Hur man bygger en CubeSat med en Arduino med en Arducam: 9 steg

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

På den första bilden har vi en Arduino och den heter "Arduino Uno."

På den andra bilden har vi en Arducam, och den heter "Arducam OV2640 2MP mini."

Tillsammans med den andra bilden finns det material du behöver för att koppla Arduino och Arducam. Du behöver minst 10 ledningar, en Arducam och en Arduino.

På den tredje bilden har vi Arduino Wiring Diagram som du kommer att använda för att koppla Arduino.

~ Detta är de saker du behöver för att börja koppla Arduino.

~ Dhruvi

Steg 1: Forskningsdesign för CubeSat

1.) Forskning om CubeSats och hitta en CubeSat -design som du gillar. Se till att designen du väljer har en stl -fil (a.k.a. en utskriftsfil).

2.) När du hittar en design med en.stl -fil, se till att du har en flash -enhet med dig, så att du kan ladda ner stl -filen.

3.) Om du har svårt att hitta en design använde vi den här designen:

~ Esther Kilishek

Steg 2: 3D Print CubeSat

1.) Om du är ny på 3D -skrivaren här är ett blandningsutrymme som innehåller videor som hjälper dig att ta reda på hur du blir bekvämare med skrivaren:

2.) När du är bekant med skrivaren ska du ladda ner Cura -programvaran:

www.lulzbot.com/cura

3.) Anslut datorn till 3D -skrivaren när du har laddat ner den. Rengör sedan tryckplattan och applicera ett lager lim med en limpinne så att bläcket fastnar på plattan.

4.) När du har lagt bläcket i patronen startar du 3D -skrivaren och väntar tills skrivaren är uppvärmd för att starta.

5.) Sedan väntar du på att den ska skrivas ut, men kom ihåg att komma tillbaka och titta på bitarna i CubeSat om du har skrivit ut den i flera delar. Om du skriver ut i flera delar, se till att du applicerar lim innan du börjar skriva ut nästa del.

6.) Stäng sedan av alla delar efter utskriften och rengör plattan för nästa grupp.

~ Esther Kilishek

Steg 3: Anslut Arducam och Arduino

- När du ansluter ArduCam till Arduino behöver du 8 ledningar. röd, 2 blå, vit, orange, brun, gul och svart.

1.) Anslut den ena sidan av den gula tråden till den första platsen på ArduCam och den andra sidan till Arduino vid A5 till vänster om mikrokontrollern (AKA Arduino -hjärnan).

2.) Ta sedan ena sidan av den bruna tråden och anslut den till ArduCam precis bredvid den gula tråden. Sätt den andra sidan av den bruna tråden i A4 precis bredvid den gula tråden.

3.) Ta sedan den ena sidan av den röda tråden och anslut den till ArduCam precis bredvid den bruna tråden. Ta sedan den andra sidan av den röda tråden och anslut den till 5V på vänster sida av hjärnan.

4.) Ta sedan den ena sidan av den vita tråden och anslut den bredvid den röda tråden i ArduCam. Ta den andra sidan av den vita tråden och anslut den till Arduino vid GND på vänster sida av hjärnan.

5.) Ta sedan den ena sidan av den svarta tråden och anslut den till ArduCam bredvid den vita tråden. Ta den andra sidan av den svarta tråden och anslut den till stift 13 i de digitala stiften.

6.) Ta den första blå tråden och anslut den till ArduCam precis bredvid den svarta tråden. Ta den andra sidan av den blå tråden och anslut den till digital stift 12.

7.) Ta den sista blå tråden och anslut den till ArduCam precis bredvid den första blå tråden. Ta sedan den andra änden av den blå tråden och anslut den till den digitala stift 11.

8.) Ta sedan slutligen den orangea tråden och anslut ena sidan till ArduCam precis bredvid den andra blå tråden. Ta sedan in den andra sidan av den orangea tråden i digital stift 10.

9.) Så äntligen kommer du att få din ArduCam korrekt ansluten till Arduino. När du har den trådbunden ansluter du den till USB -kabeln. Anslut sedan den andra änden av USB -kabeln till din dator och påbörja din sökning efter kod.

~ Britnee Miller

Steg 4: Forskningskod för Arduino & ArduCam baserat på ditt projektmål

1.) När du fick koden för arducam kom du till https://github.com/ArduCam/Arduino. Klicka sedan på knappen Klon eller Nedladdad till höger på skärmen (den ska vara grön). När du har laddat ner den måste du spara den i dina programfiler (x86) i O-Drive. Se till att du märker den Arducam Code.

2.) När du har sparat filen öppnar du Arduino IDE. När IDE är öppet går du till Sketch högst upp på sidan och sedan Inkludera bibliotek. Klicka sedan på lägg till zip -bibliotek. När du väl har gjort allt så borde det ta dig till dina filer. När de har öppnats går du till din O-Drive och öppnar programfiler (x86). Klicka sedan på Arduino Code -filen du just sparade på din dator.

3.) När du har gjort det öppnar du IDe igen. Klicka på Arkiv> Exempel. Bläddra sedan hela vägen ner tills du ser arducam. Det tar dig sedan till den filen. När filen har öppnats går du till Mini> Exempel> ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata. När du har klickat på att den ska öppnas i Arduino IDE. när du ser koden i IDE trycker du på Verifiera. Om det är några fel har du gjort något fel. Gå tillbaka och läs detta steg för steg. Om du inte får några fel, tryck på uppladdning.

4.) När du har laddat upp koden till din Arduino kom till: filer> O-Drive> Programfiler> Arduino> Bibliotek> Arducam> Exempel> Host_App> ArduCam_host_V2.0_Windows> Arducam_Host_V2

~ Britnee Miller

Steg 5: Anslut Arduino till hyllan och sedan till CubeSat

Borra först hål i botten av CubeSat. På vår CubeSat fanns det fyra pelare som vi borrade i. Se till att du ser till att skruven som du använder passar in i hålet du gör. Vi borrade 3 hål och kände att det var tillräckligt stabilt, men om du tycker att ditt måste vara kraftigare kan du borra fler hål.

Markera därefter var hålen du borrade på CubeSat kommer att ligga på hyllan så att hålen på både hyllan och CubeSat matchar varandra efter att du har borrat.

Nu är det dags att borra hålen där du precis markerade på hyllan.

Nu är det dags att borra hålen där du precis markerade på hyllan. Efter detta måste du göra dig redo att skruva Arduino på hyllan. Markera först var du ska borra hyllan för att säkra Arduino. Det borde finnas hål redan i Arduino. Ställ bara upp Arduino där du vill ha den på hyllan och markera var hålen ligger i linje med den.

Borra nu hålen som du har markerat.

Skruva därefter Arduino på hyllan och säkra skruvarna genom att sätta bultar på andra sidan av skruven.

Efter detta, skruva fast hyllan till CubeSat.

Fäst nu Arducam på sidan av CubeSat med hjälp av gummiband

~ Emma Robertson

Steg 6: Sätt ihop CubeSat

Först limma du fast hörnen på CubeSat där du ska skruva fast.

Slå sedan in en spik i superlimet och se till att hålet är tillräckligt stort för den typ av skruv du använder. Om du inte har kommit på det ännu så skruvar du ihop CubeSat.

Skruva sedan ihop CubeSat.

Nu är du KLAR!

~ Emma Robertson

Steg 7: Preliminära tester

Flygtest:

För att hitta data för flyget, var vi tvungna att se till att CubeSat var ihop. Sedan fick vi fästa en snöre. Strängens längd är ditt val men vi rekommenderar starkt.58 -78 meter. Sedan knöt vi strängen till toppen av vår CubeSat så att kameran i kubesatsen tittar ner i en vinkel. När strängen var bunden tog vi över den till Orbiter och kopplade den andra sidan av strängen till en karbinhake genom att binda den. då fick vi slå på Variac. När Variac väl var på, var vi tvungna att vrida hastigheten till cirka 125 i 30 sekunder. Se till att spela in flygprovet i slowmotion. Flygtestet används för att förutse vad CubeSat kommer att göra vid det sista datainsamlingstestet.

Skaka test:

För att hitta data för skakningstestet var vi tvungna att se till att CubeSat sattes ihop. Sedan tog vi över det till skakbordet och lade det inuti lådan som fästes med bindemedelsklämmor. Sedan slog vi på skakbordsmaskinen. För att bordet skulle börja skaka måste vi vrida ratten upp till 25 volt i 30 sekunder. Se till att du spelar in din CubeSat på skakbordet i slowmotion så att du kan hitta hastigheten på skakningen. För att hitta hastigheten på din CubeSat måste du ta avstånd dividerat med tid. Så avståndet skulle vara hur många gånger cubesat skakade fram och tillbaka. Dela sedan det med den tid du låter det skaka i, vilket bör vara 30 sekunder. Så dina data skulle se ut så här: 108 (tid det skakade fram och tillbaka) /30 (sekunder) = 3,6. Hastigheten på vår CubeSat var 3,6 meter per sekund.

Rymdsimulering:

För att få data för rymdsimuleringen måste vi se till att vi hade ström till vår Arduino innan vi satte den på maskinen. Sedan satte vi den på rymdsimulatorn och satte på den. När simulatorn var på fick vi sätta den till 40% vibration. Vad det gör är att det skakar kuberna fram och tillbaka som i rymden, det är en simulering som simulerar hur det skulle fungera i rymden. Vad detta avgör är om strömmen till Arduino fortfarande är ansluten efter skakningen. Vi fick lämna det i en hel minut.

~ Dhruvi Patel

Steg 8: Slutlig datainsamling (analys)

För att få de slutliga uppgifterna använde vi en 15 fot lång USB-sladd och kopplade den till USB-porten. Vi använde den 15 fot långa kabeln för att samla in data, vi kopplade in ena änden till en dator och den andra änden till Arduino. Precis som det preliminära flygprovet kopplade vi den till en karbinhake och lät den snurra i 30 sekunder på cirka 125 (Variac).

Och detta är vad vi mätte:

Tid- 1 sekund (för varje snurr)

Radie- 0,30 meter

Vikt- 0,12 kg

Frekvens- 1 hertz (1 snurr per sekund)

Hastighet- 1,88 meter per sekund

Tension Force- 0,8771 newton (N)

Centripetalacceleration- 11,78 meter per sekund i kvadrat

Centripetal Force- 1.41376 newton (N)

~ Dhruvi Patel

~ Esther Kilishek

~ Emma Robertson

~ Britnee Miller

Steg 9: Slutet

Så avslutningsvis från

Britnee Miller

Dhruvi Patel

Emma Robertson

Esther Kilishek

Vi hoppas alla att du har lika kul som vi gjorde med det här projektet