Wie man Arduino zusammenbaut, um Bilder zu machen von: Sydney, Maddy und Magdiel - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Unser Ziel war es, einen Arduino und einen Cubesat zusammenzustellen, die Fotos von einem simulierten Mars oder dem echten Mars machen können. Jede Gruppe erhielt Projektbeschränkungen: nicht größer als 10x10x10 cm, Höchstgewicht über 3 lbs. Unsere individuellen Gruppenbeschränkungen sollten keine weiteren Sensoren hinzufügen oder die ursprüngliche Idee unseres Projekts ändern.

Schritt 1: Materialien sammeln

1) Sie müssen eine ArduCam kaufen, die mit dem Arduino Uno kompatibel ist. Wir haben unseres bei Amazon gekauft und das genaue Modell, das wir gekauft haben, war: Arducam Mini Module Camera Shield with OV2640 2 Megapixels Lens for Arduino UNO Mega2560 Board (der Link auf Amazon wird nicht kopieren, sondern genau diesen Namen eingeben und es sollte der erste sein auf der Seite)

2) Cubesat erstellen. In unserem Projekt haben wir mit einem 3D-Drucker einen bereits entworfenen Cubesat ausgedruckt. Es spielt keine Rolle, welches Design Sie verwenden. Wenn Sie keine Option zum 3D-Drucken haben, können Sie es auch mit verschiedenen Gegenständen wie Pop-Sichel-Sticks, Legos, anderem Holz usw. zusammenbauen. Wenn Sie das Arduino nicht zusammenbauen, um es in einen Cubesat zu stecken, überspringen Sie diesen Schritt. (Wir werden in Schritt 3 erklären, wie wir Cubesat aufgebaut haben)

3) Holen Sie sich Arduino. Wir haben ein Arduino Uno verwendet, das mit dem Arducam kompatibel ist.

4) Sammeln Sie Drähte. Sie benötigen 8 männliche zu weibliche Drähte und 4 männliche Drähte. Die Farben spielen keine Rolle, aber verschiedene Farben können Ihnen helfen, organisiert zu bleiben.

Schritt 2: Drähte anschließen

Nehmen Sie die 8 männlichen zu weiblichen Drähten und verbinden Sie das weibliche Ende mit den silbernen Zinken am Arducam. Es wird eng, aber sie werden alle mit etwas Geduld weitermachen.

Wir beziehen uns auf die Farben, die wir verwenden, von rechts nach links beginnend mit Grau.

1) Graues Ende bis A5

2) Weißes Ende bis A4

3) Schwarzes Ende bis 5V

4) Armeegrünes Ende zu GND

5) Rotes Ende bis 13

6) Oranges Ende bis 12

7) Gelbes Ende bis 11-

8) Grünes Ende bis 7

Schritt 3: Cubesat zusammenbauen

Für unser Projekt haben wir unseren Cubesat 3D gedruckt. Wenn Sie keinen Zugang zu einem 3D-Drucker haben, gibt es viele andere Möglichkeiten zum Bauen wie Eis am Stiel, Legos, Metall usw.

Oben sind die stl-Links, die wir verwendet und heruntergeladen haben, um unseren Cubesat zusammen mit einem Bildbeispiel auszudrucken. Um auf die Links zuzugreifen, klicken Sie auf die Fotolinks und Sie gelangen zu einer anderen Seite. Klicken Sie auf der anderen Seite auf den kleinen Link in der unteren linken Ecke und es wird auf Ihren Computer heruntergeladen.

Um unsere obere und untere Platte zu befestigen, haben wir drei Löcher hineingeschraubt und Bilder werden oben gezeigt. Beim 3D-Druck beginnt es mit einer dünnen Schicht auf der Unterseite und wir haben uns entschieden, sie zu behalten, anstatt sie abzuschneiden und das untere Teil anzubringen, aber die Wahl liegt bei Ihnen. Bei unserem fertigen Design haben wir uns entschieden, die zusätzlichen unordentlichen Teile abzuschneiden, um den Look ein wenig besser aufzuräumen.

Wenn Sie sich entscheiden, Ihren Cubesat anders zu bauen, ist möglicherweise ein Regal für den Arduino erforderlich.

Schritt 4: Code einrichten

1) Öffnen Sie Arduino/Genuino Uno auf dem Computer

2) Laden Sie den Code von Arducam.com herunter und verwenden Sie die Spi-Kamera und laden Sie die angehängte Bibliothek herunter

a) Öffnen Sie Arducam.com

b) Drücken Sie auf der Startseite auf den Spy-Cam-Schieber

c) Auf der linken Seite drücken Sie Software

d) Drücken Sie in der Software auf Source Code Github Links und laden Sie die 3 Dateien auf dieser Seite herunter

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

3) Öffnen Sie das Arduino/Genuino Uno und laden Sie die spi-Datei in das Programm hoch

4) Stellen Sie sicher, dass Ihr USB-Kabel an den Arduino und den Computer angeschlossen ist

5) Öffnen Sie die Bibliothek, die Sie auf die Seite heruntergeladen haben

6) Drücken Sie die Schaltfläche "Hochladen" oben auf der Seite

Wenn Sie den Arducam Host öffnen möchten, der nur ein kontinuierliches Video von der Kamera ist, gehen Sie zur heruntergeladenen Bibliothek und öffnen Sie die Arducam Host-Schaltfläche

Schritt 5: Sichern Sie Arduino

Die Cubesats sind dafür gebaut, in den Weltraum geschickt zu werden und das bedeutet viel Bewegung. Ihr Arduino und Ihre Kamera müssen so sicher wie möglich sein, damit auf dem Weg zum Mars oder in unserem Fall beim Shake-Test nichts kaputt geht.

Es gibt nicht wirklich einen perfekten Weg, diesen Schritt zu tun, und Sie werden wahrscheinlich einen besseren Weg haben als wir, aber hier ist unser Beispiel:

1) Nehmen Sie Arduino und finden Sie einen guten Platz an der Unterseite Ihres Cubesat oder im Regal, wenn Sie sich entscheiden, einen zu machen

2) Machen Sie eine Schleife aus Klebeband (verwenden Sie Klebeband, obwohl es nicht abgebildet ist, wir sind ausgegangen) und kleben Sie es auf die Unterseite des Arduino

3) Drücken Sie die Arduino- und Klebebandblase und drücken Sie sie fest auf die sichere Stelle, die Sie in Ihrem Cubesat gemacht haben

4) Wenn Sie der Meinung sind, dass das Arduino nicht vollständig sicher ist, fügen Sie ein Stück Klebeband über die Oberseite, um zusätzlichen Schutz zu bieten

5) Finden Sie einen guten Platz für Ihre ArduCam

6) Sichern Sie die Kamera mit Klebeband so, wie Sie es für richtig halten. Auf unserem Bild ist zu sehen, dass wir oben und unten zwei Stücke genommen und sie lang genug gemacht haben, um die Plastikstücke zu umwickeln

Schritt 6: Tests

Flug- und Schütteltest

Um sicherzustellen, dass Ihr Arduino sicher ist, kann ein Flug- und Schütteltest durchgeführt werden, der jedoch optional ist. In unserem Klassenzimmer hatten wir zwei Maschinen, um unseren Cubesat zu testen, aber Sie haben möglicherweise nicht die Möglichkeit. Wir werden oben ein Video unserer Tests haben.

Für den Flugtest müssen Sie eine Schnur verwenden, um den Cubesat mit der Maschine zu verbinden. Wir haben die Schnur durch vier Löcher auf gegenüberliegenden Seiten des Cubesat gewickelt. Wir empfehlen, die Saite länger zu machen, da wir dies ausgleichen und mehr Saite hinzufügen mussten. Wenn wir unsere Schnur befestigt haben, legen wir sie auf die der Kamera gegenüberliegende Seite, so dass die Kamera immer nach unten zeigt, um eine bessere Sicht zu haben. Sie verwenden einen Haken, um die Schnur an der Maschine zu befestigen. Sobald die Schnur befestigt ist, schalten Sie die Maschine ein und erreichen langsam die volle Leistung und lassen sie 30 Sekunden lang drehen.

Für die Shake-Tests steckst du den Cubesat in eine kleine Box und bringst ihn langsam auf volle Leistung. Es gibt zwei Shake-Tests, also für den zweiten müssen Sie es aufkleben, aber es wird das gleiche Konzept sein. Wiederholen Sie, was Sie zuvor getan haben, und lassen Sie es 30 Sekunden lang laufen.

Schritt 7: Projekte Physik

T: (2/1) Sek./Zyklus

Es dauert 2 Sekunden, um den Flugtest zu umrunden.

f: (.5/1) Zyklen/Sek.

Im Test schafft er 0,5 Zyklen in einer Sekunde.

V: 2,29 m/s

Die Geschwindigkeit der Satellitenbewegung beträgt 2,29 m/s, diese wurde berechnet, indem der Durchmesser (1,46 cm) genommen und mit pi multipliziert und dann durch die Zeit (2/1 s/Zyklus) geteilt wurde. Die Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Cubesat, während er beim Flugtest im Kreis fährt.

Wechselstrom: 7,18 m/s^2

Die Beschleunigung beträgt 7,18 m/s^2, berechnet durch Quadrieren der Geschwindigkeit (2,29 m/s) und Division durch den Radius (0,73 cm). Die Beschleunigung ist die Geschwindigkeitsänderung des Cubesat im Test

FC: 1069,44 N

Die Zentripetalkraft wird berechnet, indem man die Masse (148,87 g) nimmt, mit dem Quadrat der Geschwindigkeit multipliziert und durch den Radius (0,73 cm) dividiert. Die Zentripetalkraft ist eine Kraft, die auf den Cubesat einwirkt, während er sich im Kreis bewegt und ihn auf der allgemeinen Bahn hält, während sich Fc nach innen bewegt.

Schritt 8: Fazit

Dies sind alle Schritte, die wir unternommen haben, um einen Cubesat zusammenzubauen und ein Arduino zu codieren, um Bilder vom Mars oder einem anderen Objekt zu machen, das Sie möchten. In diesem Instructable haben wir unsere genauen Messungen und Berechnungen aufgenommen, aber zu Hause können Ihre Ergebnisse abweichen. Obwohl unser Projekt einige Unebenheiten auf dem Weg hatte, haben wir es uns zum Ziel gesetzt, sie alle auszugleichen und dieses Projekt für alle anderen so einfach wie möglich zu gestalten.