Jak złożyć Arduino do robienia zdjęć Autor: Sydney, Maddy i Magdiel: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Naszym celem było złożenie Arduino i Cubesata, które mogą robić zdjęcia symulowanego Marsa lub prawdziwego Marsa. Każda grupa otrzymała wiązania projektowe: nie większe niż 10x10x10 cm, waga przechyłki powyżej 3 funtów. Nasze indywidualne ograniczenia grupowe miały nie dodawać żadnych innych czujników ani zmieniać pierwotnego pomysłu naszego projektu.

Krok 1: Zbierz materiały

1) Będziesz musiał kupić ArduCam kompatybilny z Arduino Uno. Kupiliśmy nasz na Amazon, a dokładny model, który kupiliśmy, to: Arducam Mini Module Camera Shield z obiektywem OV2640 2 megapiksele do płytki Arduino UNO Mega2560 (link na Amazon nie skopiuje, ale wpisz dokładną nazwę i powinien być pierwszy na stronie)

2) Zbuduj Cubesata. W naszym projekcie wykorzystaliśmy drukarkę 3D do wydrukowania zaprojektowanego już Cubesata. Nie ma znaczenia, jakiego projektu używasz. Jeśli nie masz opcji drukowania 3D, możesz również złożyć go za pomocą różnych przedmiotów, takich jak popowe kije sierpowe, lego, inne drewno itp. Jeśli nie montujesz Arduino do Cubesata, pomiń ten krok. (Wyjaśnimy, jak zbudowaliśmy Cubesata w kroku 3)

3) Zdobądź Arduino. Użyliśmy Arduino Uno, który jest kompatybilny z Arducam.

4) Zbierz przewody. Potrzebujesz 8 przewodów męskich do żeńskich i 4 przewody męskie. Kolory nie mają znaczenia, ale różne kolory mogą pomóc w utrzymaniu porządku.

Krok 2: Podłącz przewody

Weź 8 przewodów męskich do żeńskich i podłącz żeński koniec do srebrnych wtyków na Arducam. Będzie ciasno, ale wszyscy będą cierpliwie kontynuować.

Będziemy odnosić się do kolorów, których używamy, przechodząc od prawej do lewej, zaczynając od szarego.

1) Szary koniec do A5

2) Biały koniec do A4

3) Czarny koniec do 5V

4) Armia zielony koniec do GND

5) Czerwony koniec do 13

6) Pomarańczowy koniec do 12

7) Żółty koniec do 11-

8) Zielony koniec do 7

Krok 3: Złóż Cubesat

Na potrzeby naszego projektu wydrukowaliśmy 3D naszego Cubesata. Jeśli nie masz dostępu do drukarki 3D, istnieje wiele innych opcji budowania, takich jak kije do lodów, klocki lego, metal itp.

Powyżej znajdują się linki stl, których użyliśmy i pobraliśmy, aby wydrukować nasz Cubesat wraz z przykładem obrazu. Aby uzyskać dostęp do linków, kliknij linki do zdjęć, a zostaniesz przeniesiony do innej strony, na drugiej stronie kliknij mały link w lewym dolnym rogu i zostanie pobrany na Twój komputer.

Aby przymocować naszą górną i dolną blachę, wkręciliśmy w niej trzy otwory, a zdjęcia zostaną pokazane powyżej. Kiedy druk 3D zaczyna się od jednej cienkiej warstwy na spodzie, zdecydowaliśmy się ją zachować zamiast odcinać i mocować dolną część, ale wybór należy do Ciebie. Z naszym gotowym projektem zdecydowaliśmy się odciąć dodatkowe niechlujne kawałki, aby trochę lepiej uporządkować wygląd.

Jeśli zdecydujesz się zbudować swój Cubesat w inny sposób, do zbudowania może być potrzebna półka na Arduino.

Krok 4: Skonfiguruj kod

1) Otwórz Arduino/Genuino Uno na komputerze

2) Pobierz kod z Arducam.com i skorzystaj z kamery spi cam i pobierz załączoną bibliotekę

a) Otwórz Arducam.com

b) Naciśnij slajd kamery szpiegowskiej na stronie głównej

c) po lewej stronie oprogramowania naciśnij

d) W oprogramowaniu naciśnij link Source Code Github i pobierz 3 pliki z tej strony

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

3) otwórz Arduino/Genuino Uno i prześlij plik spi do programu;

4) Upewnij się, że przewód USB jest podłączony do Arduino i komputera

5) Otwórz bibliotekę pobraną na stronę

6) Naciśnij przycisk z napisem „prześlij” na górze strony

Jeśli chcesz otworzyć Arducam Host, który jest tylko ciągłym wideo z kamery, przejdź do pobranej biblioteki i otwórz przycisk Arducam Host

Krok 5: Bezpieczne Arduino

Cubesaty są zbudowane do wysyłania w kosmos, a to oznacza dużo przemieszczania się. Twoje Arduino i kamera muszą być tak bezpieczne, jak to tylko możliwe, aby nic się nie zepsuło w drodze na Marsa lub w naszym przypadku podczas testu wstrząsowego.

Naprawdę nie ma idealnego sposobu na wykonanie tego kroku i prawdopodobnie będziesz miał lepszy sposób niż to, co zrobiliśmy, ale oto nasz przykład:

1) Weź Arduino i znajdź dobre miejsce na dole swojego Cubesata lub na półce, jeśli zdecydujesz się go zrobić

2) Zrób pętlę taśmy (użyj taśmy Duct chociaż nie jest na zdjęciu, zabrakło nam) i przyklej ją do spodu Arduino

3) Naciśnij Arduino i bańkę taśmy i mocno dociśnij do bezpiecznego miejsca, które zrobiłeś w swoim Cubesat

4) Jeśli uważasz, że Arduino nie jest w pełni bezpieczne, dodaj kawałek taśmy na górze, aby uzyskać dodatkową ochronę

5) Znajdź dobre miejsce na ArduCam

6) Zabezpiecz kamerę taśmą w najlepszy dla siebie sposób. Na naszym zdjęciu widać, że wzięliśmy dwa kawałki na górze i na dole i zrobiliśmy je wystarczająco długo, aby owinąć je wokół kawałków plastiku

Krok 6: Testy

Test lotu i wstrząsów

Aby upewnić się, że Twoje Arduino jest bezpieczne, można wykonać test lotu i wstrząsów, ale jest to opcjonalne. W naszej klasie mieliśmy dwie maszyny do testowania naszego Cubesata, ale możesz nie mieć takiej opcji. Będziemy mieli wideo z naszych testów umieszczonych powyżej.

Do testu w locie musisz użyć łańcucha, aby połączyć się z Cubesata do maszyny. Przeciągnęliśmy sznurek przez cztery otwory po przeciwnych stronach Cubesata. Zalecamy wydłużenie sznurka, ponieważ musieliśmy to nadrobić i dodać więcej sznurka. Kiedy przyczepiamy nasz sznurek, kładziemy go po przeciwnej stronie kamery, aby kamera była zawsze skierowana w dół, aby uzyskać lepszy widok. Do przymocowania sznurka do maszyny użyjesz haczyka. Po założeniu sznurka włączysz maszynę i powoli osiągniesz pełną moc i kręcisz się przez 30 sekund.

Do testów wstrząsowych umieścisz Cubesata w małym pudełku i powoli osiągniesz pełną moc. Istnieją dwa testy wstrząsania, więc za drugim będziesz musiał go skleić, ale będzie to ta sama koncepcja. Powtórz to, co zrobiłeś wcześniej i pozwól temu działać przez 30 sekund.

Krok 7: Fizyka projektów

T: (2/1) sek/cykl

Przejście na orbitę wokół testu w locie zajmuje 2 sekundy.

f: (.5/1) cykli/s

W teście może wykonać 0,5 cykli w ciągu jednej sekundy.

V: 2,29 m/s

Prędkość ruchu satelity wynosi 2,29 m/s, obliczono ją biorąc średnicę (1,46 cm) i mnożąc przez pi, a następnie dzieląc przez czas (2/1 s/cykl). Prędkość to prędkość Cubesata podczas lotu w kółko.

Ac: 7,18 m/s^2

Przyspieszenie wynosi 7,18 m/s^2 obliczone przez podniesienie prędkości do kwadratu (2,29 m/s) i podzielenie przez promień (0,73 cm). Przyspieszenie to zmiana prędkości Cubesata, tak jak w teście

Fc: 1069,44 N

Siłę dośrodkową oblicza się, biorąc masę (148,87 g) i mnożąc przez kwadrat prędkości i dzieląc przez promień (0,73 cm). Siła dośrodkowa to siła działająca na Cubesata, gdy porusza się on po okręgu, utrzymując go na ogólnej ścieżce, podczas gdy Fc porusza się do wewnątrz.

Krok 8: Wniosek

To są wszystkie kroki, które podjęliśmy, aby złożyć Cubesata i zakodować arduino, aby zrobić zdjęcia Marsa lub dowolnego innego obiektu, który chcesz. W tej instrukcji zawarliśmy nasze dokładne pomiary i obliczenia, ale w domu wyniki mogą się różnić. Chociaż nasz projekt miał kilka wybojów na drodze, naszym celem było wygładzenie ich wszystkich i uczynienie tego projektu tak prostym, jak to tylko możliwe dla każdego innego.