Comment construire un CubeSat avec un Arduino avec un Arducam : 9 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Dans la première image, nous avons un Arduino et il s'appelle "Arduino Uno".

Dans la deuxième photo, nous avons un Arducam, et il s'appelle "Arducam OV2640 2MP mini".

Avec la deuxième image, il y a le matériel dont vous aurez besoin pour câbler l'Arduino et l'Arducam. Vous aurez besoin d'au moins 10 fils, un Arducam et un Arduino.

Dans la troisième image, nous avons le schéma de câblage Arduino que vous utiliserez pour câbler l'Arduino.

~ Ce sont les éléments dont vous aurez besoin pour commencer à câbler l'Arduino.

~ Dhruvî

Étape 1: Recherche de conception pour CubeSat

1.) Faites des recherches sur les CubeSats et trouvez un design CubeSat que vous aimez. Assurez-vous que le design que vous choisissez a un fichier stl (alias un fichier d'impression).

2.) Une fois que vous avez trouvé un design avec un fichier.stl, assurez-vous d'avoir un lecteur flash avec vous, afin de pouvoir télécharger le fichier stl.

3.) Si vous avez du mal à trouver un design, nous avons utilisé ce design:

~ Esther Kilishek

Étape 2: Impression 3D CubeSat

1.) Si vous êtes nouveau sur l'imprimante 3D, voici un espace de mélange qui contient des vidéos qui vous aideront à comprendre comment vous familiariser avec l'imprimante:

2.) Une fois que vous vous êtes familiarisé avec l'imprimante, assurez-vous de télécharger le logiciel Cura:

www.lulzbot.com/cura

3.) Après l'avoir téléchargé, branchez l'ordinateur sur l'imprimante 3D. Nettoyez ensuite la plaque d'impression et appliquez une couche de colle avec un bâton de colle pour que l'encre colle à la plaque.

4.) Après avoir mis l'encre dans la cartouche, allumez l'imprimante 3D et attendez que l'imprimante soit réchauffée pour démarrer.

5.) Ensuite, vous attendez qu'il s'imprime, mais assurez-vous de revenir et de regarder les pièces du CubeSat si vous l'avez imprimé en plusieurs parties. Si vous imprimez en plusieurs parties, assurez-vous d'appliquer de la colle avant de commencer à imprimer la partie suivante.

6.) Ensuite, une fois que toutes les pièces sont imprimées, éteignez l'imprimante et nettoyez la plaque pour le groupe suivant.

~ Esther Kilishek

Étape 3: câbler Arducam et Arduino

- Lors de la connexion de l'ArduCam à l'Arduino, vous aurez besoin de 8 fils. rouge, 2 bleu, blanc, orange, marron, jaune et noir.

1.) Branchez un côté du fil jaune dans le premier emplacement de l'ArduCam et l'autre côté dans l'Arduino à A5 sur le côté gauche du microcontrôleur (AKA le cerveau de l'Arduino).

2.) Ensuite, prenez un côté du fil marron et branchez-le dans l'ArduCam juste à côté du fil jaune. Mettez l'autre côté du fil marron dans A4 juste à côté du fil jaune.

3.) Ensuite, prenez un côté du fil rouge et branchez-le sur l'ArduCam juste à côté du fil marron. Ensuite, prenez l'autre côté du fil rouge et branchez-le sur 5V sur le côté gauche du cerveau.

4.) Ensuite, prenez un côté du fil blanc et branchez-le à côté du fil rouge dans l'ArduCam. Prenez l'autre côté du fil blanc et branchez-le sur l'Arduino à GND sur le côté gauche du cerveau.

5.) Ensuite, prenez un côté du fil noir et branchez-le dans l'ArduCam juste à côté du fil blanc. Prenez l'autre côté du fil noir et branchez-le sur la broche 13 des broches numériques.

6.) Prenez le 1er fil bleu et branchez-le dans l'ArduCam juste à côté du fil noir. Prenez l'autre côté de ce fil bleu et branchez-le sur la broche numérique 12.

7.) Prenez le dernier fil bleu et branchez-le sur l'ArduCam juste à côté du 1er fil bleu. Ensuite, prenez l'autre extrémité de ce fil bleu et branchez-le sur la broche numérique 11.

8.) Ensuite, prenez enfin le fil orange et branchez un côté dans l'ArduCam juste à côté du 2ème fil bleu. Ensuite, prenez l'autre côté du fil orange dans la broche numérique 10.

9.) Finalement, votre ArduCam sera correctement câblée à l'Arduino. Une fois que vous l'avez câblé, branchez-le sur le câble USB. Branchez ensuite l'autre extrémité du câble USB sur votre ordinateur et commencez votre recherche de code.

~ Britnee Miller

Étape 4: Recherchez le code pour Arduino et ArduCam en fonction de l'objectif de votre projet

1.) Lorsque vous obtenez le code de l'arducam, accédez à https://github.com/ArduCam/Arduino. Cliquez ensuite sur le bouton Clone ou Téléchargé sur le côté droit de l'écran (il doit être vert). Une fois que vous l'avez téléchargé, vous devez l'enregistrer dans vos fichiers de programme (x86) dans l'O-Drive. Assurez-vous de l'étiqueter Code Arducam.

2.) Une fois que vous avez enregistré le fichier, ouvrez Arduino IDE. Une fois l'IDE ouvert, allez dans Sketch en haut de la page, puis Inclure la bibliothèque. Cliquez ensuite sur ajouter une bibliothèque Zip. Une fois que vous avez fait tout cela, cela devrait vous amener à vos fichiers. Une fois qu'ils sont ouverts, accédez à votre O-Drive et ouvrez les fichiers programme (x86). Cliquez ensuite sur le fichier de code Arduino que vous venez d'enregistrer sur votre ordinateur.

3.) Une fois que vous avez fait cela, ouvrez à nouveau IDe. Cliquez sur Fichier> Exemples. Ensuite, faites défiler tout en bas jusqu'à ce que vous voyiez Arducam. Il vous mènera ensuite à ce fichier. Une fois ce fichier ouvert, vous allez dans Mini>Examples>ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata. Une fois que vous avez cliqué, il devrait s'ouvrir dans Arduino IDE. une fois que vous voyez le code dans IDE, appuyez sur Vérifier. S'il y a des erreurs, c'est que vous avez fait quelque chose de mal. Revenez en arrière et lisez cette étape par étape. Si vous n'avez pas d'erreurs, appuyez sur télécharger.

4.) Une fois que vous avez téléchargé le code sur votre Arduino, accédez à: fichiers> O-Drive>Program Files> Arduino> Bibliothèques> Arducam>Examples>Host_App>ArduCam_host_V2.0_Windows>Arducam_Host_V2

~ Britnee Miller

Étape 5: connectez Arduino à l'étagère puis au CubeSat

Tout d'abord, percez des trous dans le fond du CubeSat. Sur notre CubeSat, il y avait 4 piliers dans lesquels nous avons percé. Assurez-vous que la vis que vous utilisez s'insère dans le trou que vous faites. Nous avons percé 3 trous par feutre, c'était assez solide, mais si vous pensez que le vôtre doit être plus solide, vous pouvez percer plus de trous.

Ensuite, marquez l'emplacement des trous que vous avez percés sur le CubeSat sur l'étagère afin que les trous sur l'étagère et sur le CubeSat correspondent les uns aux autres après avoir percé.

Il est maintenant temps de percer les trous que vous venez de marquer sur l'étagère.

Il est maintenant temps de percer les trous que vous venez de marquer sur l'étagère. Après cela, vous devez vous préparer à visser l'Arduino sur l'étagère. Marquez d'abord où percer l'étagère pour sécuriser l'Arduino. Il devrait déjà y avoir des trous dans l'Arduino. Alignez simplement l'Arduino où vous le souhaitez sur l'étagère et marquez l'endroit où les trous s'alignent avec lui.

Maintenant, percez les trous que vous avez marqués.

Ensuite, vissez l'Arduino sur l'étagère et fixez les vis en mettant des boulons de l'autre côté de la vis.

Après cela, vissez l'étagère au CubeSat.

Maintenant, fixez l'Arducam sur le côté du CubeSat à l'aide d'élastiques

~ Emma Robertson

Étape 6: Assemblez CubeSat

Tout d'abord, super collez les coins du CubeSat dans lesquels vous allez visser.

Ensuite, enfoncez un clou dans la super colle et assurez-vous que le trou est assez grand pour le type de vis que vous utilisez. Si vous ne l'avez pas encore compris, voici comment vous allez visser le CubeSat ensemble.

Ensuite, vissez le CubeSat ensemble.

Maintenant, vous avez FAIT!

~ Emma Robertson

Étape 7: Tests préliminaires

Essai en vol:

Afin de trouver les données pour le vol, nous devions nous assurer que le CubeSat était assemblé. Ensuite, nous avons dû attacher une ficelle. La longueur de la chaîne est votre choix, mais nous vous recommandons fortement de 0,58 à 0,78 mètre. Ensuite, nous avons attaché la ficelle au sommet de notre CubeSat de sorte que la caméra dans le cubesat regarde en biais. Une fois la ficelle attachée, nous l'avons amenée à l'Orbiter et avons connecté l'autre côté de la ficelle à un mousqueton en l'attachant. puis nous avons dû allumer le Variac. Une fois le Variac allumé, nous avons dû tourner la vitesse à environ 125 pendant 30 secondes. Assurez-vous d'enregistrer le test en vol au ralenti. Le test en vol est utilisé pour aider à prédire ce que le CubeSat fera lors du test final de collecte de données.

Test d'agitation:

Afin de trouver les données pour le test d'agitation, nous devions nous assurer que le CubeSat était bien assemblé. Ensuite, nous l'avons amené sur la table à secousses et l'avons mis dans la boîte qui était attachée par des pinces à reliure. Ensuite, nous avons allumé la machine à table vibrante. Pour que la table commence à trembler, nous avons dû tourner le bouton jusqu'à 25 volts pendant 30 secondes. Assurez-vous d'enregistrer votre CubeSat sur la table à secousses au ralenti afin que vous puissiez trouver la vitesse de la secousse. Pour trouver la vitesse de votre CubeSat, vous devez prendre la distance divisée par le temps. La distance serait donc le nombre de fois que les cubesat ont tremblé d'avant en arrière. Ensuite, divisez cela par le temps pendant lequel vous le laissez secouer, qui devrait être de 30 secondes. Ainsi, vos données ressembleraient à ceci: 108 (durée pendant laquelle elles ont été secouées) /30 (secondes) = 3,6. La vitesse de notre CubeSat était de 3,6 mètres par seconde.

Simulation spatiale:

Afin d'obtenir les données pour la simulation spatiale, nous devions nous assurer que notre Arduino était alimenté avant de le mettre sur la machine. Ensuite, nous l'avons mis sur le simulateur spatial et l'avons allumé. Une fois le simulateur allumé, nous avons dû le mettre à 40% de vibrations. Ce que cela fait, c'est qu'il secoue les cubes d'avant en arrière comme s'ils étaient dans l'espace, c'est une simulation simulant comment cela fonctionnerait dans l'espace. Ce que cela détermine, c'est que l'alimentation de l'Arduino est toujours connectée après la secousse. Nous avons dû le laisser pendant une minute entière.

~ Dhruví Patel

Étape 8: Collecte des données finales (analyse)

Pour obtenir les données finales, nous avons utilisé un câble USB de 15 pieds de long et l'avons branché sur le port USB. Nous avons utilisé le câble de 15 pieds de long pour collecter des données, nous avons connecté une extrémité à un ordinateur et l'autre extrémité à l'Arduino. Puis tout comme le test en vol préliminaire, nous l'avons accroché à un mousqueton et l'avons laissé tourner pendant 30 secondes sur environ 125 (Variac).

Et voici ce que nous avons mesuré:

Temps - 1 seconde (pour chaque rotation)

Rayon-0,30 mètres

Masse - 0,12 kilogrammes

Fréquence - 1 hertz (1 rotation par seconde)

Vitesse - 1,88 mètres par seconde

Force de tension - 0,8771 newtons (N)

Accélération centripète - 11,78 mètres par seconde au carré

Force centripète - 1,41376 newtons (N)

~ Dhruví Patel

~ Esther Kilishek

~ Emma Robertson

~ Britnee Miller

Étape 9: La fin

Donc en conclusion de

Britnee Miller

Dhruví Patel

Emma Robertson

Esther Kilishek

Nous espérons tous que vous vous amuserez autant que nous à faire ce projet