Πώς να φτιάξετε ένα CubeSat που μπορεί να μετρήσει τη θερμοκρασία: 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Έλα και θα δεις έναν κύβο 11x11x11x11 αγνής φαντασίας, πάρε το χέρι μου και θα δεις τη θερμοκρασία του Άρη! (σύμφωνα με το «Imagination» του Willy Wonka)

Σήμερα θα σας δείξω ότι πρέπει να φτιάξετε το δικό σας CubeSat! Εγώ και οι συνεργάτες μου Alyssa και Hannah σχεδιάσαμε έναν κύβο 11x11x11x11 με στόχο να μετρήσουμε τη θερμοκρασία του Άρη!

Βήμα 1: Εδώ είναι τα εργαλεία και τα υλικά που θα χρειαστείτε

CubeSat

Popsicle sticks:

Duck Tape:

Ζεστή κόλλα:

Χαρτόνι:

Βαμβακερές μπάλες:

Arduino:

Πίνακας ψωμιού:

Σύρματα:

220 Αντίσταση:

LED:

Κάρτα SD:

Αισθητήρας θερμοκρασίας:

Βήμα 2: Οδηγίες

Πρώτα πράγματα πρώτα ας ξεκινήσουμε με το arduino για το CubeSat!

1. Το πρώτο βήμα για τον προγραμματισμό του Arduino σας είναι να συνδέσετε τον αισθητήρα θερμοκρασίας. (ανατρέξτε στην παραπάνω εικόνα)

2. (για χάρη της κάρτας SD αργότερα, αντικαταστήστε 5V με 3,3V)

3. Στη συνέχεια, θα μεταβείτε σε αυτόν τον ιστότοπο: https://arduinomodules.info/ky-028-digital-temper… Και αντιγράψτε τον κωδικό που παρατίθεται.

4. Δεν απαιτούνται επιπλέον βιβλιοθήκες για την επαλήθευση του κώδικα, οπότε θα πρέπει να μπορείτε να μεταφέρετε τον κώδικα αμέσως.

5. Αφού μεταφέρετε τον κωδικό στο arduino σας, πρέπει να ανοίξετε τη Σειριακή οθόνη για να δείτε τους αριθμούς που ανεβαίνει ο αισθητήρας θερμοκρασίας σας. ** Αυτός ο αριθμός ΔΕΝ είναι πραγματική θερμοκρασία **

6. Αφού βεβαιωθείτε ότι ο αισθητήρας σας λειτουργεί καλά, καταγράψτε τον αριθμό που βλέπετε και ταιριάξτε τον με τη θερμοκρασία του δωματίου.

7. Στη συνέχεια, κωδικοποιείται η κάρτα SD (ακολουθήστε την παραπάνω εικόνα για να τη συνδέσετε). οι αλλαγές στον κωδικό σας επισημαίνονται στις παραπάνω εικόνες.

8. Αφού κάνετε τις αλλαγές, βεβαιωθείτε ότι η λυχνία LED ανάβει όταν μεταφέρετε τον κωδικό σας. Συνδέστε μια μπαταρία στο arduino σας και αφαιρέστε την από τον υπολογιστή και θα πρέπει να ρυθμίσετε!

Στη συνέχεια, θα προχωρήσουμε στην πραγματική δομή του CubeSat!

1. Χρησιμοποιώντας περίπου 34 ξυλάκια popsicle καυτή κόλλα 4 κάθε φορά για να φτιάξετε ένα τετράγωνο (πρέπει να έχουν μείνει μερικά ξυλάκια popsicle) 2. Αφού δημιουργήσετε 6 τετράγωνα, κολλήστε ζεστά όλες τις πλευρές μαζί για να φτιάξετε ένα κουτί

3. Στη συνέχεια κόψτε ένα (11inX11in) χαρτόνι για να φτιάξετε τη βάση του CubeSat μας

4. Χρησιμοποιώντας τα υπόλοιπα ξυλάκια μας και 4 (1inX4in) χαρτόνια δημιουργούμε 5 Χ για τους τοίχους του CubeSat

5. Ζεστή κόλλα 4 των Χ στα αντίστοιχα τοιχώματα του κύβου μας (αφήστε ανοιχτή την κορυφή που βρίσκεται απέναντι από τη βάση από χαρτόνι)

6. Το υπόλοιπο Χ θα παραμείνει ως καπάκι μας, ώστε το arduino να μπορεί να μεταφερθεί μέσα και έξω από τη δομή του, απλά κολλήστε με ταινία το υπόλοιπο Χ στην υπόλοιπη πλευρά όταν το arduino είναι ασφαλές

7. Στη συνέχεια, για να διατηρήσετε το arduino σταθερό, σάντουιτς μαζί με τη μητρική πλακέτα και το breadboard μαζί χρησιμοποιώντας ένα λαστιχάκι (κάντε το ίδιο πράγμα και με την μπαταρία)

8. Στη συνέχεια, βάλτε ένα κομμάτι κολλητικής ταινίας, στο κάτω μέρος της μακράς πλευράς του arduino

9. Βάλτε μέσα στο ασφαλές arduino στη βάση της δομής και περιβάλλετε την πλευρά όπου ο αισθητήρας θερμοκρασίας δεν είναι με βαμβάκι για προστασία

10 Το Duck Tape το υπόλοιπο Χ στο τελευταίο ανοιχτό τμήμα της δομής για να ολοκληρώσετε το CubeSat!

Βήμα 3: Αποτελέσματα και διδάγματα

Τα δεδομένα που θα συλλέξετε θα πρέπει να μοιάζουν με το παραπάνω γράφημα και όπως ανέφερα πριν οι αριθμοί που βλέπετε δεν είναι οι πραγματικές σας θερμοκρασίες (θα πρέπει να τους κρύψετε προσθέτοντας 100 για να έχετε την πραγματική θερμοκρασία). Το CubeSat για παράδειγμα περιστράφηκε κοντά σε θερμάστρα για 38 δευτερόλεπτα και τα αποτελέσματα αυξήθηκαν από 240 σε 340 η θερμοκρασία, ωστόσο, αυξήθηκε από 75,5 μοίρες σε 175,5.

Ορισμένα προβλήματα που ενδέχεται να αντιμετωπίσετε κατά τη δημιουργία του arduino είναι εάν η λυχνία LED δεν ανάβει μετά την κωδικοποίηση της κάρτας SD. Βεβαιωθείτε ότι έχετε διπλασιάσει τις αλλαγές κωδικού και ότι η λυχνία LED σας έχει τοποθετηθεί σωστά. Εάν η λυχνία LED δεν λειτουργεί ακόμα, αντικαταστήστε την.

Κατά την κατασκευή της πραγματικής δομής του CubeSat μερικές δυσκολίες που μπορεί να αντιμετωπίσετε είναι προβλήματα ασφάλισης του arduino στο εσωτερικό της δομής. Πάρτε προφυλάξεις για να βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια σας είναι ακόμα στη θέση τους και προσπαθήστε να τα χειριστείτε με τον τρόπο που τα μέρη του arduino δεν έβγαιναν έξω από τις τρύπες. Η ταινία πάπιας, τα λαστιχάκια και τα μπαλάκια είναι ο καλύτερος φίλος σας σε αυτή την κατάσταση και ανάλογα με το arduino και τη δομή σας μπορεί να χρειαστείτε λιγότερο από το άλλο. Επίσης, παραμείνετε προσεκτικοί κατά τη χρήση της θερμής κόλλας καθώς δεν θέλετε να προκαλέσετε τυχαία εγκαύματα.

Ορισμένες φυσικές που εφαρμόζονται κατά τη δημιουργία αυτού του έργου είναι η κυκλική κίνηση και η έρευνα arduino analytics