma dirección. Después, se toman todos los unidos unidos con las manos y se rodea la última fracción del paracaídas hasta que los pábilos la reden y ya no queda más tábilo of inschrijven. El Paquete Formado se Coloca Tapando la Boca de la Botella del Módulo 2, al zijn er antes habíamos atado el paracaidas. Encima se pone el cono presionado la pieza hacia el módulo 2 (como se observa en las imágenes).

Posteriormente, corresponde ensamblar el módulo 1 pero aquí en forma provisional pues, de manera definitiva, se realizará cuando ya se va a efectuar el despegue y hayamos cargado el líquido que funciona comoica "combustible ex" (combustible ex) Para realizar este ensamble la parte inferior de la botella se introduce a presión, sea quede sujeta por sí misma; dentro del módulo 2. Finalmente, deberá reforzarse con tape elektrico pero está acción -como se ha dicho-se realizará como último paso, sea poco antes de iniciar el vuelo.

Con el cohete ya concluido solo nos falta construir la base de lanzamiento. para cuyo procedimiento pueden Bezoek de volgende pagina's:

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Además, en la imagen adjunta en siguiente paso se detallan las partes y medidas que deben tomarse en cuenta para la construcción de una base similar a la que aquí utilizada.

Finalizada la base de lanzamiento, ajustamos el inflador con la válvula.

Stap 7: Recolección De Datos (Despegue Del Cohete)

De kleuren van de cohete en de basis van de lanzamiento worden gebruikt voor litros de agua, como combustible (según se observa en la imagen), de módulo 1 de propulsión. Lees meer over de bodem van de botella van de módulo 1 en de base de lanzamiento. Después se ensambla el módulo 2 de mediciones, colocándose andcima del módulo 1 y asegurándolo con tape electrico en la unie de ambos compartimientos (con, al menos, dos vueltas de tape). Finalmente, zie de inschrijving en de uitleg van de uitleg, bekijk de coloca en de boca de la botella del módulo 2 y se tapar con el respectivo cono. Het is een manier om de coloca encima sin ningún tipo de seguro of unión para que el viento fácilmente to pueda desprender cuando inicie la etapa de regreso a tierra.

Voorbereiding op de basis van de lanzamiento (met inbegrip van de waarnemingen en de beeldvorming), wordt gevolgd door een algemene basis van de telemetría die kan worden gevolgd door een lijst van de volgende zaken; esto con el fin de asegurarnos que el equipo funcione correctamente para poder recolectar los datos deseaados.

Sluit aan op de computer en ingresamos van software Arduino IDE, selectie van Arduino/Genuino UNO, puerto COM-correspondentie en entramos al monitor-serie. Tanto op een computer die op een LCD-scherm kan worden geplaatst, is gebaseerd op het voorbereiden van de informatie over de automatische incasso van de gegevens op de niveaus.

Con el cohete colocado en la parte superior de la base de lanzamiento (como se visualiza en el video) se pedalea el inflador hasta alcanzar 30 PSI, se acciona el lanzador bajando la pieza de PVC (donde lo indica la flecha) y se produce el despegue (ver video).

Desde el cohete en vuelo, el sistema simultáneamente comienza a almacenar los data recolectados en la memoria SD interna como a enviarlos a la computadora. Dit zijn gegevens die op een computer zijn geschreven en een Excel-boek kunnen bevatten dat is gebaseerd op informatie over de bewaker en uit het geheugen.

Stap 8: Análisis De Los Datos Recolectados

Terminado el vuelo del cohete, podemos realizar varias tareas, entre otras:

- Utilizar las variaciones de presión para determinar la altitud alcanzada por el cohete.

- Identificatie van de concentratie van de koolmonoxide in de lucht.

Con esta finalidad, concluido el aterrizaje del cohete se introduce la memoria del sistema de telemetría en la computadora. Een overzicht van het archief van "datalogger.txt" van de kopie van de gegevens. Dicha información la pegamos en la hoja de Excel lamada "Análisis de datos". De zoektermen voor het sluiten van gegevens en de pestaña de Inicio buscamos de función de Reemplazar, cambiamos el punto coma y damos click en la opción Reemplazar todos.

U kunt een onderscheid maken tussen de hoja, hallaremos dos tablas, de naam "Mediciones sin procesar", die wordt gevolgd door de informatie die wordt gegeven en de andere "Mediciones procesadas", en de gezamenlijke registratie van de monoxido de carbono (CO) en partes millón (ppm), la aceleración en cada uno de los ejes (g), la altitud (msnm) y el ángulo con respecto a los ejes "x" y "y". Adem, meer abajo, en een ander document, een reeks van foto's, een gezamenlijke concentratie van CO en een functie van de altura en een andere functie van de functie. En la siguiente página descargue el archive de Excel ("Análisis de datos").

Con el procesamiento de tales datos, finalmente, podemos definir el posible impacto tóxico para el ambiente. Het is mogelijk om de koolmonoxide van het gas in te kleuren, in te kleuren en te kijken, de lokale refleja op de moeilijk te detecteren wijze, door de identificator van de identiteit van de burgemeester.

Voor meer informatie over de thema's, bekijk de volgende pagina's:

- Reglamento sobre la calidad del aire in Costa Rica

www.digeca.go.cr/sites/default/files/reglam…

- Overige informatie complementaria:

www.estadonacion.or.cr/files/biblioteca_vir…

www.ministeriodesalud.go.cr/index.php/noti…

Dit is een goede combinatie van menselijke effecten op de flora en fauna en de omgeving van de lokale omgeving op de hoogste niveaus van de meivakantie incidencia en animales que usualmente ocupan estos espacios, como ocurre –por ejemplo- con las aves. Además, la telemetría nos permitirá valorar si las concentraciones de CO son constants, independientemente de la altitud; o si, por el contrario, se presentan variaciones conforme a la altura alcanzada y a la trayectoria del cohete.