Arduino changni o'rganish: 8 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Marsda yashash qanday bo'lardi? Havo nafas oladimi? Xavfsizmi? Qancha chang bor? Bo'ronlar qanchalik tez -tez uchraydi? Bu savollarning biriga javobni hech o'ylab ko'rganmisiz?

1 -qadam: kirish

Bizning ismlarimiz Kristian, Brianna va Emma. Biz fizika darsimizda ko'p mavzularni yoritdik. Biz elektr energiyasi, turli turdagi kuchlar, raketalar, robototexnika, dasturlash, harakat va boshqa ko'p narsalarni bilib oldik.

Ushbu loyihadan maqsadimiz Marsda bo'ron bo'ronlari haqida ko'proq bilish uchun funktsional CubeSat yoki kosmik tadqiqotlar uchun dasturlashtirilgan chang sensori bo'lgan sun'iy yo'ldoshni yaratishdir.

Bu CubeSat Mars atmosferasiga bardoshli bo'lishi kerak. Uning chidamliligini tekshirish uchun u CubeSat etarlicha kuchli ekanligiga ishonch hosil qilish uchun silkinish sinovidan o'tdi.

Bizning loyiha uchun asosiy cheklovimiz CubeSat -ning o'lchamlari edi. Bizda juda ko'p bo'lak va simlar bor, va ularning barchasini ichkariga joylashtirish qiyin edi. Boshqa cheklovimiz - vaqt. Bizda CubeSat yaratish, dasturlash va kodlash kabi ko'plab komponentlar mavjud edi. Ko'proq ma'lumot olish uchun ko'rsatmalarni o'qishni davom eting!

2 -qadam: materiallar

Arduino va dasturlash uchun:

1. Chang sensori

2. Arduino Uno

3. HDMI kabeli

4. 2 ta sim

5. Pinlar

6. Dasturlash uchun kompyuter

7. SD -karta

8. SD -karta ushlagichi

9. SD-kartani o'quvchi

10. Batareya to'plami

11. Batareya kabeli

12. Non paneli*

13. 470uF* kondansatör

CubeSat uchun:

12. Popsicle tayoqchalari (kamida 120)

13. Issiq yopishtiruvchi qurol

14. Velcro

15. Dremel vositasi

16. Zımpara qog'ozi

Sinov uchun:

17. Qog'oz sochiq

18. Qahva filtrlari

20. Katta oynani buzuvchi

21. Qo'lqoplar / pechkali Mits

22. Yengilroq / Gugurt

3 -qadam: Kerakli va ishlatilgan asboblar va xavfsizlik choralari

- Biz ishlatgan birinchi asbob - bu issiq yopishtiruvchi qurol. Bu CubeSat -ni qurishda bizning popsicle tayoqlarini bir -biriga yopishtirish uchun ishlatilgan. Qo'llaringizga yopishtiruvchi bo'lmasligi yoki qurolning uchiga tegmaslik uchun juda ehtiyot bo'ling, chunki u juda issiq bo'ladi.

- Biz, shuningdek, chang sensori ma'lumot to'plashi uchun CubeSat -dagi teshikni kesish uchun sim kesgichlardan foydalandik. Ushbu vosita popsicle tayoqchalari bilan yaxshi ishladi va ulardan foydalanish oson edi. Ushbu vositadan foydalanganda, barmog'ingizni chimchilamaslik yoki boshqa yo'l bilan xohlamagan narsangizni qirqishdan ehtiyot bo'ling.

- Biz ishlatgan yana bir vosita - zımpara. CubeSat -dagi teshikni kesib olgandan so'ng, biz o'tkir qirralarni tekislashimiz kerak edi. Ushbu vosita hech qanday maxsus xavfsizlik choralarini talab qilmaydi, lekin sizni tozalash uchun biroz chalkashliklarni keltirib chiqarishi mumkin.

- Biz Dremel vositasidan ham foydalanganmiz. Biz uni CubeSat -ning keng burchaklarini tezda zımparalash uchun ishlatdik. Ushbu vositadan foydalanish juda ehtiyotkorlikni talab qiladi va siz ko'zni himoya qilish vositasini kiyishingiz shart. Bundan tashqari, u chang va mayda bo'laklarni chalkashtirib yuboradi, shuning uchun ish joyingizni tozalashga ishonch hosil qiling!

- Biz ishlatgan oxirgi asbob engilroq edi. Biz uni qahva filtrlari va qog'oz sochiqlarni olovda yoqish, chang va tutun yaratish uchun Arduino -ni sezdik. Ushbu vositadan foydalanganda, sochlaringizni orqaga bog'lab qo'ying, bo'sh kiyim kiymang va ko'zingizni himoya qiling. Yong'in o'chmasligini ta'minlash uchun uni doimo diqqat bilan kuzatib boring. Bundan tashqari, kattalar yoki o'qituvchilar nazorati ostida bo'lish oqilona bo'lardi!

4 -qadam: CubeSat -ni qanday yaratish kerak

Cubesat -ni qurish uchun taxminan 120 ta popsicle tayoqchalari kerak. Yuqoridagi videoda biz qanday qilib tayoqlarni bir -birining ustiga yopishtirib qo'yganimizni, har bir tayoqchani sinmasligiga ishonch hosil qilish uchun ko'rsatganmiz.

Kubda 1 javon va tepa bor. Raf va tepa - bir -biriga issiq yopishtirilgan oltitadan yasalgan tayoqchalar.

Pastki qismida batareya va SD -karta Velcro -ga joylashtirilgan. Rafning tepasida non paneli Velcro -da, Arduino esa taxtaning tepasida joylashgan.

Chang sensori uchun Cubesat yonidagi teshikni kesish uchun sim kesgichlardan foydalanib, chang sensori joylashishi mumkin. Biz chang sensori joyida ushlab turish uchun o'rdak lentasidan foydalandik.

Oxirida Cubesat -ning yuqori qismini mahkamlash uchun Velcro -dan foydalaning.

Siz bizning yakuniy dizayn eskizimizni yuqorida ko'rishingiz mumkin.

5 -qadam: Arduino va chang sensori qanday ulanadi

1. Chang yig'uvchi va arduino simini ulash uchun
2. Simni oling va uni 5v pinli erga (GND) ulang.
3. Endi simning ikkinchi uchini oling va uni chang sensori ustidagi Qora simga ulang
4. Boshqa simni oling va 5V piniga ulang
5. Endi simning ikkinchi uchini oling va uni chang sensori ustidagi RED simiga ulang
6. Keyin qalamlarni oling va ularni raqamli pinlarga joylashtiring: GND, 13, 12, ~ 11, ~ 10, ~ 9, 8
7. Ko'k simni pin 13 ga ulang
8. Keyin sarg'ish simni 8 -pinga ulang

Chang sensori kodi (https://www.instructables.com/id/How-to-Interface-… dan olingan kod)

manba

6 -qadam: Arduino va chang sensori qanday ko'chma bo'lishi kerak

Loyiha uchun biz kublar va chang sensori harakatlanayotganda ma'lumotlarni yig'ish usulini tanlashimiz kerak edi. Bu erda SD -kartaning simlari va kodi.

Agar kerak bo'lsa, SD -kartani qanday ulash mumkin

1. Chang sensori ichidagi ko'k sim non taxtasining istalgan joyiga o'tadi
2. SD -kartani o'qish moslamasidagi (VCC) qizil sim, non panelidagi ko'k sim bilan bir qatorda joylashgan.
3. Endi qo'shimcha simni oling (rasmdagi oq sim), uni ko'k va qizil simlar bilan bir qatorga ulang va simning ikkinchi uchini Arduino GND ga ulang.
4. Chang sensori ustidagi to'q sariq sim A5 ga ulanadi
5. Yashil sim raqamli pin 7 ga ulanadi
6. SD -kartadagi (CS) binafsha sim raqamli pin 4 ga ulanadi
7. SD -kartadagi qora sim (MOSI) raqamli pin 11 ga ulanadi
8. SD -kartadagi to'q sariq rangli sim (MISO) raqamli pin 12 ga ulanadi
9. SD -kartadagi ko'k sim (SCK) raqamli pin 13 ga ulanadi
10. SD -kartadagi sariq sim (GND) tuproqli pinga (GND) ulanadi.
11. Kondensatorni non taxtasiga joylashtiring
12. Chang sensori ustidagi qizil sim non taxtasiga kondansatkichning qisqa oyog'i bilan bir qatorda biriktiriladi.
13. Nihoyat, qo'shimcha simni oling (rasmda qizil) va bir uchini kondansatgichning uzun oyog'i bilan bir qatorga ulang va simning boshqa uchi 5v ga o'tadi.

SD karta va chang sensori uchun kod

7 -qadam: Natijalar va olingan saboqlar

*Cubesat Wingfield xonim tomonidan baholandi va tekshirildi (o'qituvchi)

Demensiyalar va ommaviylik

Og'irligi: 2,91 kg. Kengligi: 110 mm. har tomondan

Uzunligi: 106 mm. har tomondan

Dastlabki testlar:

Parvoz testi- tugallangan

Sinov paytida Cubesat xushmuomala bo'lib qoldi

Sensor bizning "Mars" ga yarim marta, qolgan vaqtda esa yon tomonga qaragan.

Vibratsiyali testlar - to'liq

Biz bu tebranish sinovlarini sun'iy yo'ldosh uchirish muhitiga bardosh bera olishiga va undan keyin ham ishlashiga ishonch hosil qilish uchun qildik.

Vibratsiyali test natijalari

Har bir tebranish uchun 12 soniya

Davr- tsikl uchun 2,13 soniya

Barcha elektr ulagichlari ulangan va himoyalangan bo'lib qolgan. Kublar qutisiga sig'maydi, shuning uchun biz kubikni pastga mahkamlash uchun lenta ishlatardik. Dermal asbob va qum qog'ozi Cubesatning yon tomonlarini qutiga sig'adigan qilib silliqlash uchun ishlatilgan va bu muammoni hal qilgan.

Parvozning yakuniy natijalari

Chastotasi- sekundiga 0,47 tsikl

Tezlik- sekundiga 3,39 metr

Tezlashtirish- 9,99 m/s ^2

Santripetal kuch- 29,07 kg/s ^2

Ipning uzunligi- 1,26 m.

Biz chang sensori olovdan tutunni olib chiqib, bizga eng yaxshi ma'lumotlarni berganini bilib oldik. Shuningdek, biz muammoni qanday hal qilishni o'rgandik

Bu loyiha davomida hammamiz ko'p qimmatli saboqlarni oldik. Biz o'rgangan haqiqiy hayot saboqlari, hamma narsa bilan shug'ullanish edi, hatto qiyin bo'lsa ham. Biz kublar va chang sensori bilan ishladik. Ikkisidan osonroq bo'lgani - kubikni o'rash, uni bir necha kun ichida loyihalash va qurish. Cubesat bizning barcha datchiklarimizni ushlab turish uchun ishlatilgan chindan ham yaxshi dizayn edi. Chang sensori va Arduino -ni hisoblash juda qiyin edi. Dastlab, kod ishlamayapti, lekin biz kodni ishlayotganda, simlar noto'g'ri bo'lib chiqdi. Bir nechta o'qituvchilar bizga yordam berish uchun yordam berishdi, ikkalasi ham bizga ma'lumotlarni topishga yordam berishdi. Hayot darslarini o'rganish bilan biz kublar va sensorlar haqida yangi narsalarni bilib oldik. Ilgari biz kubik nima ekanligini, datchiklar va simlar qanday ishlashini bilmas edik. Butun loyiha davomida Brianna simlarni ulash va kodlash bo'yicha mutaxassisga aylandi, Emma va Kristian esa ajoyib binolarga aylandi, shu bilan birga kodlash va simlar haqida yangi ma'lumotlarni bilib oldi. Umuman olganda, biz juda ko'p yangi narsalarni o'rgandik va uni bajarayotganda xursand bo'ldik. Missis Vingfildga ushbu loyihani biz uchun yaratgani uchun va o'z o'quvchilari bilan dars berishni va dam olishni chin dildan sevadigan o'qituvchi bo'lganingiz uchun tashakkur.

8 -qadam: Chang sensori ma'lumotlari

O'ngdagi grafik - bu chang sensori olgan ma'lumotlar. Chapdagi rasm - bu grafik qanday bo'lishi kerak edi.

Sensor ajoyib ma'lumotlarni yig'ishda muammolarga duch keldi.

Agar kimdir chang sensori va undan qanday ma'lumot olish haqida ko'proq ma'lumotga ega bo'lsa, iltimos, ushbu ma'lumotga sharh bering.