วิธีทำ CubeSat ที่สามารถวัดอุณหภูมิได้: 3 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

มาด้วยแล้วคุณจะเห็นลูกบาศก์แห่งจินตนาการอันบริสุทธิ์ 11x11x11x11 จับมือฉันแล้วคุณจะเห็นอุณหภูมิของดาวอังคาร! (ตามทำนองเพลง "จินตนาการ") ของวิลลี่ วองก้า

วันนี้ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่าคุณต้องสร้าง CubeSat ของคุณเอง! ฉันและหุ้นส่วนของฉัน Alyssa และ Hannah ออกแบบลูกบาศก์ขนาด 11x11x11x11 โดยมีเป้าหมายในการวัดอุณหภูมิของดาวอังคารของเรา!

ขั้นตอนที่ 1: นี่คือเครื่องมือและวัสดุที่คุณต้องการ

CubeSat

ไอติมแท่ง:

เทปเป็ด:

กาวร้อน:

กระดาษแข็ง:

สำลีก้อน:

Arduino:

เขียงหั่นขนม:

สายไฟ:

220 ตัวต้านทาน:

แอลอีดี:

การ์ด SD:

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ:

ขั้นตอนที่ 2: คำแนะนำ

ก่อนอื่นเรามาเริ่มกันที่ Arduino สำหรับ CubeSat กันก่อน!

1. ขั้นตอนแรกในการเขียนโปรแกรม Arduino ของคุณคือการต่อเซ็นเซอร์อุณหภูมิ (อ้างอิงจากภาพด้านบน)

2. (เพื่อประโยชน์ของการ์ด SD ในภายหลัง ให้แทนที่ 5V ด้วย 3.3V)

3. ถัดไป คุณจะไปที่เว็บไซต์นี้: https://arduinomodules.info/ky-028-digital-temper… และคัดลอกรหัสที่แสดง

4. ไม่จำเป็นต้องมีไลบรารีเพิ่มเติมในการยืนยันรหัส ดังนั้นคุณควรจะสามารถโอนรหัสได้ทันที

5. หลังจากโอนรหัสไปยัง Arduino คุณต้องเปิด Serial Monitor เพื่อดูตัวเลขที่เซ็นเซอร์อุณหภูมิของคุณหยิบขึ้นมา **ตัวเลขนี้ไม่ใช่อุณหภูมิจริง**

6. เมื่อคุณแน่ใจว่าเซ็นเซอร์ของคุณทำงานได้ดีแล้ว ให้บันทึกหมายเลขที่คุณเห็นและจับคู่กับอุณหภูมิของห้อง

7. ถัดไปคือการเข้ารหัสการ์ด SD (ทำตามภาพด้านบนเพื่อเชื่อมต่อ) การเปลี่ยนแปลงรหัสของคุณจะถูกเน้นในรูปภาพด้านบน

8. หลังจากที่คุณทำการเปลี่ยนแปลงแล้ว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟ LED สว่างขึ้นเมื่อคุณโอนรหัสของคุณ เสียบแบตเตอรี่เข้ากับ Arduino แล้วถอดออกจากคอมพิวเตอร์และคุณควรตั้งค่า!

จากนั้นเราจะไปที่โครงสร้างจริงของ CubeSat!

1. ใช้แท่งไอติมแท่งประมาณ 34 แท่งติดกาวร้อน 4 แท่งต่อครั้งเพื่อทำเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส (ควรมีแท่งไอติมเหลืออยู่บ้าง)2. หลังจากสร้าง 6 สี่เหลี่ยมแล้ว ให้กาวร้อนทุกด้านเข้าด้วยกันเพื่อทำกล่อง

3. จากนั้นตัดกระดาษแข็ง (11inX11in) ออกเพื่อทำฐานของ CubeSat. ของเรา

4. ใช้ไม้ไอติมที่เหลือและกระดาษแข็ง 4 ชิ้น (1inX4in) สร้าง 5 X สำหรับผนังของ CubeSat ของเรา

5. กาวร้อน 4 ตัวของ X กับผนังตามลำดับของลูกบาศก์ของเรา (ปล่อยให้ด้านบนที่อยู่ตรงข้ามกับฐานกระดาษแข็งของเราเปิดอยู่)

6. X ที่เหลือจะยังคงเป็นฝาของเรา ดังนั้น Arduino จึงสามารถเข้าและออกจากโครงสร้างได้ เพียงแค่พันเทป X ที่เหลือไว้กับด้านที่เหลือเมื่อ Arduino ถูกยึด

7. จากนั้นเพื่อรักษาความเสถียรของ Arduino ให้ประกบเมนบอร์ดและเขียงหั่นขนมเข้าด้วยกันโดยใช้แถบยาง (ทำสิ่งเดียวกันกับแบตเตอรี่ด้วย)

8. จากนั้นติดเทปพันท่อที่ด้านล่างของด้านยาวของ Arduino

9. ใส่ Arduino ที่ยึดไว้บนฐานของโครงสร้างและล้อมรอบด้านข้างที่เซ็นเซอร์อุณหภูมิไม่มีลูกฝ้ายเพื่อป้องกัน

10. ดักเทป X ที่เหลือไปยังส่วนเปิดสุดท้ายของโครงสร้างเพื่อให้ CubeSat ของคุณสมบูรณ์!

ขั้นตอนที่ 3: ผลลัพธ์และบทเรียนที่ได้รับ

ข้อมูลที่คุณจะรวบรวมควรมีลักษณะเหมือนกราฟด้านบน และอย่างที่ฉันระบุไว้ก่อนที่ตัวเลขที่คุณเห็นจะไม่ใช่อุณหภูมิที่แท้จริงของคุณ (คุณจะต้องปกปิดมันโดยเพิ่ม 100 เพื่อให้ได้อุณหภูมิจริง) ตัวอย่างเช่น CubeSat ของเราหมุนใกล้กับฮีตเตอร์เป็นเวลา 38 วินาที และผลลัพธ์ก็เพิ่มขึ้นจาก 240 เป็น 340 อุณหภูมิ อย่างไรก็ตาม เพิ่มขึ้นจาก 75.5 องศาเป็น 175.5

ปัญหาบางอย่างที่คุณอาจเผชิญขณะสร้าง Arduino คือ หากไฟ LED ไม่สว่างหลังจากเข้ารหัสการ์ด SD ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงรหัสอีกครั้ง และไฟ LED ของคุณถูกวางอย่างถูกต้อง หากไฟ LED ของคุณยังไม่ทำงานให้เปลี่ยน LED ของคุณ

เมื่อสร้างโครงสร้างจริงของ CubeSat ปัญหาบางอย่างที่คุณอาจเผชิญคือปัญหาในการรักษาความปลอดภัย Arduino ภายในโครงสร้าง ใช้ความระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าสายไฟของคุณยังคงอยู่และพยายามควบคุมให้เข้าที่เพราะชิ้นส่วนของ Arduino ไม่ยื่นออกมาจากรู เทปเป็ด ยางรัด และสำลีก้านเป็นเพื่อนที่ดีที่สุดของคุณในสถานการณ์นี้ และขึ้นอยู่กับคุณว่า Arduino และโครงสร้างของคุณ คุณอาจต้องใช้อย่างอื่นให้น้อยลง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับคุณและโครงสร้างของคุณ โปรดใช้ความระมัดระวังขณะใช้กาวร้อน เนื่องจากคุณไม่ต้องการทำให้เกิดแผลไหม้โดยไม่ได้ตั้งใจ

ฟิสิกส์บางส่วนที่ใช้ขณะสร้างโปรเจ็กต์นี้เป็นการเคลื่อนที่แบบวงกลมและค้นคว้าการวิเคราะห์ของ Arduino