Jak zbudować Cubesata za pomocą Arduino i akcelerometru.: 5 kroków

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

Nazywamy się Brock, Eddie i Drew. Głównym celem naszej klasy fizyki jest podróż z Ziemi na Marsa podczas symulacji orbity wokół Marsa za pomocą Cube Sat i zbierania danych. Celem naszej grupy w tym projekcie jest zebranie danych za pomocą czujnika akcelerometru, który zostanie podłączony do naszego Arduino wewnątrz satelity Cube Sat, który będzie krążył wokół Marsa, aby znaleźć siłę grawitacyjną na tej planecie. Niektóre możliwe ograniczenia dla tego konkretnego zadania to: kod nie działa poprawnie, akcelerometr nie zbiera danych i limit, jaki może ważyć CubeSat. Chociaż istnieje wiele innych, które każdy człowiek może napotkać, to właśnie z nimi zmierzyła się nasza grupa. Film z naszego końcowego projektu i testów można znaleźć tutaj https://www.youtube.com/embed/u1_o38KSrEc -Eddie

Krok 1: Lista materiałów

WSZYSTKIE WYMIENIONE MATERIAŁY WCHODZĄ DO CUBESAT

1. Arduino i kabel zasilający https://www.amazon.com/Elegoo-EL-CB-001-ATmega328…: arduino ma na celu ułatwienie dostępu do elektroniki dla artystów, projektantów, hobbystów i wszystkich zainteresowanych tworzeniem interaktywnych obiektów lub środowisk

: zezwól na zasilanie i z Arduino i komputera

2. Breadboard

: płytka do wykonania eksperymentalnego modelu obwodu elektrycznego

MATERIAŁY MOCOWANE DO PŁYTKI SZYBKIEJ

1. Akcelerometr Arduino

:przyrząd do pomiaru przyspieszenia lub do wykrywania i pomiaru drgań

2. Moduł karty SD Arduino

:pozwala dodać do projektu pamięć masową i rejestrację danych

3. Przewody Arduino

:przesyła kod w całym Arduino i płytce prototypowej

4. Światło LED

:LED to mała lampka (oznacza „diodę emitującą światło”), która działa ze stosunkowo małą mocą

-Rysował

Krok 2: Potrzebne narzędzia i praktyki bezpieczeństwa

NIEZBĘDNE NARZĘDZIA

1. Nóż Exacto

- użyliśmy noża dokładnego do wycinania i śledzenia kształtu Arduino i Breadboard przez styropian, aby chronić Arduino i Breadboard na wypadek awarii

2. Pistolet do klejenia na gorąco

- użyliśmy pistoletu do klejenia na gorąco, aby przykleić styropian do boków naszego Cubesata, aby nasze Arduino i Breadboard były bezpieczne

3. Styropian

- użyliśmy kawałków styropianu, aby przymocować Arduino i płytkę stykową do boków naszego Cubesata, a także aby umożliwić poduszkę, gdy Cubesat zostanie upuszczony lub potrząsany

PRAKTYKI BEZPIECZEŃSTWA

1. Pierwszą praktyką bezpieczeństwa, którą wprowadziliśmy, było upewnienie się, że nie dotykaliśmy drukarki 3D podczas drukowania Cubesata. drukarka 3D bardzo się nagrzewa i ważne jest, aby jej nie dotykać.

2. przy użyciu noża dokładnego do wycinania kawałków styropianu musieliśmy podłożyć karton, aby nie uszkodzić stołów. musieliśmy również nosić gogle, gdy używaliśmy noża, na wypadek, gdyby coś wyleciało nam w twarz lub wokół naszego miejsca pracy.

3. podczas korzystania z jakichkolwiek narzędzi wymagających ciężkiej pracy, upewnij się, że nosisz okulary ochronne ze względów bezpieczeństwa.

4. Po podłączeniu Cubesata do orbitera, pamiętaj, aby ostrzec ludzi wokół orbitera, że będziesz testować swój Cubesat i nosić gogle, aby zapewnić bezpieczeństwo wszystkim częściom ciała i ludziom.

-Rysował

Krok 3: Jak:

Jak zbudować CubeSata

1. Aby rozpocząć proces budowania CubeSata, musisz wyszukać modele CubeSata o wymiarach 10x10x10 i mieć pod ręką plik STL.

2. po znalezieniu modelu, który będzie bezpiecznie trzymał płytkę stykową i Arduino, musisz pobrać pliki na dysk flash, aby uzyskać dostęp do plików na drukarce 3D.

3. po pobraniu poprawnych plików na dysk flash można podłączyć dysk flash do komputera, który jest podłączony do drukarki 3D.

4. podczas drukowania upewnij się, że wybierasz właściwe pliki, a wszystkie przewody, kody i wejścia są prawidłowo połączone między komputerem a drukarką 3D. zapewni to prawidłowe wydrukowanie CubeSata i wszystko pójdzie zgodnie z planem.

5. Przydziel każdemu członkowi grupy wyznaczony czas na sprawne sprawdzenie postępu drukarki i CubeSata w celu wyłapania wszelkich problemów, które możesz napotkać. możliwość, aby członek zespołu sprawdzał postępy co 2-3 godziny, zapewni wystarczającą pomoc, aby rozwiązać wszelkie problemy i obserwować postępy, które zostaną poczynione.

-Eddie

KOD:

#include #include #include #include

const int MPU=0x68; int16_t AcX, AcY, AcZ, Tmp, GyX, GyY, GyZ; podwójny skok, rolka;

Dane pliku;

pusta konfiguracja (){

pinMode (10, WYJŚCIE); //musi ustawić pin 10 na wyjście, nawet jeśli nie jest używany; //ustawienie pinu 7 na zapalanie diody SD.begin(4); //rozpoczyna kartę SD z CS ustawionym na pin 4 Serial.begin(9600); Serial.println(F("Test BMP280")); Wire.początek(); Wire.beginTransmisja (MPU); Wire.write(0x6B); Wire.write(0); Wire.endTransmission(prawda); Serial.początek(9600); } void loop(){ Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x3B); Wire.endTransmission(fałsz); Wire.requestFrom(MPU, 14, prawda);

int AcXoff, AcYoff, AcZoff, GyXoff, GyYoff, GyZoff; temp. wewn, toff; podwójne t, tx, tf;

//Korekcja danych przyspieszenia AcXoff = -950; AcYwył = -300; AcZwył = 0;

//Korekcja temperatury tooff = -1600;

//Korekcja żyroskopu GyXoff = 480; GyYoff = 170; GyZoff = 210;

//odczyt danych przyspieszenia AcX=(Przewód.odczyt()<<8|Przewód.odczyt()) + AcXoff; AcY=(Przewód.odczyt()<<8|Przewód.odczyt()) + AcYwył; AcZ=(Przewód.odczyt()<<8|Przewód.odczyt()) + AcYwył;

//odczyt danych temperatury temp=(Wire.read()<<8|Wire.read()) + toff; tx=temp; t = tx/340 + 36,53; tf = (t * 9/5) + 32;

//odczyt danych żyroskopowych GyX=(Przewód.odczyt()<<8|Przewód.odczyt()) + GyXoff; GyY=(Przewód.odczyt()<<8|Przewód.odczyt()) + GyYoff; GyZ=(Drut.odczyt()<<8|Drut.odczyt()) + GyZoff;

Dane = SD.open("Dziennik.txt", FILE_WRITE); //otwiera plik o nazwie "Dziennik"

//pobierz skok/przekręć pobierzAngle(AcX, AcY, AcZ);

//wyślij dane przez port szeregowy Serial.print("Angle: "); Serial.print("Rozstaw = "); Serial.print(rozstaw); Serial.print(" | Rolka = "); Serial.println(rolka);

Serial.print("Temp: "); Serial.print("Temp(F) = "); Serial.print(tf); Serial.print(" | Temp(C) = "); Serial.println(t);

Serial.print("Akcelerometr: "); Serial.print("X = "); Serial.print(AcX); Serial.print(" | Y = "); Serial.print(AcY); Serial.print(" | Z = "); Serial.println(AcZ);

Serial.print("Żyroskop: "); Serial.print("X = "); Serial.print(GyX); Serial.print(" | Y = "); Serial.print(GyY); Serial.print(" | Z = "); Serial.println(GyZ); Serial.println(" ");

Data.print(rozstaw); Data.println(rolka);

Data.print(tf); Data.println(t); Data.print(AcX); //zapisuje dane acel do pliku Data.print(", "); //wypisuje przecinek w pliku Data.print(AcY); Data.print(", "); Data.print(AcZ); Data.print(", "); Data.print(GyX); Data.print(", "); Data.print(GyY); Data.print(", "); Data.println(GyZ);

opóźnienie (1000); }

//przekonwertuj dane przyspieszenia na skok/rolkę void getAngle(int Vx, int Vy, int Vz) { double x = Vx; podwójne y = Vy; podwójne z = Vz;

}

}

KOD (CIĄG DALSZY):

-to kod, którego użyliśmy do zbierania danych z akcelerometru i karty SD.

- po okablowaniu naszego Arduino i płyty Breadboard tak, aby wyglądały jak na schemacie frizingu, podłączyliśmy kartę SD do modułu adaptera kart SD i kontynuowaliśmy przygotowania do naszych ostatecznych testów.

- od dłuższego czasu mieliśmy problemy z kodem, ale kod podany powyżej jest ostatnim, którego użyliśmy i który dał nam dane, które wykorzystaliśmy do naszej prezentacji.

-ten kod zbiera dane z akcelerometru i przenosi informacje na kartę SD.

-karta SD została podłączona do USB i podłączona do komputera. stamtąd informacje zostały wprowadzone do naszego komputera.

-Borsuk

OKABLOWANIE ARDUINO:

- podczas podłączania Arduino zmagaliśmy się z niewypałem przewodów i niewypałem Arduino.

- musieliśmy wielokrotnie poprawiać okablowanie naszego Arduino z powodu nieprawidłowego okablowania.

- aby zapewnić prawidłowe okablowanie i kodowanie, upewnij się, że przewody są całkowicie zabezpieczone, a kod poprawnie przetwarza.

SCHEMAT FRYZUJĄCY:

- schemat fryzowania był prosty i łatwy do naśladowania wraz z

- napotkaliśmy problemy ze schematem, gdy moduł karty SD nie był częścią programu fritzującego. z tego powodu musieliśmy poszukać w Internecie części do pobrania do umieszczenia na schemacie

- ukończyliśmy schemat, włączając odpowiednie części i programy do schematu

-Rysował

Krok 4: Wyniki / wyciągnięte wnioski

Nasz wykres pokazuje wyraźny wzrost temperatury, prawdopodobnie ze względu na czas potrzebny grzejnikowi na osiągnięcie maksymalnej temperatury.

W przypadku tego projektu fizyka, na którą natknęliśmy się, była siłą dośrodkową utrzymującą orbitę CubeSata.

-Borsuk