Como construir um CubeSat com um Arduino com um Arducam: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Na primeira foto, temos um Arduino e ele se chama "Arduino Uno".

Na segunda foto, temos um Arducam, e é chamado de "Arducam OV2640 2MP mini."

Junto com a segunda foto, estão os materiais de que você precisará para conectar o Arduino e o Arducam. Você precisará de pelo menos 10 fios, um Arducam e um Arduino.

Na terceira imagem, temos o Diagrama de Fiação do Arduino que você usará para conectar o Arduino.

~ Estes são os itens de que você precisará para iniciar a fiação do Arduino.

~ Dhruvi

Etapa 1: projeto de pesquisa para CubeSat

1.) Pesquise sobre CubeSats e encontre um design de CubeSat que você goste. Certifique-se de que o desenho escolhido tenha um arquivo stl (também conhecido como arquivo de impressão).

2.) Depois de encontrar um design com um arquivo.stl, certifique-se de ter um pen drive com você, para que possa baixar o arquivo stl.

3.) Se você está tendo dificuldade em encontrar um design, usamos este design:

~ Esther Kilishek

Etapa 2: 3D Print CubeSat

1.) Se você é novo na impressora 3D, aqui está um espaço de mistura que contém vídeos que o ajudarão a descobrir como ficar mais confortável com a impressora:

2.) Assim que estiver familiarizado com a impressora, certifique-se de baixar o software Cura:

www.lulzbot.com/cura

3.) Após fazer o download, conecte o computador à impressora 3D. Em seguida, limpe a placa de impressão e aplique uma camada de cola com um bastão de cola para que a tinta grude na placa.

4.) Depois de colocar a tinta no cartucho, ligue a impressora 3D e espere até que a impressora esteja aquecida para iniciar.

5.) Então você espera a impressão, mas não deixe de voltar e assistir as peças do CubeSat se você imprimiu em várias partes. Se você estiver imprimindo em várias partes, certifique-se de aplicar cola antes de começar a imprimir a próxima parte.

6.) Depois de terminar a impressão de todas as peças, desligue a impressora e limpe a placa para o próximo grupo.

~ Esther Kilishek

Etapa 3: conecte Arducam e Arduino

- Ao conectar a ArduCam ao Arduino, você precisará de 8 fios. vermelho, 2 azul, branco, laranja, marrom, amarelo e preto.

1.) Conecte um lado do fio amarelo no primeiro slot da ArduCam e o outro lado no Arduino em A5 no lado esquerdo do microcontrolador (também conhecido como cérebro do Arduino).

2.) Em seguida, pegue um lado do fio marrom e conecte-o na ArduCam ao lado do fio amarelo. Coloque o outro lado do fio marrom em A4 bem ao lado do fio amarelo.

3.) Em seguida, pegue um lado do fio vermelho e conecte na ArduCam ao lado do fio marrom. Em seguida, pegue o outro lado do fio vermelho e conecte-o a 5 V no lado esquerdo do cérebro.

4.) Em seguida, pegue um lado do fio branco e conecte-o próximo ao fio vermelho na ArduCam. Pegue o outro lado do fio branco e conecte-o ao Arduino no GND no lado esquerdo do cérebro.

5.) Em seguida, pegue um lado do fio preto e conecte-o na ArduCam ao lado do fio branco. Pegue o outro lado do fio preto e conecte-o ao pino 13 nos pinos digitais.

6.) Pegue o primeiro fio azul e conecte-o na ArduCam ao lado do fio preto. Pegue o outro lado desse fio azul e conecte-o ao pino digital 12.

7.) Pegue o último fio azul e conecte-o na ArduCam ao lado do primeiro fio azul. Em seguida, pegue a outra extremidade desse fio azul e conecte no pino digital 11.

8.) Então, finalmente, pegue o fio laranja e conecte um lado na ArduCam ao lado do segundo fio azul. Em seguida, coloque o outro lado do fio laranja no pino digital 10.

9.) Então, finalmente, você terá sua ArduCam conectada corretamente ao Arduino. Depois de fazer o cabeamento, conecte-o ao cabo USB. Em seguida, conecte a outra extremidade do cabo USB ao computador e comece a pesquisar o código.

~ Britnee Miller

Etapa 4: código de pesquisa para Arduino e ArduCam com base em sua meta de projeto

1.) Ao obter o código para o arducam acesse https://github.com/ArduCam/Arduino. Em seguida, clique no botão Clonar ou Baixado no lado direito da tela (deve estar verde). Depois de fazer o download, você precisa salvá-lo em seus arquivos de programa (x86) no O-Drive. Certifique-se de rotulá-lo como Código Arducam.

2.) Depois de salvar o arquivo, abra o IDE do Arduino. Depois que o IDE estiver aberto, vá para Sketch na parte superior da página e, a seguir, Incluir Biblioteca. Em seguida, clique em adicionar Biblioteca Zip. Depois de fazer tudo isso, você deverá acessar seus arquivos. Depois de abertos, vá para o O-Drive e abra os arquivos de programa (x86). Em seguida, clique no arquivo de código do Arduino que você acabou de salvar no computador.

3.) Depois de fazer isso, abra o IDe novamente. Clique em Arquivo> Exemplos. Em seguida, role para baixo até ver arducam. Em seguida, ele o levará a esse arquivo. Assim que o arquivo for aberto, você irá para Mini> Exemplos> ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata. Depois de clicar, ele deve abrir no IDE do Arduino. depois de ver o código no IDE, pressione Verificar. Se houver algum erro, você fez algo errado. Volte e leia este passo a passo. Se você não obteve erros, pressione upload.

4.) Depois de fazer o upload do código para seu Arduino, vá para: arquivos> O-Drive> Arquivos de programas> Arduino> Bibliotecas> Arducam> Exemplos> Host_App> ArduCam_host_V2.0_Windows> Arducam_Host_V2

~ Britnee Miller

Etapa 5: conecte o Arduino à estante e, em seguida, ao CubeSat

Primeiro, faça furos na parte inferior do CubeSat. Em nosso CubeSat, havia 4 pilares nos quais perfuramos. Certifique-se de que o parafuso que está usando se encaixe no orifício feito. Fizemos 3 furos e um feltro era bastante robusto, mas se você achar que o seu precisa ser mais robusto, pode fazer mais furos.

Em seguida, marque onde os furos que você fez no CubeSat ficarão na prateleira de modo que os furos na prateleira e no CubeSat coincidam após a perfuração.

Agora é hora de fazer os furos onde você acabou de marcar na prateleira.

Agora é hora de fazer os furos onde você acabou de marcar na prateleira. Depois disso, você precisa se preparar para aparafusar o Arduino na prateleira. Primeiro marque onde perfurar a prateleira para proteger o Arduino. Já deve haver buracos no Arduino. Basta alinhar o Arduino onde quiser na prateleira e marcar onde os orifícios se alinham com ele.

Agora, faça os furos que você marcou.

Em seguida, aparafuse o Arduino à prateleira e prenda os parafusos colocando-os do outro lado do parafuso.

Depois disso, aparafuse a prateleira ao CubeSat.

Agora, prenda o Arducam na lateral do CubeSat usando elásticos

~ Emma Robertson

Etapa 6: unir o CubeSat

Primeiro, cole supercola os cantos do CubeSat onde você vai aparafusar.

Em seguida, martele um prego na supercola e certifique-se de que o orifício seja grande o suficiente para o tipo de parafuso que você está usando. Se você ainda não descobriu, é assim que você vai parafusar o CubeSat.

Em seguida, aparafuse o CubeSat.

Agora, você está FEITO!

~ Emma Robertson

Etapa 7: testes preliminares

Vôo de teste:

Para encontrar os dados do voo, tivemos que nos certificar de que o CubeSat foi montado. Então tivemos que prender um barbante. O comprimento da corda é sua escolha, no entanto, recomendamos fortemente 0,58 -,78 metros. Em seguida, amarramos o barbante no topo do nosso CubeSat para que a câmera no cubo fique olhando para baixo em um ângulo. Depois que a corda foi amarrada, nós a levamos para o Orbiter e conectamos o outro lado da corda a um mosquetão, amarrando-o. então tivemos que ligar o Variac. Uma vez que o Variac estava ligado, tivemos que mudar a velocidade para cerca de 125 por 30 segundos. Certifique-se de gravar o teste de vôo em câmera lenta. O teste de vôo é usado para ajudar a prever o que o CubeSat fará no teste final de coleta de dados.

Teste de agitação:

Para encontrar os dados para o teste de vibração, tivemos que nos certificar de que o CubeSat foi montado. Em seguida, o levamos para a mesa de agitação e o colocamos dentro da caixa que estava presa por grampos de encadernação. Em seguida, ligamos a máquina de mesa vibratória. Para que a mesa começasse a tremer, tivemos que girar o botão até 25 volts por 30 segundos. Certifique-se de gravar seu CubeSat na mesa de agitação em câmera lenta para que você possa encontrar a velocidade da agitação. Para encontrar a velocidade do seu CubeSat, você deve calcular a distância dividida pelo tempo. Portanto, a distância seria quantas vezes os cubos balançassem para frente e para trás. Em seguida, divida pela quantidade de tempo que você deixou agitar, que deve ser de 30 segundos. Portanto, seus dados ficariam assim: 108 (período de tempo em que ele balançou para frente e para trás) / 30 (segundos) = 3,6. A velocidade do nosso CubeSat foi de 3,6 metros por segundo.

Simulação Espacial:

Para obter os dados para a simulação espacial, tivemos que nos certificar de que tínhamos energia para nosso Arduino antes de colocá-lo na máquina. Então o colocamos no simulador espacial e o ligamos. Uma vez que o simulador estava ligado, tivemos que colocá-lo em 40% de vibração. O que isso faz é sacudir os cubos para frente e para trás como se estivessem no espaço, é uma simulação que simula como funcionaria no espaço. O que isso determina é se a energia do Arduino ainda está conectada após a agitação. Tivemos que deixá-lo assim por um minuto inteiro.

~ Dhruvi Patel

Etapa 8: Coleta de dados final (análise)

Para obter os dados finais, usamos um cabo USB de 15 pés de comprimento e o conectamos à porta USB. Usamos o cabo de 15 pés de comprimento, para coletar dados, conectamos uma extremidade a um computador e a outra extremidade ao Arduino. Então, assim como no teste de vôo preliminar, nós o conectamos a um mosquetão e o deixamos girar por 30 segundos em cerca de 125 (Variac).

E isso é o que medimos:

Tempo - 1 segundo (para cada giro)

Raio- 0,30 metros

Massa- 0,12 quilogramas

Frequência - 1 hertz (1 rotação por segundo)

Velocidade - 1,88 metros por segundos

Força de tensão - 0,8771 newtons (N)

Aceleração centrípeta - 11,78 metros por segundo ao quadrado

Força centrípeta - 1,41376 newtons (N)

~ Dhruvi Patel

~ Esther Kilishek

~ Emma Robertson

~ Britnee Miller

Etapa 9: Fim

Então, em conclusão de

Britnee Miller

Dhruvi Patel

Emma Robertson

Esther Kilishek

Todos nós esperamos que você se divirta tanto quanto nós fazendo este projeto