CubeSat Nhiệt độ và Độ ẩm: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Đây là CubeSat của chúng tôi. Chúng tôi quyết định muốn đo nhiệt độ và độ ẩm vì chúng tôi tò mò về các điều kiện trong Không gian. Chúng tôi đã in 3D cấu trúc của mình và tìm ra những cách hiệu quả nhất để xây dựng mô hình này. Mục tiêu của chúng tôi là xây dựng một hệ thống đo nhiệt độ và độ ẩm. Những hạn chế của dự án này là kích thước và trọng lượng. Kích thước là một thách thức vì chúng tôi phải lắp tất cả các thành phần trong khối lập phương và tất cả chúng phải hoạt động bình thường. Kích thước phải là 10 cm x 10 cm x 10 cm. Và, nó chỉ có thể nặng 1,33 kg. Dưới đây là các bản phác thảo ban đầu và bản phác thảo cuối cùng của chúng tôi. Những điều này đã cho chúng tôi ý tưởng về những gì chúng tôi đang xây dựng và cách chúng tôi thực hiện nó.

Bước 1: Cấu trúc

Đầu tiên chúng tôi bắt đầu dự án của mình với cấu trúc in 3D. Chúng tôi đã in 3D 4 đế CubeSat, 2 mặt Ardusat, 2 đế Ardusat và 1 đế Arduino. Chúng tôi đã truy cập các tệp STL này thông qua https://www.instructables.com/id/HyperDuino-based-CubeSat/. Chúng tôi đã in bằng cách sử dụng Lulzbot Taz với Polymaker "PolyLite PLA", màu đen thật 2,85mm.

Bước 2: Lắp ráp cấu trúc

Sau khi chúng tôi in 3D, chúng tôi phải lắp ráp các mảnh. Chúng tôi đã sử dụng các vít bạc để thêm chiều cao cho các tấm. Sau đó, chúng tôi sử dụng các vít màu đen để gắn các cạnh lại với nhau.

• Vít dài màu bạc: # 8-32 x 1-1 / 4 in. Truss-Đầu kết hợp trục mạ kẽm Trục vít
• Vít đen: # 10-24 Đen Oxit Nút thép không gỉ Đầu ổ cắm Nắp vít

Bước 3: Đấu dây

Cảm biến DHT11

• xa nhất bên phải - GND
• bỏ qua một ghim
• Pin tiếp theo - 7 kỹ thuật số
• Xa nhất bên trái - 5V

Đầu đọc SD

• Furthset bên phải - chân số 4
• Chân tiếp theo - chân số 13
• Chân tiếp theo - chân kỹ thuật số 11
• Chân tiếp theo - chân số 12
• Chân tiếp theo - 5V
• Ghim xa nhất bên trái - GND

Bước 4: Mã

Chúng tôi thiết kế mã này để giúp arduino hoạt động với cảm biến DHT11 và hoạt động với đầu đọc thẻ SD. Chúng tôi đã gặp một số khó khăn khi làm cho nó hoạt động nhưng mã này được liên kết là sản phẩm cuối cùng của chúng tôi hoạt động chính xác.

Bước 5: Phân tích dữ liệu

Video được liên kết cho thấy CubeSat của chúng tôi trong quá trình thử nghiệm rung lắc ở chế độ chuyển động chậm để tìm hiểu số lần nền tảng di chuyển qua lại trong 30 giây. Liên kết thứ hai hiển thị tất cả dữ liệu thu thập của chúng tôi từ các thử nghiệm rung lắc, cả thử nghiệm X và thử nghiệm Y, và từ thử nghiệm quỹ đạo, trong đó CubeSat được xoay trong 30 giây.

Cột đầu tiên hiển thị nhiệt độ của mỗi thử nghiệm và cột thứ hai hiển thị áp suất trong mỗi thử nghiệm.

Bước 6: Vật lý

Thông qua dự án này, chúng tôi đã biết về chuyển động hướng tâm. Chúng tôi đã sử dụng bàn lắc và thiết bị mô phỏng bay để lấy dữ liệu cần thiết. Các kỹ năng khác mà chúng tôi học được là viết mã, giải quyết vấn đề và xây dựng.

Khoảng thời gian: 20 giây - Khoảng thời gian cần thiết để hoàn thành một chu kỳ.

Tần số: 32 lần - Khối lập phương bị lắc bao nhiêu lần trong một phút.

Vận tốc: 1,54 m / s - Tốc độ chuyển động theo phương riêng.

Gia tốc: 5,58 m / s2 - Khi vật thay đổi vận tốc.

Lực hướng tâm: 0,87N - Lực của một vật trong một đường tròn.

Bước 7: Kết luận

Nhìn chung, dự án này đã dạy chúng tôi rất nhiều. Chúng tôi đã học được những kỹ năng mà chúng tôi không nghĩ rằng chúng tôi có thể có. Chúng tôi đã học cách vận hành máy móc mới như máy in 3D, dremel và máy khoan. Các thực hành an toàn mà chúng tôi đã sử dụng là thận trọng và hợp tác với nhau. Là một nhóm, chúng tôi phải làm việc cùng nhau để tạo ra một dự án hoạt động và giải quyết tất cả các vấn đề mà chúng tôi gặp phải.