Hur man monterar Arduino för att ta bilder Av: Sydney, Maddy och Magdiel: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Vårt mål var att montera en Arduino och Cubesat som kan ta bilder av en simulerad Mars eller den riktiga mars. Varje grupp fick projektbegränsningar: inte större än 10x10x10 cm, kan inte väga mer än 3 lbs. Våra individuella grupprestriktioner var att inte lägga till några andra sensorer eller ändra den ursprungliga idén med vårt projekt.

Steg 1: Samla material

1) Du måste köpa en ArduCam som är kompatibel med Arduino Uno. Vi köpte vår på Amazon och den exakta modellen som vi köpte var: Arducam Mini Module Camera Shield with OV2640 2 Megapixels Lens for Arduino UNO Mega2560 Board (länken på Amazon kopierar inte utan skriver in det exakta namnet och det borde vara det första på sidan)

2) Bygg Cubesat. I vårt projekt använde vi en 3D -skrivare för att skriva ut en Cubesat som redan var designad. Det spelar ingen roll vilken design du använder. Om du inte har möjlighet att 3D -skriva ut kan du också montera den med hjälp av olika föremål som popsickelsticks, legos, annat trä, etc. Om du inte monterar Arduino för att sätta i en Cubesat, hoppa över det här steget. (Vi kommer att förklara hur vi byggde ut Cubesat i steg 3)

3) Skaffa Arduino. Vi använde en Arduino Uno som är kompatibel med Arducam.

4) Samla trådar. Du behöver åtta han- till honkablar och fyra hantrådar. Färgerna spelar ingen roll men olika färger kan hjälpa dig att hålla ordning.

Steg 2: Anslut kablar

Ta de 8 han- till hankablarna och anslut honänden till silverpinnarna på Arducam. Det kommer att passa tätt men de kommer alla att fortsätta med lite tålamod.

Vi kommer att hänvisa till färgerna som vi använder, från höger till vänster med grått.

1) Grå ände till A5

2) Vit ände till A4

3) Svart ände till 5V

4) Armégrönt slut på GND

5) Röd ände till 13

6) Orange ände till 12

7) Gul ände till 11-

8) Grön ände till 7

Steg 3: Montera Cubesat

För vårt projekt har vi 3D -skrivit ut vår Cubesat. Om du inte har tillgång till en 3D -skrivare finns det många andra alternativ för att bygga som Popsicle sticks, legos, metall, etc.

Ovan är stl -länkarna som vi använde och laddade ner för att skriva ut vår Cubesat tillsammans med ett bildexempel. För att komma åt länkarna klickar du på fotolänkarna och det tar dig till en annan sida, en gång på den andra sidan klickar du på den lilla länken i nedre vänstra hörnet och den laddas ner till din dator.

För att fästa vårt övre ark och botten skruvade vi tre hål i det och bilder kommer att visas ovan. Vid 3D -utskrift börjar det med ett tunt lager på botten och vi bestämde oss för att behålla det istället för att klippa av det och fästa bottenstycket men valet är ditt. Med vår färdiga design bestämde vi oss för att klippa av de extra röriga bitarna för att städa utseendet lite bättre.

Om du bestämmer dig för att bygga din Cubesat på ett annat sätt kan en hylla för Arduino vara nödvändig att bygga.

Steg 4: Ställ in kod

1) Öppna Arduino/Genuino Uno på datorn

2) Ladda ner koden från Arducam.com och använd spi -cam och ladda ner det bifogade biblioteket

a) Öppna Arducam.com

b) Tryck på spionkamglaset på hemsidan

c) Tryck på programvarans vänstra sida på sidan

d) Tryck på Source Code Github -länkar i programvaran och ladda ner de tre filerna på den sidan

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

3) Öppna Arduino/Genuino Uno och ladda upp spi -filen till programmet

4) Se till att din usb -kabel är ansluten till Arduino och datorn

5) Öppna biblioteket som du laddade ner till sidan

6) Tryck på knappen som säger "ladda upp" högst upp på sidan

Om du vill öppna Arducam Host som bara är en kontinuerlig video från kameran, gå till det nedladdade biblioteket och öppna Arducam Host -knappen

Steg 5: Säkra Arduino

Cubesats är byggda för att skickas in i rymden och det innebär mycket att flytta runt. Din Arduino och kamera måste vara så säkra som möjligt så att inget går sönder på väg till Mars, eller i vårt fall, vid skakprovet.

Det finns verkligen inget perfekt sätt att göra detta steg och du kommer förmodligen ha ett bättre sätt än vad vi gjorde men här är vårt exempel:

1) Ta Arduino och hitta ett bra utrymme längst ner på din Cubesat eller på hyllan om du bestämmer dig för att göra en

2) Gör en slinga med tejp (använd tejp även om det inte är på bilden, vi sprang ut) och fäst den på botten av Arduino

3) Tryck på Arduino- och tejpbubblan och tryck fast till den säkra platsen du gjorde i din Cubesat

4) Om du känner att Arduino inte är helt säkert lägg till en bit tejp över toppen för extra skydd

5) Hitta en bra plats för din ArduCam

6) Säkra kameran med tejp på bästa sätt som du tycker passar. På vår bild visar det att vi tog två bitar på toppen och botten och gjorde dem tillräckligt långa för att linda runt plastbitarna

Steg 6: Tester

Flight and Shake Test

För att säkerställa att din Arduino är säker kan ett flyg- och skakprov tas men det är valfritt. I vårt klassrum hade vi två maskiner för att testa vår Cubesat men du kanske inte har möjlighet. Vi kommer att ha en video av våra tester ovan.

För flygprovet måste du använda sträng för att ansluta från Cubesat till maskinen. Vi lindade strängen genom fyra hål på motsatta sidor av Cubesat. Vi rekommenderar att göra strängen längre eftersom vi var tvungna att kompensera för den och lägga till mer sträng. När vi fäst vår snöre lägger vi den på motsatt sida av kameran så att kameran alltid är vänd nedåt för att få en bättre bild. Du kommer att använda en krok för att fästa strängen på maskinen. När strängen är ansluten kommer du att slå på maskinen och långsamt få full effekt och låta den snurra i 30 sekunder.

För skakproven kommer du att lägga Cubesat i en liten låda och långsamt få den till full effekt. Det finns två skakprov så för det andra måste du spela in det men det blir samma koncept. Upprepa det du gjorde innan och låt det gå i 30 sekunder.

Steg 7: Projektfysik

T: (2/1) sek/cykel

Det tar 2 sekunder att göra en bana runt flygprovet.

f: (.5/1) cykler/sek

I testet kan det göra. 5 cykler på en sekund.

V: 2,29 m/s

Satellitrörelsens hastighet är 2,29 m/s, detta beräknades genom att ta diametern (1,46 cm) och multiplicera med pi sedan dividera med tiden (2/1 sek/cykel). Hastigheten är Cubesats hastighet medan den går i cirklar på flygprovet.

Ac: 7,18 m/s^2

Accelerationen är 7,18 m/s^2 beräknad genom att kvadrera hastigheten (2,29 m/s) och dividera med radien (0,73 cm). Accelerationen är förändringen i Cubesats hastighet som den är på testet

Fc: 1069,44 N

Centripetalkraften beräknas genom att ta massan (148,87 g) och multiplicera med kvadrathastigheten och dividera med radien (0,73 cm). Centripetalkraften är en kraft som verkar på Cubesat medan den rör sig i en cirkel och håller den i den allmänna vägen medan Fc rör sig inåt.

Steg 8: Slutsats

Det här är alla steg vi tog för att montera en Cubesat och koda en arduino för att ta bilder av Mars eller något annat objekt du vill. I denna instruktionsbok inkluderade vi våra exakta mätningar och beräkningar, men hemma kan dina resultat skilja sig åt. Även om vårt projekt hade några stötar på vägen, gjorde vi det till vårt mål att jämna ut dem alla och göra detta projekt så enkelt som möjligt för någon annan.