درجة الحرارة والرطوبة CubeSat: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

هذا هو CubeSat لدينا. قررنا أننا نريد قياس درجة الحرارة والرطوبة لأننا كنا مهتمين بالظروف في الفضاء. قمنا بطباعة هيكلنا ثلاثي الأبعاد ووجدنا أكثر الطرق فعالية لبناء هذا النموذج. كان هدفنا بناء نظام لقياس درجة الحرارة والرطوبة. كانت معوقات هذا المشروع الحجم والوزن. كانت الأبعاد صعبة لأننا كان علينا أن نلائم جميع المكونات في المكعب وكان عليهم جميعًا أن يعملوا بشكل صحيح ، ويجب أن يكون الحجم 10 سم × 10 سم × 10 سم. ويمكن أن تزن 1.33 كيلوجرام فقط. فيما يلي رسوماتنا الأولية ومخططنا النهائية. أعطتنا هذه فكرة عما كنا نبنيه وكيف سنقوم به.

الخطوة 1: الهيكل

بدأنا مشروعنا أولاً بهيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد. قمنا بطباعة ثلاثية الأبعاد لـ 4 قواعد CubeSat ، وجانبين من Ardusat ، وقاعدتي Ardusat ، وقاعدة Arduino. وصلنا إلى ملفات STL هذه من خلال https://www.instructables.com/id/HyperDuino-based-CubeSat/. قمنا بالطباعة باستخدام Lulzbot Taz مع Polymaker "PolyLite PLA" ، أسود حقيقي 2.85 مم.

الخطوة 2: تجميع الهيكل

بعد أن قمنا بالطباعة ثلاثية الأبعاد ، كان علينا تجميع القطع. استخدمنا البراغي الفضية لإضافة ارتفاع للألواح. ثم استخدمنا البراغي السوداء لتجميع الجوانب معًا.

• براغي فضية طويلة: # 8-32 × 1-1 / 4 بوصة. برغي آلة محرك كومبو مطلي بالزنك برأس تروس
• مسامير سوداء: # 10-24 مسامير غطاء رأس زر من الفولاذ المقاوم للصدأ من أكسيد أسود

الخطوة 3: الأسلاك

مستشعر DHT11

• أقصى اليمين - GND
• تخطي دبوس واحد
• الدبوس التالي - 7 رقمي
• أبعد اليسار - 5V

قارئ SD

• فورثست يمين - دبوس رقمي 4
• الدبوس التالي - الرقم الرقمي 13
• الدبوس التالي - الدبوس الرقمي 11
• الدبوس التالي - الدبوس الرقمي 12
• الدبوس التالي - 5V
• أبعد دبوس يسار - GND

الخطوة 4: الكود

لقد صممنا هذا الرمز لمساعدة اردوينو في العمل مع مستشعر DHT11 ويعمل مع قارئ بطاقة SD. واجهتنا بعض المشاكل في تشغيله ولكن هذا الرمز المرتبط هو منتجنا النهائي الذي عمل بشكل صحيح.

الخطوة 5: تحليل البيانات

يُظهر الفيديو المرتبط CubeSat أثناء اختبار الاهتزاز بالحركة البطيئة لمعرفة عدد المرات التي تحركت فيها المنصة ذهابًا وإيابًا خلال 30 ثانية. يوضح الرابط الثاني جميع البيانات التي تم جمعها من اختبارات الاهتزاز ، كل من اختبار X واختبار Y ، ومن الاختبار المداري ، حيث تم تأرجح CubeSat لمدة 30 ثانية.

يُظهر العمود الأول درجة حرارة كل اختبار ويظهر العمود الثاني الضغط أثناء كل اختبار.

الخطوة السادسة: الفيزياء

من خلال هذا المشروع ، تعلمنا عن حركة الجاذبية المركزية. استخدمنا طاولة الاهتزاز ومحاكي الطيران للحصول على البيانات التي نحتاجها. المهارات الأخرى التي تعلمناها هي الترميز وحل المشكلات والبناء.

المدة: 20 ثانية - مقدار الوقت اللازم لإكمال الدورة.

التردد: 32 مرة - كم مرة تم اهتزاز المكعبات في الدقيقة.

السرعة: 1.54 م / ث - معدل الحركة في اتجاه معين.

التسارع: 5.58 م / ث 2 - عندما تتغير سرعة الجسم.

قوة الجاذبية المركزية: 0.87N - قوة الجسم في مسار دائري.

الخطوة 7: الخاتمة

بشكل عام ، علمنا هذا المشروع الكثير. تعلمنا مهارات لم نعتقد أنه يمكننا الحصول عليها. تعلمنا كيفية عمل آلات جديدة مثل الطابعة ثلاثية الأبعاد ، و dremel ، والحفر. كانت ممارسات السلامة التي استخدمناها تتوخى الحذر وتعمل معًا. كفريق ، كان علينا العمل معًا لإنشاء مشروع فعال والعمل من خلال جميع المشكلات التي واجهناها.