CubeSat Accelerometer Tutorial: 6 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Cubat yog ib hom me me ntawm lub hnub qub rau kev tshawb fawb hauv qhov chaw uas tau tsim los ntawm cov lej ntawm 10x10x10 cm cubic units thiab qhov hnyav ntawm tsis ntau tshaj 1.33 kilograms ib chav. Cubesats pab kom muaj ntau lub hnub qub xa mus rau qhov chaw thiab tso cai rau tus tswv ua tiav kev tswj lub tshuab tsis hais lawv nyob qhov twg hauv ntiaj teb. Cubesats kuj tseem pheej yig dua li lwm qhov qauv tam sim no. Thaum kawg, cubesats pab txhawb kev nkag mus rau hauv qhov chaw thiab nthuav tawm kev paub ntawm peb lub ntiaj teb thiab ntiaj teb zoo li cas.

Arduino yog lub platform, lossis khoos phis tawj ntawm hom, siv los tsim cov phiaj xwm hluav taws xob. Ib qho Arduino suav nrog ob lub programmable Circuit board thiab ib qho software, uas khiav ntawm koj lub computer, siv los sau thiab xa computer code rau hauv pawg thawj coj.

Txog qhov haujlwm no, peb pab pawg tau tso cai xaiv ib qho sensor uas peb xav tau txhawm rau txheeb xyuas qee yam ntawm kev pleev ntawm Mars. Peb txiav txim siab mus nrog tus ntsuas hluav taws xob, lossis cov cuab yeej siv hluav taws xob siv los ntsuas lub zog nrawm.

Txhawm rau ua kom tag nrho cov cuab yeej no ua haujlwm ua ke, peb yuav tsum txuas tus ntsuas qhov ntsuas mus rau lub khob cij ntawm Arduino, thiab txuas ob qho tib si rau sab hauv ntawm lub cubat, thiab paub tseeb tias nws tiv thaiv kev sim ya davhlau thiab kev sim co. Cov lus qhia no yuav suav txog qhov peb ua tiav qhov no thiab cov ntaub ntawv peb tau sau los ntawm Arduino.

Kauj Ruam 1: Tsim Lub Hom Phiaj (Alex)

Peb lub hom phiaj tseem ceeb rau txoj haujlwm no, yog siv lub ntsuas ntsuas ntsuas (tsis txhob txhawj xeeb peb yuav piav qhia qhov no yog dab tsi tom qab) tso rau hauv CubeSat, txhawm rau ntsuas qhov nrawm vim qhov nqus ntawm Mars. Peb tau tsim CubeSat, thiab sim nws qhov ua tau zoo nyob hauv ntau txoj hauv kev. Qhov nyuaj tshaj plaws ntawm kev teeb tsa lub hom phiaj thiab kev npaj, tau nkag siab yuav ua li cas thiaj muaj Arduino thiab cov ntsuas kev ntsuas hauv CubeSat, nyob rau hauv txoj kev nyab xeeb. Txhawm rau ua qhov no, peb yuav tsum tau los nrog CubeSat tsim tau zoo, xyuas kom tseeb tias nws yog 10x10x10cm, thiab xyuas kom tseeb tias nws hnyav dua 1.3 kg.

Peb txiav txim siab tias Legos, qhov tseeb yuav ua pov thawj ruaj khov, thiab tseem yooj yim los tsim nrog. Legos kuj tseem yog qee yam uas ib tus neeg tuaj yeem muaj, ntau dua li peb siv nyiaj ntawm ib qho khoom siv hauv tsev. Hmoov zoo, cov txheej txheem los nrog kev tsim qauv tsis siv sijhawm ntev heev, zoo li koj yuav pom hauv cov kauj ruam tom ntej.

Kauj Ruam 2: Tsim Cubesat

Txog qhov tshwj xeeb cubesat, peb siv legos rau lawv yooj yim los tsim, txuas, thiab ua haujlwm ntev. Lub voos xwmfab zaum yuav tsum yog 10x10x10 cm thiab hnyav dua 1.33 kg (3 lbs) ib U. Tus Legos ua kom yooj yim kom muaj qhov tseeb 10x10x10 cm thaum siv ob lub hauv paus Lego rau hauv pem teb thiab hau ntawm lub cubat. Koj yuav tsum tau pom qis dua Lego cov hauv paus kom tau txais lawv raws nraim qhov koj xav tau. Sab hauv lub qhov cub, koj yuav muaj koj lub arduino, qhob cij, roj teeb, thiab tus tuav daim npav SD txhua tus txuas rau phab ntsa siv cov nplaum uas koj xav tau. Peb tau siv cov kab xev los xyuas kom tsis muaj daim yuav xoob hauv. Txhawm rau txuas lub cubesat rau lub orbiter peb tau siv txoj hlua, txoj hlua roj hmab, thiab txoj hlua khi. Cov roj hmab yuav tsum tau qhwv ib ncig ntawm lub cubesat zoo li yog qhwv qhwv ib puag ncig tam sim no. Tom qab ntawd txoj hlua raug khi rau nruab nrab ntawm txoj hlua roj hmab ntawm lub hau. Tom qab ntawd txoj hlua tau xaws los ntawm txoj hlua zip uas tom qab ntawd txuas rau lub orbiter.

Kauj Ruam 3: Tsim Arduino

Peb lub hom phiaj rau CubeSat no, zoo li tau hais ua ntej, yog txiav txim siab qhov nrawm vim lub ntiajteb txawj nqus ntawm lub ntiaj teb nrog lub ntsuas cua. Accelerometers yog cov kab hluav taws xob sib txuas lossis cov qauv siv los ntsuas qhov nrawm ntawm cov khoom uas lawv tau txuas nrog. Hauv qhov haujlwm no kuv tau kawm paub txog kev sau tus lej thiab txuas xov. Kuv siv mpu 6050 uas yog siv ua lub tshuab hluav taws xob uas yuav ntsuas lub zog nrawm. Los ntawm kev paub txog qhov nrawm ntawm kev nrawm, koj tuaj yeem txheeb xyuas txoj kev uas lub cuab yeej txav mus rau X, Y, thiab Z axis. Hauv lwm lo lus, koj tuaj yeem qhia yog tias nws txav mus thiab nqis los yog ib sab rau ib sab; tus ntsuas hluav taws xob thiab qee qhov chaws tuaj yeem muab cov ntaub ntawv yooj yim rau koj los txiav txim cov ntaub ntawv ntawd. Qhov ntau dua qhov ntsuas, qhov tseeb dua thiab cov ncauj lus kom ntxaws yuav yog. Qhov no txhais tau tias rau qhov hloov pauv hauv kev nrawm, yuav muaj kev hloov pauv loj dua hauv cov teeb liab.

Kuv yuav tsum xaim lub arduino, uas twb tau txuas rau lub ntsuas hluav taws xob, mus rau tus tuav daim npav SD uas yuav khaws cov ntaub ntawv tau txais thaum lub sijhawm sim ya dav hlau yog li peb tuaj yeem rub nws mus rau lub khoos phis tawj. Txoj hauv kev no peb tuaj yeem saib qhov ntsuas ntawm X, Y, thiab Z axis kom pom qhov twg qhov cub nyob hauv huab cua. koj tuaj yeem pom hauv cov duab txuas yuav ua li cas xaim lub arduino mus rau lub ntsuas hluav taws xob thiab lub khob cij.

Kauj Ruam 4: Kev Ya thiab Kev Kuaj (Alex)

Txhawm rau kom ntseeg tau lub voos xwmfab zaum ua haujlwm ntev, peb yuav tsum tau muab nws dhau los ntawm cov kev sim, uas yuav simulate ib puag ncig uas nws yuav raug muab tso rau hauv, hauv qhov chaw.. Peb yuav tsum tau hlua cov arduino mus rau lub cuab yeej hu ua orbiter, thiab sim nws txoj kev ya dav hlau ncig lub ntiaj chaw liab. Peb tau sim ntau txoj hauv kev los txuas lub voos xwmfab zaum, tab sis thaum kawg peb tuaj yeem txiav txim siab ntawm ob txoj hlua roj hmab uas tau qhwv ib ncig ntawm lub voos xwmfab zaum. Ib txoj hlua tau txuas rau cov hlua roj hmab.

Kev sim ya davhlau tsis tau ua tiav tam sim ntawd, zoo li peb sim thawj zaug, qee cov kab xev pib tawm tuaj. Peb tom qab ntawd hloov pauv cov qauv rau txoj hlua roj hmab xaiv uas tau hais hauv kab lus dhau los. Txawm hais tias ntawm peb qhov kev sim zaum thib ob, peb muaj peev xwm kom tus menyuam zaum zaum ya ntawm qhov xav tau nrawm, rau 30 vib nas this, yam tsis muaj teeb meem tshwm sim hlo li.

Qhov kev ntsuas tom ntej yog qhov kev ntsuas kev co, uas yuav xoob xoob lub voos xwmfab zaum taug kev los ntawm ntiaj chaw huab cua. Peb yuav tsum tau muab lub voos xwmfab zaum ntawm lub rooj vibration thiab tig lub zog mus rau qib siab. Lub voos xwmfab zaum tom qab ntawd yuav tsum nyob twj ywm yam tsawg kawg 30 vib nas this ntawm qib zog no. Hmoov zoo rau peb, peb muaj peev xwm hla txhua yam ntawm qhov kev sim ntawm peb thawj zaug sim. Tam sim no txhua yam uas tseem yog qhov kawg khaws cov ntaub ntawv thiab ntsuas.

Kauj Ruam 5: Txhais Cov Ntaub Ntawv

Nrog cov ntaub ntawv peb tau txais tom qab ua qhov kev xeem zaum kawg, koj tuaj yeem pom qhov twg lub voos xwmfab taug kev ntawm X, Y, thiab Z thiab txiav txim siab qhov nrawm los ntawm kev faib koj qhov kev txav chaw los ntawm lub sijhawm. Qhov no muab rau koj qhov nrawm nrawm. Tam sim no, tsuav yog lub hom phiaj ua kom nrawm nrawm, koj tsuas yog yuav tsum tau muab qhov nruab nrab nrawm nrawm los ntawm 2 kom tau txais qhov tshaj tawm zaum kawg. Txhawm rau nrhiav qhov nrawm, koj siv qhov nrawm kawg thiab faib nws los ntawm lub sijhawm.

Kauj Ruam 6: Xaus

Lub hom phiaj kawg ntawm peb txoj haujlwm yog txhawm rau txiav txim siab nrawm ntawm ib puag ncig Mars. Los ntawm cov ntaub ntawv khaws tseg siv Arduino, nws tuaj yeem txiav txim siab tias qhov nrawm nrawm thaum lub sij hawm ncig Mars tseem nyob li qub. Tsis tas li ntawd, thaum taug kev ncig Mars, cov kev taw qhia ntawm qhov chaw hloov pauv tas li.

Zuag qhia tag nrho, peb pab pawg qhov tseem ceeb tshaj plaws yog peb txoj kev loj hlob hauv peb txoj kev nyeem thiab sau cov cai, peb nkag siab txog thev naus laus zis tshiab ntawm kev txiav ntug ntawm kev tshawb nrhiav chaw, thiab peb paub txog kev ua haujlwm sab hauv thiab siv ntau yam ntawm Arduino.

Qhov thib ob, thoob plaws hauv txoj haujlwm, peb pab pawg tsis tsuas yog kawm txog cov txuj ci thev naus laus zis thiab cov tswv yim lub cev, tab sis peb tseem kawm paub kev tswj hwm qhov project. Qee qhov txuj ci no suav nrog cov sijhawm teem tseg, hloov kho rau kev saib xyuas kev tsim qauv thiab teeb meem uas tsis tau pom dua, thiab ua cov rooj sib tham txhua hnub los sawv cev rau peb pab pawg lav ris thiab, tig rov qab, kom txhua tus neeg taug qab kom ua tau raws li peb lub hom phiaj.

Hauv kev xaus, peb pab pawg tau ntsib txhua qhov kev xeem thiab cov ntaub ntawv xav tau, nrog rau kev kawm txog lub cev tsis muaj nuj nqis thiab pab pawg tswj hwm kev txawj ntse uas peb tuaj yeem coj mus rau yav tom ntej hauv kev ua haujlwm hauv tsev kawm ntawv thiab hauv txhua txoj haujlwm ua haujlwm pab pawg.