Как собрать Arduino для фотосъемки Авторы: Сидни, Мэдди и Магдиэль: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Наша цель состояла в том, чтобы собрать Arduino и Cubesat, которые могли бы делать фотографии смоделированного Марса или настоящего Марса. Каждой группе были даны ограничения по проектам: не более 10х10х10 см, вес бруса более 3 фунтов. Наши индивидуальные групповые ограничения заключались в том, чтобы не добавлять никаких других датчиков или изменять первоначальную идею нашего проекта.

Шаг 1. Соберите материалы

1) Вам необходимо приобрести ArduCam, совместимый с Arduino Uno. Мы купили наш на Amazon, и точная модель, которую мы купили, была: Arducam Mini Module Camera Shield с 2-мегапиксельным объективом OV2640 для платы Arduino UNO Mega2560 (ссылка на Amazon не будет копироваться, но введите это точное имя, и оно должно быть первым. на странице)

2) Соберите Cubesat. В нашем проекте мы использовали 3D-принтер, чтобы распечатать уже разработанный Cubesat. Неважно, какой дизайн вы используете. Если у вас нет возможности 3D-печати, вы также можете собрать его, используя различные предметы, такие как серповидные палочки, лего, другое дерево и т. Д. Если вы не собираете Arduino для установки в Cubesat, пропустите этот шаг. (Мы объясним, как мы создали Cubesat на шаге 3)

3) Получите Arduino. Мы использовали Arduino Uno, совместимый с Arducam.

4) Собрать провода. Вам понадобится 8 проводов типа «папа-мама» и 4 провода «папа». Цвета не имеют значения, но разные цвета могут помочь вам оставаться организованным.

Шаг 2: Подключите провода

Возьмите 8 проводов «папа-мама» и подключите женский конец к серебряным штырям на Arducam. Это будет трудно, но все они будут терпеливы.

Мы будем ссылаться на цвета, которые мы используем, двигаясь справа налево, начиная с серого.

1) Серый конец к А5

2) Белый конец до А4

3) Черный конец на 5В

4) армейский зеленый конец к GND

5) Красный конец к 13

6) Оранжевый конец на 12

7) Желтый конец к 11-

8) Зеленый конец на 7

Шаг 3: соберите Cubesat

Для нашего проекта мы напечатали наш Cubesat на 3D-принтере. Если у вас нет доступа к 3D-принтеру, есть много других вариантов для сборки, например, палочки от мороженого, лего, металл и т. Д.

Выше приведены ссылки в формате stl, которые мы использовали и загрузили для печати нашего Cubesat вместе с примером изображения. Чтобы получить доступ к ссылкам, щелкните ссылки на фотографии, и вы перейдете на другую страницу, когда на другой странице щелкните небольшую ссылку в нижнем левом углу, и она загрузится на ваш компьютер.

Чтобы прикрепить верхний и нижний листы, мы ввернули в него три отверстия, изображения будут показаны выше. При 3D-печати он начинается с одного тонкого слоя внизу, и мы решили оставить его, вместо того, чтобы отрезать его и прикреплять нижнюю часть, но выбор за вами. В готовом дизайне мы решили отрезать лишние грязные части, чтобы немного улучшить внешний вид.

Если вы решите построить свой Cubesat по-другому, может потребоваться полка для Arduino.

Шаг 4: Установите код

1) Откройте Arduino / Genuino Uno на компьютере

2) Загрузите код с Arducam.com, используйте камеру spi и загрузите прилагаемую библиотеку.

а) Откройте Arducam.com

б) Нажмите слайд шпионской камеры на главной странице.

c) В левой части страницы программного обеспечения для печати

г) В программном обеспечении нажмите ссылки на исходный код Github и загрузите 3 файла на этой странице.

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

3) Откройте Arduino / Genuino Uno и загрузите spi-файл в программу.

4) Убедитесь, что ваш USB-шнур подключен к Arduino и компьютеру.

5) Откройте библиотеку, которую вы скачали на страницу

6) Нажмите кнопку с надписью «загрузить» вверху страницы.

Если вы хотите открыть Arducam Host, который представляет собой просто непрерывное видео с камеры, перейдите в загруженную библиотеку и откройте кнопку Arducam Host.

Шаг 5: защитите Arduino

Cubesats созданы для отправки в космос, а это значит, что нужно много перемещаться. Ваш Arduino и камера должны быть максимально безопасными, чтобы ничего не сломалось на пути к Марсу или, в нашем случае, во время теста встряхиванием.

На самом деле нет идеального способа сделать этот шаг, и у вас, вероятно, будет лучший способ, чем то, что мы сделали, но вот наш пример:

1) Возьмите Arduino и найдите подходящее место внизу вашего Cubesat или на полке, если вы решите его сделать.

2) Сделайте петлю из ленты (используйте клейкую ленту, даже если она не изображена, мы закончились) и приклейте ее к нижней части Arduino.

3) Нажмите на Arduino и ленту и плотно прижмите к безопасному месту, которое вы сделали на своем Cubesat.

4) Если вы чувствуете, что Arduino не полностью защищен, добавьте сверху кусок ленты для дополнительной защиты.

5) Найдите подходящее место для вашей ArduCam

6) Закрепите камеру липкой лентой так, как считаете нужным. На нашей картинке видно, что мы взяли две детали сверху и снизу и сделали их достаточно длинными, чтобы обернуть их вокруг кусков пластика.

Шаг 6: тесты

Полет и испытание на сотрясение

Чтобы убедиться, что ваш Arduino безопасен, можно провести тест на взлет и встряхивание, но это необязательно. В нашем классе у нас было две машины для тестирования нашего Cubesat, но у вас может не быть такой возможности. У нас будет видео наших тестов, размещенное выше.

Для летных испытаний вам необходимо использовать шнур для подключения Cubesat к машине. Мы протянули веревку через четыре отверстия на противоположных сторонах Cubesat. Мы рекомендуем сделать строку длиннее, потому что нам пришлось компенсировать это и добавить больше строки. Когда мы прикрепляем нашу веревку, мы кладем ее на сторону, противоположную камере, чтобы камера всегда была направлена вниз, чтобы получить лучший обзор. Вы будете использовать крючок, чтобы прикрепить веревку к машине. После того, как веревка прикреплена, вы включите машину, медленно наберете полную мощность и заставите ее вращаться в течение 30 секунд.

Для испытаний встряхиванием вы поместите Cubesat в небольшую коробку и медленно выведите его на полную мощность. Есть два теста на встряхивание, поэтому для второго вам придется записать его, но это будет та же концепция. Повторите то, что вы делали раньше, и дайте ему поработать 30 секунд.

Шаг 7: физика проектов

T: (2/1) сек / цикл

Выход на орбиту вокруг летного испытания занимает 2 секунды.

f: (0,5 / 1) циклов / сек

В тесте он может сделать 0,5 цикла за одну секунду.

V: 2,29 м / с

Скорость движения спутника составляет 2,29 м / с, это было вычислено путем взятия диаметра (1,46 см) и умножения на пи, а затем деления на время (2/1 сек / цикл). Скорость - это скорость Cubesat, когда он движется по кругу во время летных испытаний.

Ас: 7,18 м / с ^ 2

Ускорение составляет 7,18 м / с ^ 2, вычисленное путем возведения в квадрат скорости (2,29 м / с) и деления на радиус (0,73 см). Ускорение - это изменение скорости Cubesat во время тестирования.

Fc: 1069,44 с.ш.

Центростремительная сила рассчитывается путем умножения массы (148,87 г) на квадрат скорости и деления на радиус (0,73 см). Центростремительная сила - это сила, действующая на Cubesat, когда он движется по кругу, удерживая его на общем пути, пока Fc движется внутрь.

Шаг 8: Заключение

Это все шаги, которые мы предприняли, чтобы собрать Cubesat и запрограммировать Arduino для съемки Марса или любого другого объекта, который вам нужен. В это руководство мы включили наши точные измерения и расчеты, но дома ваши результаты могут отличаться. Хотя в нашем проекте было несколько неровностей, мы поставили перед собой цель сгладить их все и сделать этот проект максимально простым для всех остальных.