Come assemblare Arduino per scattare foto di: Sydney, Maddy e Magdiel: 8 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Il nostro obiettivo era assemblare un Arduino e un Cubesat in grado di scattare foto di un Marte simulato o del Marte reale. Ad ogni gruppo sono state assegnate limitazioni ai progetti: non più grandi di 10x10x10 cm, non possono pesare più di 3 libbre. Le nostre restrizioni di gruppo individuali dovevano non aggiungere altri sensori o cambiare l'idea originale del nostro progetto.

Passaggio 1: raccogliere materiali

1) Dovrai acquistare una ArduCam compatibile con Arduino Uno. Abbiamo comprato il nostro su Amazon e il modello esatto che abbiamo comprato era: Arducam Mini Module Camera Shield con obiettivo OV2640 2 Megapixel per Arduino UNO Mega2560 Board (il link su Amazon non copierà ma digiti quel nome esatto e dovrebbe essere il primo sulla pagina)

2) Costruisci Cubesat. Nel nostro progetto abbiamo utilizzato una stampante 3D per stampare un Cubesat già progettato. Non importa quale design usi. Se non hai la possibilità di stampare in 3D, puoi anche assemblarlo usando vari oggetti come bastoncini di falcetto, lego, altro legno, ecc. Se non stai assemblando l'Arduino da inserire in un Cubesat, salta questo passaggio. (Spiegheremo come abbiamo costruito Cubesat al passaggio 3)

3) Ottieni Arduino. Abbiamo usato un Arduino Uno che è compatibile con Arducam.

4) Raccogliere i fili. Avrai bisogno di 8 fili maschio-femmina e 4 fili maschio. I colori non contano, ma colori diversi possono aiutarti a rimanere organizzato.

Passaggio 2: collegare i cavi

Prendi gli 8 fili maschio-femmina e collega l'estremità femmina ai poli d'argento sull'Arducam. Sarà una misura stretta ma andranno avanti tutti con un po' di pazienza.

Faremo riferimento ai colori che stiamo utilizzando andando da destra a sinistra partendo dal grigio.

1) Fine grigia in A5

2) Fine bianca su A4

3) Estremità nera a 5V

4) Fine verde militare a GND

5) Fine rossa a 13

6) Fine arancione a 12

7) Fine giallo a 11-

8) Fine verde a 7

Passaggio 3: assemblare Cubesat

Per il nostro progetto abbiamo stampato in 3D il nostro Cubesat. Se non hai accesso a una stampante 3D, ci sono molte altre opzioni per costruire come bastoncini di ghiacciolo, lego, metallo, ecc.

Sopra ci sono i link stl che abbiamo usato e scaricato per stampare il nostro Cubesat insieme a un esempio di immagine. Per accedere ai collegamenti, fai clic sui collegamenti delle foto e ti porterà in un'altra pagina, una volta sull'altra pagina fai clic sul piccolo collegamento nell'angolo in basso a sinistra e verrà scaricato sul tuo computer.

Per attaccare il nostro foglio superiore e inferiore abbiamo avvitato tre fori e le immagini verranno mostrate sopra. Quando si stampa in 3D, inizia con uno strato sottile sul fondo e abbiamo deciso di tenerlo invece di tagliarlo e attaccare il pezzo inferiore, ma la scelta è tua. Con il nostro design finito abbiamo deciso di tagliare i pezzi più disordinati per ripulire un po' meglio l'aspetto.

Se decidi di costruire il tuo Cubesat in un modo diverso, potrebbe essere necessario costruire uno scaffale per Arduino.

Passaggio 4: imposta il codice

1) Apri Arduino/Genuino Uno sul computer

2) Scarica il codice da Arducam.com e usa la spi cam e scarica la libreria allegata

a) Apri Arducam.com

b) Premi la diapositiva della spy cam sulla home page

c) Sul lato sinistro della pagina premere software

d) Nel software premere i collegamenti Github del codice sorgente e scaricare i 3 file su quella pagina

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

3) Aprire Arduino/Genuino Uno e caricare il file spi sul programma

4) Assicurati che il cavo USB sia collegato ad Arduino e al computer

5) Apri la libreria che hai scaricato sulla pagina

6) Premi il pulsante che dice "carica" nella parte superiore della pagina

Se vuoi aprire Arducam Host che è solo un video continuo dalla videocamera, vai alla libreria scaricata e apri il pulsante Arducam Host

Passaggio 5: proteggere Arduino

I Cubesat sono costruiti per essere inviati nello spazio e questo significa molto muoversi. Il tuo Arduino e la tua fotocamera devono essere il più sicuri possibile in modo che nulla si rompa durante il viaggio verso Marte o, nel nostro caso, durante lo shake test.

Non esiste davvero un modo perfetto per eseguire questo passaggio e probabilmente avrai un modo migliore di quello che abbiamo fatto noi, ma ecco il nostro esempio:

1) Prendi Arduino e trova un buon spazio nella parte inferiore del tuo Cubesat o sullo scaffale se decidi di farne uno

2) Fai un anello di nastro (usa il nastro adesivo anche se non è raffigurato, siamo finiti) e incollalo sul fondo dell'Arduino

3) Premi Arduino e la bolla del nastro e premi con decisione nel punto sicuro che hai creato nel tuo Cubesat

4) Se ritieni che Arduino non sia completamente sicuro, aggiungi un pezzo di nastro adesivo sopra per ulteriori protezioni

5) Trova un buon posto per la tua ArduCam

6) Fissa la telecamera con del nastro adesivo nel modo migliore che ritieni opportuno. Nella nostra foto mostra che abbiamo preso due pezzi sopra e sotto e li abbiamo fatti abbastanza lunghi da avvolgere i pezzi di plastica

Passaggio 6: test

Test di volo e scuotimento

Per assicurarti che il tuo Arduino sia sicuro, è possibile eseguire un test di volo e vibrazione, ma è facoltativo. Nella nostra classe avevamo due macchine per testare il nostro Cubesat ma potresti non avere l'opzione. Avremo un video dei nostri test messi sopra.

Per il test di volo è necessario utilizzare la stringa per connettersi dal Cubesat alla macchina. Abbiamo avvolto la corda attraverso quattro fori sui lati opposti del Cubesat. Consigliamo di allungare il filo perché abbiamo dovuto rimediare e aggiungere altro filo. Quando abbiamo attaccato la nostra corda, l'abbiamo messa sul lato opposto della fotocamera in modo che la fotocamera sia sempre rivolta verso il basso per ottenere una visione migliore. Userai un gancio per attaccare la corda alla macchina. Una volta che la corda è collegata, accenderai la macchina e raggiungerai lentamente la massima potenza e la farai girare per 30 secondi.

Per i test di scuotimento metterai il Cubesat in una piccola scatola e lo porterai lentamente alla massima potenza. Ci sono due test di vibrazione, quindi per il secondo dovrai registrarlo ma sarà lo stesso concetto. Ripeti quello che hai fatto prima e fallo andare per 30 secondi.

Passaggio 7: progetti di fisica

T: (2/1) sec/ciclo

Ci vogliono 2 secondi per entrare in orbita attorno al test di volo.

f: (.5/1) cicli/sec

Nel test può fare 0,5 cicli in un secondo.

V: 2,29 m/s

La velocità del moto del satellite è di 2,29 m/s, questa è stata calcolata prendendo il diametro (1,46 cm) e moltiplicando per pi poi dividendo per il tempo (2/1 sec/ciclo). La velocità è la velocità del Cubesat mentre gira in tondo durante il test di volo.

Ac: 7,18 m/s^2

L'accelerazione è 7,18 m/s^2 calcolata elevando al quadrato la velocità (2,29 m/s) e dividendo per il raggio (0,73 cm). L'accelerazione è la variazione di velocità del Cubesat così com'è nel test

Fc: 1069,44 N

La forza centripeta si calcola prendendo la massa (148,87 g) e moltiplicandola per il quadrato della velocità e dividendo per il raggio (0,73 cm). La forza centripeta è una forza che agisce sul Cubesat mentre si muove in circolo, mantenendolo nel percorso generale mentre Fc si muove verso l'interno.

Passaggio 8: conclusione

Questi sono tutti i passaggi che abbiamo seguito per assemblare un Cubesat e codificare un arduino per scattare foto di Marte o di qualsiasi altro oggetto che desideri. In questo Instructable abbiamo incluso le nostre misurazioni e calcoli esatti, ma a casa i tuoi risultati potrebbero differire. Anche se il nostro progetto ha avuto qualche intoppo sulla strada, ci siamo posti l'obiettivo di appianarli tutti e rendere questo progetto il più semplice possibile per chiunque altro.