Как построить CubeSat с Arduino с Arducam: 9 шагов

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

На первом изображении у нас есть Arduino, и он называется «Arduino Uno».

На втором изображении у нас есть Arducam, и он называется «Arducam OV2640 2MP mini».

Наряду со вторым изображением есть материалы, которые вам понадобятся для подключения Arduino и Arducam. Вам понадобится как минимум 10 проводов, один Arducam и один Arduino.

На третьем изображении у нас есть схема подключения Arduino, которую вы будете использовать для подключения Arduino.

~ Это элементы, которые вам понадобятся для подключения Arduino.

~ Друви

Шаг 1: Дизайн исследования для CubeSat

1.) Узнайте о CubeSat и найдите дизайн CubeSat, который вам нравится. Убедитесь, что выбранный вами дизайн имеет файл stl (также известный как файл для печати).

2.) Как только вы найдете дизайн с файлом.stl, убедитесь, что у вас есть флэш-накопитель, чтобы вы могли загрузить файл stl.

3.) Если вам сложно найти дизайн, мы использовали этот дизайн:

~ Эстер Килишек

Шаг 2: 3D-печать CubeSat

1.) Если вы новичок в 3D-принтере, вот область смешивания, содержащая видеоролики, которые помогут вам понять, как более комфортно работать с принтером:

2.) После знакомства с принтером обязательно загрузите программное обеспечение Cura:

www.lulzbot.com/cura

3.) После загрузки подключите компьютер к 3D-принтеру. Затем очистите пластину для печати и нанесите слой клея с помощью клеевого стержня, чтобы чернила прилипли к пластине.

4.) После того, как вы залили чернила в картридж, включите 3D-принтер и подождите, пока принтер нагреется, чтобы запустить его.

5.) Затем вы ждете, пока он напечатан, но обязательно вернитесь и посмотрите части CubeSat, если вы распечатали его в нескольких частях. Если вы печатаете на нескольких частях, убедитесь, что вы нанесли клей, прежде чем начинать печать следующей части.

6.) Затем, после того, как все детали будут напечатаны, выключите принтер и очистите пластину для следующей группы.

~ Эстер Килишек

Шаг 3: Подключите Arducam к Arduino

- При подключении ArduCam к Arduino вам понадобится 8 проводов. красный, 2 синих, белый, оранжевый, коричневый, желтый и черный.

1.) Вставьте одну сторону желтого провода в первый слот на ArduCam, а другую сторону - в Arduino на A5 с левой стороны микроконтроллера (он же мозг Arduino).

2.) Затем возьмите одну сторону коричневого провода и подключите ее к ArduCam рядом с желтым проводом. Другой конец коричневого провода вставьте в A4 рядом с желтым проводом.

3.) Затем возьмите один конец красного провода и подключите его к ArduCam рядом с коричневым проводом. Затем возьмите другой конец красного провода и подключите его к 5 В на левой стороне мозга.

4.) Затем возьмите один конец белого провода и подключите его рядом с красным проводом в ArduCam. Возьмите другой конец белого провода и подключите его к Arduino на GND на левой стороне мозга.

5.) Затем возьмите один конец черного провода и подключите его к ArduCam рядом с белым проводом. Возьмите другую сторону черного провода и подключите его к контакту 13 цифрового контакта.

6.) Возьмите 1-й синий провод и подключите его к ArduCam рядом с черным проводом. Возьмите другой конец синего провода и подключите его к цифровому контакту 12.

7.) Возьмите последний синий провод и подключите его к ArduCam рядом с 1-м синим проводом. Затем возьмите другой конец синего провода и подключите его к цифровому контакту 11.

8.) Затем, наконец, возьмите оранжевый провод и подключите одну сторону к ArduCam рядом со вторым синим проводом. Затем подключите другой конец оранжевого провода к цифровому контакту 10.

9.) Итак, наконец, вы правильно подключили ArduCam к Arduino. После того, как вы подключили его, подключите его к USB-кабелю. Затем подключите другой конец USB-кабеля к компьютеру и начните поиск кода.

~ Бритни Миллер

Шаг 4: Изучите код для Arduino и ArduCam в зависимости от цели вашего проекта

1.) При получении кода для arducam попал на https://github.com/ArduCam/Arduino. Затем нажмите кнопку «Клонировать» или «Загрузить» в правой части экрана (она должна быть зеленой). После того, как вы его загрузили, вам необходимо сохранить его в своих программных файлах (x86) на O-Drive. Убедитесь, что вы пометили его «Код Arducam».

2.) После сохранения файла откройте Arduino IDE. Когда IDE откроется, перейдите в Sketch вверху страницы, затем «Включить библиотеку». Затем нажмите «Добавить Zip-библиотеку». Как только вы это сделаете, вы перейдете к своим файлам. Как только они откроются, перейдите на свой O-Drive и откройте файлы программы (x86). Затем щелкните файл кода Arduino, который вы только что сохранили на свой компьютер.

3.) Как только вы это сделаете, снова откройте IDe. Щелкните Файл> Примеры. Затем прокрутите вниз, пока не увидите arducam. Затем вы перейдете к этому файлу. Как только этот файл откроется, вы перейдете в Mini> Примеры> ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata. После того, как вы щелкнули, он должен открыться в Arduino IDE. как только вы увидите код в IDE, нажмите "Подтвердить". Если есть ошибки, значит, вы сделали что-то не так. Вернитесь и прочтите это шаг за шагом. Если у вас нет ошибок, нажмите кнопку загрузки.

4.) После того, как вы загрузили код в свой Arduino, вам нужно: файлы> O-Drive> Program Files> Arduino> Libraries> Arducam> Примеры> Host_App> ArduCam_host_V2.0_Windows> Arducam_Host_V2

~ Бритни Миллер

Шаг 5: подключите Arduino к полке, а затем к CubeSat

Сначала просверлите отверстия в нижней части CubeSat. На нашем CubeSat было 4 столба, в которые мы просверлили. Убедитесь, что вы используете винт, который входит в сделанное вами отверстие. Мы просверлили 3 отверстия в войлоке, он был достаточно прочным, но если вы чувствуете, что ваше должно быть более крепким, вы можете просверлить больше отверстий.

Затем отметьте, где отверстия, которые вы просверлили на CubeSat, будут находиться на полке, чтобы отверстия на полке и CubeSat совпадали друг с другом после сверления.

Пришло время просверлить отверстия на полке в том месте, где вы только что отметили.

Пришло время просверлить отверстия на полке в том месте, где вы только что отметили. После этого нужно приготовиться прикрутить Arduino к полке. Сначала отметьте, где просверлить полку, чтобы закрепить Arduino. В Arduino уже должны быть дыры. Просто выровняйте Arduino в нужном месте на полке и отметьте, где с ним совпадают отверстия.

Теперь просверлите отмеченные вами отверстия.

Затем прикрутите Arduino к полке и закрепите винты, вставив болты с другой стороны винта.

После этого прикрутите полку к CubeSat.

Теперь прикрепите Arducam к боковой стороне CubeSat с помощью резиновых лент.

~ Эмма Робертсон

Шаг 6: объедините CubeSat

Сначала приклейте суперклей углы CubeSat, в которые вы будете вкручивать.

Затем забейте гвоздь в суперклей и убедитесь, что отверстие достаточно велико для того типа винта, который вы используете. Если вы еще не поняли, вот как вы скрутите CubeSat.

Затем скрутите CubeSat.

Теперь все готово!

~ Эмма Робертсон

Шаг 7: предварительные тесты

Летные испытания:

Чтобы найти данные для полета, нам нужно было собрать CubeSat. Затем нам пришлось прикрепить шнурок. Длину тетивы вы выбираете, однако мы настоятельно рекомендуем 0,58–,78 метра. Затем мы привязали шнур к верхней части нашего CubeSat так, чтобы камера в Cubesat смотрела вниз под углом. Как только веревка была привязана, мы перенесли ее на Орбитер и соединили другую сторону веревки с карабином, привязав ее. потом нам пришлось включить Variac. Как только Variac был включен, нам нужно было установить скорость примерно 125 в течение 30 секунд. Обязательно записывайте летные испытания в замедленном темпе. Летный тест используется, чтобы помочь предсказать, что CubeSat будет делать в окончательном тесте сбора данных.

Тест на встряхивание:

Чтобы найти данные для теста встряхивания, мы должны были убедиться, что CubeSat собран. Затем мы отнесли его к столу для встряхивания и положили в коробку, которая была прикреплена зажимами для бумаг. Затем мы включили встряхивающий стол. Чтобы стол начал трястись, нужно было повернуть ручку до 25 вольт за 30 секунд. Убедитесь, что вы записываете свой CubeSat на встряхивающем столе в замедленном режиме, чтобы вы могли определить скорость встряхивания. Чтобы определить скорость вашего CubeSat, вам нужно разделить расстояние на время. Таким образом, расстояние будет равняться количеству сотрясений куба спутника взад и вперед. Затем разделите это на количество времени, в течение которого вы даете ему встряхнуться, что должно составить 30 секунд. Итак, ваши данные будут выглядеть так: 108 (время, в течение которого он качался взад и вперед) / 30 (секунды) = 3,6. Скорость нашего CubeSat составляла 3,6 метра в секунду.

Космическое моделирование:

Чтобы получить данные для космического моделирования, мы должны были убедиться, что у нас есть питание для нашей Arduino, прежде чем мы установим ее на машину. Потом поставили на космический симулятор и включили. После включения симулятора нам пришлось выставить вибрацию до 40%. Что он делает, так это то, что он качает кубик взад и вперед, как в космосе, это симуляция, имитирующая, как он будет работать в космосе. Это определяет, остается ли питание Arduino после встряхивания. Нам пришлось оставить его включенным на целую минуту.

~ Друви Патель

Шаг 8: Окончательный сбор данных (анализ)

Чтобы получить окончательные данные, мы использовали USB-шнур длиной 15 футов и подключили его к USB-порту. Мы использовали 15-футовый кабель для сбора данных, мы подключили один конец к компьютеру, а другой конец - к Arduino. Затем, как и в ходе предварительных летных испытаний, мы подключили его к карабину и дали ему вращаться в течение 30 секунд на примерно 125 (Variac).

И вот что мы измерили:

Время - 1 секунда (на каждое вращение)

Радиус - 0,30 метра

Масса- 0,12 килограмма

Частота - 1 герц (1 спин в секунду)

Скорость - 1,88 метра в секунду.

Сила натяжения- 0,8771 ньютон (Н)

Центростремительное ускорение - 11,78 м на секунду в квадрате

Центростремительная сила - 1,41376 ньютонов (Н)

~ Друви Патель

~ Эстер Килишек

~ Эмма Робертсон

~ Бритни Миллер

Шаг 9: Конец

Итак, в заключение из

Бритни Миллер

Друви Патель

Эмма Робертсон

Эстер Килишек

Мы все надеемся, что вам понравится так же весело, как и нам над этим проектом.