CanSat - دليل المبتدئين: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

الهدف الرئيسي من هذه التعليمات هو مشاركة عملية تطوير CanSat ، خطوة بخطوة. ولكن ، قبل البدء ، دعنا نوضح حقًا ماهية CanSat ، وما هي وظائفه الرئيسية ، واغتنام الفرصة أيضًا ، وسنقدم فريقنا. بدأ هذا المشروع كمشروع امتداد في جامعتنا ، Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) ، حرم Cornélio Procópio. بتوجيه من مستشارنا ، قمنا بتطوير خطة عمل بهدف الدخول إلى CanSats ، مما يعني دراسة جميع جوانبها وخصائصها ، حتى نتمكن من فهم كيفية عملها ، والتي ستؤدي في النهاية إلى بناء كانسات ، وتطوير هذا الدليل. يُصنف CanSat على أنه ساتل بيكو ، مما يعني أن وزنه يقتصر على 1 كجم ، ولكن عادةً ما يزن CanSat حوالي 350 جرامًا ، ويتكون هيكله من علبة من الصودا ، أسطوانة قطرها 6 ، 1 سم ، 11 ، 65 سم ارتفاع. تم تقديم هذا النموذج بقصد تبسيط عملية تطوير القمر الصناعي ، من أجل تمكين وصول الجامعات إلى هذه التقنيات ، وتحقيق شعبية بسبب المنافسات التي اعتمدت هذا النمط. بشكل عام ، تعتمد CanSats على 4 هياكل ، وهي نظام الطاقة ونظام الاستشعار ونظام القياس عن بُعد والنظام الرئيسي. لذلك دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل نظام: - نظام الطاقة: هذا النظام مسؤول عن إمداد الطاقة الكهربائية للأنظمة الأخرى حسب احتياجاته. بمعنى آخر ، من المفترض أن تزود الأنظمة بالجهد والتيار اللازمين ، مع احترام حدودها. أيضًا ، يمكن أن تتميز بمكونات الحماية ، من أجل ضمان السلامة والسلوك السليم للأنظمة الأخرى. عادةً ما يعتمد على البطارية ودائرة منظم الجهد ، ولكن يمكن إضافة العديد من الميزات الأخرى ، مثل تقنيات إدارة الطاقة وأنواع عديدة من الحماية. - نظام الاستشعار: يتكون هذا النظام من جميع أجهزة الاستشعار والأجهزة المسؤولة عن جمع البيانات المطلوبة. يمكن توصيله بالنظام الرئيسي بعدة طرق ، بروتوكولات تسلسلية ، بروتوكولات متوازية من بين أمور أخرى ، ولهذا السبب من المهم حقًا إتقان كل هذه التقنيات ، حتى تتمكن من تحديد أكثرها ملاءمة. بشكل عام ، البروتوكول التسلسلي هو الذي يتم اختياره غالبًا ، نظرًا لقلة عدد الاتصالات وتعدد الاستخدامات ، وأكثرها شيوعًا هي بروتوكولات SPI و I2C و UART. - نظام القياس عن بعد: هذا النظام مسؤول عن إنشاء الاتصال اللاسلكي بين CanSat ومحطة التحكم الأرضية ، بما في ذلك بروتوكول الاتصال اللاسلكي والأجهزة. - النظام الرئيسي: هذا النظام مسؤول عن ربط جميع الأنظمة الأخرى ، بطريقة تتحكم فيه أيضًا وتزامن تسلسل عملها ككائن حي.

الخطوة 1: النظام الرئيسي

لأسباب عديدة ، اخترنا وحدة تحكم دقيقة تعتمد على ARM® Cortex®-M4F ، إنها وحدة MCU منخفضة الطاقة ، توفر قوة معالجة أعلى بكثير ، بالإضافة إلى العديد من الميزات التي لا تُشاهد عادةً في وحدات التحكم الدقيقة RISK ، مثل وظائف DSP. هذه الخصائص مثيرة للاهتمام لأنها تتيح زيادة تعقيد ميزات تطبيقات CanSat ، دون الحاجة إلى تغيير المتحكم الدقيق (بالطبع ، احترام حدوده أيضًا).

طالما كان للمشروع العديد من القيود المالية ، كان من المفترض أيضًا أن يكون المتحكم الدقيق الذي تم اختياره ميسور التكلفة ، لذا باتباع المواصفات ، انتهى بنا الأمر باختيار لوحة إطلاق MCU TM4C123G المستندة إلى ARM® Cortex-M4F ، إنها لوحة إطلاق مناسبة لمشروعنا للتو. كما أن التوثيق (أوراق البيانات ووثائق الخصائص المقدمة من الشركة المصنعة) و IDE الخاص بـ MCU كانت من المحترفين الذين يجب أن يؤخذوا في الاعتبار ، طالما أنهم ساعدوا في عملية التطوير كثيرًا.

في Cansat هذا ، قررنا أن نجعله بسيطًا ونطوره فقط باستخدام لوحة التشغيل ، ولكن بالطبع في المشاريع المستقبلية ، لن يكون هذا خيارًا ، مع الأخذ في الاعتبار أن العديد من الميزات المضمنة في لوحة التشغيل ليست ضرورية بالفعل لمشروعنا ، بالإضافة إلى شكله حدَّد كثيرًا من مشروع هيكل CanSat لدينا ، طالما أن أبعاد كانسات هي الحد الأدنى.

لذلك ، بعد اختيار "الدماغ" المناسب لهذا النظام ، كانت الخطوة التالية هي تطوير برامجه ، وأيضًا لإبقائه بسيطًا ، قررنا ببساطة استخدام برنامج تسلسلي ، يقوم بالتسلسل التالي بتردد 1 هرتز:

قراءات أجهزة الاستشعار> تخزين البيانات> نقل البيانات

سيتم شرح جزء المستشعرات لاحقًا في نظام الاستشعار ، وسيتم شرح نقل البيانات في نظام القياس عن بُعد. أخيرًا ، كان من الضروري تعلم كيفية برمجة وحدة التحكم الدقيقة ، وفي حالتنا ، احتجنا إلى تعلم الوظائف التالية لوحدة MCU و GPIO ووحدة I2C ووحدة UART ووحدة SPI.

إن مدخلات ومخرجات GPIO ، أو المدخلات والمخرجات للأغراض العامة ببساطة ، هي منافذ يمكن استخدامها لأداء العديد من الوظائف ، طالما تم ضبطها بشكل صحيح. بالنظر إلى أننا لا نستخدم أي مكتبات C لوحدات GPIO ، ولا حتى للوحدات النمطية الأخرى ، كان من المفترض أن نقوم بتهيئة جميع السجلات اللازمة. لهذه الأسباب ، قمنا بكتابة دليل أساسي يحتوي على أمثلة وأوصاف متعلقة بسجلات الوحدات التي نستخدمها ، والمتاحة أدناه.

أيضًا ، من أجل تبسيط التعليمات البرمجية وتنظيمها ، تم إنشاء العديد من المكتبات. لذلك ، تم إنشاء المكتبات للأغراض التالية:

- بروتوكول SPI

- بروتوكول I2C

- بروتوكول UART

- NRF24L01 + - ناقل الحركة

تتوفر هذه المكتبات أيضًا أدناه ، ولكن تذكر أننا استخدمنا Keil uvision 5 IDE ، لذلك لن تعمل هذه المكتبات مع مؤلف الكود. أخيرًا ، بعد إنشاء جميع المكتبات وتعلم كل الأشياء الضرورية ، تم وضع الكود النهائي معًا ، وكما قد تتخيل ، فهو متاح أيضًا أدناه.

الخطوة الثانية: نظام الاستشعار

يتكون هذا النظام من جميع المستشعرات والأجهزة المسؤولة عن جمع المعلومات حول ظروف تشغيل CanSat. في حالتنا ، اخترنا المستشعرات التالية:

- مقياس تسارع رقمي ثلاثي المحاور - MPU6050

- جيروسكوب رقمي 3 محاور - MPU6050

- مقياس مغناطيسي رقمي 3 محاور - HMC5883L

- بارومتر رقمي - BMP280

- و GPS - Tyco A1035D

استندت الاختيارات بشكل أساسي إلى إمكانية الوصول ، مما يعني أنه طالما كانت الخصائص الميكانيكية والكهربائية (بروتوكول الاتصال ، مصدر الطاقة ، إلخ) متوافقة مع مشروعنا ، لم يتم فرض أي معلمات أخرى على الاختيارات ، أيضًا بسبب توفر بعض أجهزة الاستشعار كانت الخيارات محدودة. بعد الحصول على أجهزة الاستشعار ، حان الوقت لتشغيلها.

لذلك كان أول ما تم استكشافه هو مقياس التسارع الرقمي ثلاثي المحاور والجيروسكوب ، المسمى MPU6050 (يمكن العثور عليه بسهولة في أي مكان ، طالما أنه يستخدم على نطاق واسع في مشاريع ARDUINO) ، يعتمد اتصاله على بروتوكول I2C ، وهو بروتوكول فيه يمتلك كل تابع عنوانًا ، مما يسمح بتوصيل العديد من الأجهزة بالتوازي ، مع الأخذ في الاعتبار أن العنوان يبلغ 7 بتات ، ويمكن توصيل حوالي 127 جهازًا في نفس الناقل التسلسلي. يعمل بروتوكول الاتصال هذا على حافلتين ، ناقل بيانات وحافلة ساعة ، لذلك من أجل تبادل المعلومات ، يجب على السيد إرسال 8 دورات من الساعة (بالمناسبة ، يجب أن تتناسب المعلومات مع بايت ، طالما أن هذه الاتصالات قائمة على حجم البايت) سواء في استقبال أو في عملية إرسال. عنوان MPU6050 هو 0b110100X ، ويتم استخدام X للاتصال (يشير) إلى عملية قراءة أو كتابة (يشير 0 إلى عملية كتابة ويشير 1 إلى عملية قراءة) ، لذلك عندما تريد قراءة المستشعر فقط استخدم عنوانه كـ 0xD1 وكلما أردت الكتابة استخدم عنوانه كـ 0xD0.

بعد استكشاف بروتوكول I2C ، تمت دراسة MPU6050 في الواقع ، وبعبارة أخرى تمت قراءة ورقة البيانات الخاصة به ، من أجل الحصول على المعلومات اللازمة لتشغيله ، لأن هذا المستشعر كان مطلوبًا فقط تكوين ثلاثة سجلات ، إدارة الطاقة 1 سجل - العنوان 0x6B (لضمان أن المستشعر ليس في وضع السكون) ، سجل تكوين الجيروسكوب - العنوان 0x1B (من أجل تكوين نطاق النطاق الكامل للجيروسكوب) وأخيراً سجل تكوين مقياس التسارع - العنوان 0x1C (في لتكوين نطاق المقياس الكامل لمقياس التسارع). هناك العديد من السجلات الأخرى التي يمكن تهيئتها ، مما يسمح بتحسين أداء المستشعر ، ولكن بالنسبة لهذا المشروع ، تكون هذه التكوينات كافية.

لذلك ، بعد تكوين المستشعر بشكل صحيح ، يمكنك الآن قراءته. تحدث المعلومات المرغوبة بين السجل 0x3B والسجل 0x48 ، تتكون كل قيمة محور من وحدتي بايت تم ترميزهما بالطريقة التكميلية 2 ، مما يعني أنه يجب تحويل البيانات المقروءة حتى تكون ذات معنى (ستكون هذه الأشياء كذلك مناقشتها لاحقا).

بعد الانتهاء من MPU6050 ، حان الوقت لدراسة مقياس المغناطيسية الرقمي ثلاثي المحاور ، المسمى HMC5883L (يمكن أيضًا العثور عليه بسهولة في أي مكان ، طالما أنه يستخدم على نطاق واسع في مشاريع ARDUINO) ، ومرة أخرى بروتوكول الاتصال الخاص به هو البروتوكول التسلسلي I2C. عنوانه هو 0b0011110X ويستخدم X للاتصال (يشير) إلى عملية قراءة أو كتابة (يشير 0 إلى عملية كتابة ويشير 1 إلى عملية قراءة) ، لذلك عندما تريد قراءة المستشعر فقط استخدم عنوانه كـ 0x3D ومتى تريد أن تكتب فقط استخدم عنوانها كـ 0x3C.

في هذه الحالة ، من أجل تهيئة HMC5883L ، يلزم تكوين ثلاثة سجلات ، سجل التكوين A - العنوان 0x00 (من أجل تكوين معدل إخراج البيانات ووضع القياس) ، سجل التكوين B - العنوان 0x01 (من أجل تكوين كسب المستشعر) وأخيراً وليس آخراً سجل الوضع - العنوان 0x02 (من أجل تكوين وضع تشغيل الجهاز).

لذلك ، بعد تكوين HMC5883L بشكل صحيح ، أصبح من الممكن قراءته الآن. تحدث المعلومات المطلوبة بين السجل 0x03 والسجل 0x08 ، تتكون كل قيمة محور من وحدتي بايت تم ترميزهما بطريقة مكملة لـ 2 ، مما يعني أنه يجب تحويل البيانات المقروءة حتى تكون ذات معنى (ستكون هذه الأشياء كذلك مناقشتها لاحقا). على وجه الخصوص ، بالنسبة لهذا المستشعر ، من المفترض أن تقرأ جميع المعلومات مرة واحدة ، وإلا فقد لا تعمل على النحو المقترح ، طالما أن بيانات الإخراج مكتوبة فقط على هذه السجلات عند كتابة جميع السجلات. لذا تأكد من قراءتها جميعًا.

أخيرًا ، تمت دراسة البارومتر الرقمي ، وهو مستشعر بروتوكول I2C آخر ، ويسمى أيضًا BMP280 (يمكن أيضًا العثور عليه بسهولة في أي مكان ، طالما أنه يستخدم على نطاق واسع في مشاريع ARDUINO). عنوانه هو b01110110X أيضًا يستخدم X للاتصال (يشير) إلى عملية قراءة أو كتابة (يشير 0 إلى عملية كتابة ويشير 1 إلى عملية قراءة) ، لذلك عندما تريد قراءة المستشعر فقط استخدم عنوانه كـ 0XEA ومتى تريد أن تكتب فقط استخدم عنوانها كـ 0XEB. ولكن في حالة هذا المستشعر ، يمكن تغيير عنوان I2C عن طريق تغيير مستوى الجهد على دبوس SDO ، لذلك إذا قمت بتطبيق GND على هذا الدبوس ، فسيكون العنوان b01110110X وإذا قمت بتطبيق VCC على هذا الدبوس ، فسيذهب العنوان لكي تكون b01110111X ، أيضًا من أجل تمكين وحدة I2C في هذا المستشعر ، يجب عليك تطبيق مستوى VCC على دبوس CSB الخاص بالمستشعر ، وإلا فلن يعمل بشكل صحيح.

بالنسبة إلى BMP280 ، كان من المفترض أن يتم تكوين سجلين فقط من أجل تشغيله ، سجل ctrl_meas - العنوان 0XF4 (من أجل تعيين خيارات الحصول على البيانات) وسجل التكوين - العنوان 0XF5 (من أجل تعيين المعدل ، خيارات المرشح وواجهة المستشعر).

بعد الانتهاء من عناصر التكوين ، حان الوقت لما يهم حقًا ، البيانات نفسها ، في هذه الحالة تحدث المعلومات المطلوبة بين المسجلات 0XF7 و 0 XFC. تتكون كل من درجة الحرارة وقيمة الضغط من ثلاثة بايت تم تدوينها بطريقة مكملة لـ 2 ، مما يعني أنه يجب تحويل البيانات المقروءة حتى تكون ذات معنى (ستتم مناقشة هذه الأشياء لاحقًا). بالنسبة لهذا المستشعر أيضًا ، من أجل الحصول على دقة أعلى ، هناك العديد من معاملات التصحيح التي يمكن استخدامها أثناء تحويل البيانات ، فهي تقع بين المسجلين 0X88 و 0XA1 ، نعم هناك 26 بايت من معاملات التصحيح ، لذلك إذا كانت الدقة هي ليس بهذا القدر من الأهمية ، فقط انسَهم ، وإلا فلن تكون هناك طريقة أخرى.

وأخيراً وليس آخراً GPS - Tyco A1035D ، يعتمد هذا الجهاز على بروتوكول UART التسلسلي ، وتحديداً بمعدل 4800 كيلوبت في الثانية ، ولا توجد بتات تماثل ، و 8 بتات بيانات و 1 بت توقف. UART ، أو Universal Asynchronous Receiver / Transmitter ، هو بروتوكول تسلسلي تتم فيه مزامنة المعلومات عبر البرنامج ، ولهذا السبب هو بروتوكول غير متزامن ، وبسبب هذه الخاصية أيضًا ، يكون معدل إرسال المعلومات واستلامها أقل بكثير. بالنسبة لهذا البروتوكول على وجه التحديد ، يجب أن تبدأ الحزم بت البداية ، لكن بت التوقف اختياري وحجم الحزم يبلغ 8 بتات.

في حالة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) - Tyco A1035D ، كان يلزم تكوينان ، وهما setDGPSport (الأمر 102) و Query / RateControl (الأمر 103) ، كل هذه المعلومات ، بالإضافة إلى المزيد من الخيارات المتاحة في الدليل المرجعي NMEA ، البروتوكول تستخدم في معظم وحدات GPS. يتم استخدام الأمر 102 لتعيين معدل البث بالباود ومقدار بتات البيانات ووجود أو عدم وجود بتات التماثل وبتات التوقف. يتم استخدام الأمر 103 للتحكم في إخراج رسائل NMEA القياسية GGA و GLL و GSA و GSV و RMC و VTG ، وقد تم وصفها بالتفاصيل في الدليل المرجعي ، ولكن في حالتنا ، كان الخيار المختار هو GGA الذي يرمز إلى Global نظام تحديد المواقع البيانات الثابتة.

بمجرد تكوين GPS - TycoA1035D بشكل صحيح ، من الضروري الآن قراءة المنفذ التسلسلي وتصفية السلسلة المستلمة وفقًا للمعلمات المختارة ، للسماح بمعالجة المعلومات.

بعد تعلم جميع المعلومات الضرورية حول جميع المستشعرات ، لم يستغرق الأمر سوى بعض الجهد الإضافي من أجل تجميع كل شيء معًا في نفس البرنامج ، وكذلك باستخدام مكتبات الاتصالات التسلسلية.

الخطوة 3: نظام القياس عن بعد

هذا النظام مسؤول عن إنشاء الاتصال بين التحكم الأرضي و CanSat ، إلى جانب معلمات المشروع ، تم تقييده أيضًا في بعض النواحي الأخرى ، طالما أن الإرسال اللاسلكي مسموح به فقط في بعض نطاقات التردد ، غير المشغولة بسبب خدمات الترددات اللاسلكية الأخرى ، مثل خدمات الهاتف المحمول. تختلف هذه القيود وقد تتغير من بلد إلى آخر ، لذلك من المهم دائمًا التحقق من نطاقات التردد المسموح بها للاستخدام الشائع.

هناك العديد من خيارات أجهزة الراديو المتاحة في السوق بأسعار معقولة ، كل هذه الأنظمة تقدم طرقًا مختلفة للتعديل على ترددات متنوعة ، بالنسبة لهذا النظام ، يتألف اختيارنا من جهاز إرسال واستقبال RF بتردد 2.4 جيجا هرتز ، NRF24L01 + ، نظرًا لحقيقة أنه يحتوي بالفعل بروتوكول اتصال راسخ ، طالما أن أنظمة التحقق مثل الاعتراف التلقائي وأنظمة إعادة الإرسال التلقائي. علاوة على ذلك ، يمكن أن يصل معدل النقل إلى سرعات تصل إلى 2 ميجابت في الثانية باستهلاك طاقة معقول.

لذا قبل العمل على جهاز الإرسال والاستقبال هذا ، دعنا نتعرف قليلاً على NRF24L01 +. كما ذكرنا من قبل ، فهو راديو يعتمد على 2.4 جيجا هرتز ، ويمكن تهيئته كجهاز استقبال أو جهاز إرسال. من أجل إنشاء الاتصال ، يحصل كل جهاز إرسال واستقبال على عنوان يمكن تهيئته بواسطة المستخدم ، ويمكن أن يكون العنوان من 24 إلى 40 بتًا وفقًا لاحتياجاتك. يمكن أن تحدث معاملات البيانات بطريقة فردية أو مستمرة ، ويقتصر حجم البيانات على بايت واحد وقد تؤدي كل معاملة أو لا تنشئ شرط إقرار وفقًا لتكوينات جهاز الإرسال والاستقبال.

من الممكن أيضًا إجراء العديد من التكوينات الأخرى ، مثل الكسب نحو خرج إشارة التردد اللاسلكي ، أو وجود أو عدم وجود روتين إعادة إرسال تلقائي (إذا كان الأمر كذلك ، يمكن اختيار التأخير ، ومقدار التجارب من بين الخصائص الأخرى) والعديد من الميزات الأخرى الميزات التي ليست بالضرورة مفيدة لهذا المشروع ، ولكنها متوفرة على أي حال في ورقة البيانات الخاصة بالمكون ، في حالة وجود أي اهتمام بها.

NRF24L01 + "يتحدث" لغة SPI عندما يتعلق الأمر بالاتصال التسلسلي ، لذلك كلما أردت قراءة أو كتابة جهاز الإرسال والاستقبال هذا ، ما عليك سوى المضي قدمًا واستخدام بروتوكول SPI الخاص به. SPI هو بروتوكول تسلسلي كما ذكرنا سابقًا ، يتم فيه اختيار العبيد عبر دبوس CHIPSELECT (CS) ، والذي جنبًا إلى جنب مع خاصية الازدواج الكامل (يمكن لكل من السيد والعبد الإرسال والاستقبال بطريقة متوازية) من هذا البروتوكول يسمح بسرعات أعلى بكثير لمعاملات البيانات.

توفر ورقة البيانات الخاصة بـ NRF24L01 + مجموعة من الأوامر لقراءة هذا المكون أو كتابته ، وهناك أوامر مختلفة للوصول إلى السجلات الداخلية ، وحمولة RX و TX من بين عمليات أخرى ، لذلك اعتمادًا على العملية المطلوبة ، قد يستغرق الأمر أمرًا محددًا انجزها. لهذا السبب سيكون من المثير للاهتمام إلقاء نظرة على ورقة البيانات ، حيث توجد قائمة تحتوي على جميع الإجراءات الممكنة وتشرحها على جهاز الإرسال والاستقبال (لن نقوم بإدراجها هنا ، لأن هذه ليست النقطة الرئيسية في هذه التعليمات).

إلى جانب جهاز الإرسال والاستقبال ، هناك مكون مهم آخر لهذا النظام وهو البروتوكول الذي يتم من خلاله إرسال جميع البيانات المطلوبة واستلامها ، طالما كان من المفترض أن يعمل النظام مع عدة بايت من المعلومات في وقت واحد ، فمن المهم معرفة معنى كل بايت ، هذا ما يعمل من أجله البروتوكول ، فهو يسمح للنظام بالتعرف بطريقة منظمة على جميع البيانات المستلمة والمرسلة.

من أجل تبسيط الأمور ، يتألف البروتوكول المستخدم (لجهاز الإرسال) من رأس مكون من 3 بايت متبوعًا ببيانات المستشعر ، طالما أن جميع بيانات أجهزة الاستشعار تتكون من وحدتي بايت ، تم إعطاء كل بيانات جهاز استشعار رقم تعريف يبدأ بدءًا من 0x01 واتباعه بترتيب هلال ، بحيث يكون لكل بايت بايت تعريف ، وبهذه الطريقة لا يمكن تكرار تسلسل الرأس بالصدفة وفقًا لقراءات المستشعر. انتهى الأمر بجهاز الاستقبال بسيطًا مثل جهاز الإرسال ، والبروتوكول يحتاج فقط للتعرف على الرأس الذي أرسله المرسل وبعد أن يقوم فقط بتخزين البايت المستقبلة ، في هذه الحالة قررنا استخدام ناقل لتخزينها.

لذلك بعد الانتهاء من كل المعرفة المطلوبة حول جهاز الإرسال والاستقبال وتحديد بروتوكول الاتصال ، حان الوقت لتجميع كل شيء معًا في نفس الجزء من التعليمات البرمجية ، وأخيراً إنهاء برنامج CanSat الثابت.

الخطوة 4: نظام الطاقة

يعتبر هذا النظام مسؤولاً عن إمداد الأنظمة الأخرى بالطاقة التي تحتاجها لتعمل بشكل صحيح ، وفي هذه الحالة قررنا ببساطة استخدام بطارية ومنظم جهد.لذلك ، بالنسبة لحجم البطارية ، تم تحليل بعض معلمات تشغيل CanSat ، وستساعد هذه المعلمات في تحديد النموذج والطاقة اللازمة لتغذية النظام بأكمله.

بالنظر إلى أن CanSat يجب أن يكون قادرًا على العمل لعدة ساعات ، فإن أنسب ما يجب فعله هو النظر في المواقف الأكثر خطورة لاستهلاك الطاقة ، حيث تستهلك كل وحدة ونظام متصل بـ CanSat أعلى تيار ممكن. ومع ذلك ، من المهم أيضًا أن تكون معقولًا في هذه المرحلة لعدم زيادة حجم البطارية ، وهو أمر غير مثير للاهتمام أيضًا بسبب قيود وزن CanSat.

بعد استشارة جميع أوراق البيانات الخاصة بمكونات جميع الأنظمة ، كان إجمالي التيار الذي يستهلكه النظام حوالي 160 مللي أمبير في الساعة تقريبًا ، مع الأخذ في الاعتبار استقلالية 10 ساعات ، كانت بطارية 1600 مللي أمبير كافية لضمان النظام ظروف العمل المناسبة.

بعد التعرف على الشحنة اللازمة للبطارية ، هناك جوانب أخرى يجب مراعاتها على الرغم من الاستقلالية ، مثل الحجم والوزن ودرجة حرارة التشغيل (طالما بقي CanSat داخل صاروخ) ، والتوترات والقوى اللازمة الذي يتم تقديمه إلى ، من بين أمور أخرى.

الخطوة 5: الهيكل

الهيكل مهم حقًا لسلامة CanSat ، على الرغم من أنه تم إهماله قليلاً في هذا المشروع (في الواقع لم يكن هناك الكثير من الاهتمام بتطوير الجزء الميكانيكي من CanSat ، نظرًا لحقيقة أن جميع الأعضاء يتدربون كانت مرتبطة بالإلكترونيات). طالما كان المشروع قائمًا على نمط موجود ، كان نمط CanSat ، لا يفكر كثيرًا في الشكل الذي سيبدو عليه أمرًا ضروريًا ، لذلك يجب أن يتم تشكيله في شكل أسطوانة ، بقطر حوالي 6 ، 1 سم وحوالي 11 ، 65 سم (نفس مقاييس علبة الصودا).

بعد الانتهاء من الهيكل الخارجي ، تم التركيز على نظام التثبيت ، المسؤول عن تثبيت جميع الألواح داخل الهيكل الأسطواني ، وكذلك تمكين امتصاص التسارع الذي سيخضع له CanSat ، بعد أن ناقش البعض ذلك. ، تقرر إرفاق كلا الهيكلين عن طريق صب رغوة عالية الكثافة ، بالأشكال المرغوبة.

تم إنشاء الهيكل الخارجي باستخدام أنابيب PVC بالقطر المطلوب لإغلاق الهيكل وتم استخدام بعض أغطية الأنابيب البلاستيكية.

الخطوة السادسة: الاستنتاجات والأفكار المستقبلية

لا يزال CanSat بحاجة إلى الاختبار أثناء العمل ، فنحن نتقدم بالفعل لمسابقة صاروخية (والتي ستحدث في ديسمبر) ، وأيضًا بعد اجتياز جميع المباني (نوعًا ما ، ما زلنا في الواقع بحاجة إلى إنهاء بعض الأشياء) والتطوير بعض وجهات النظر والملاحظات التي اعتقدنا أنه سيكون من المثير للاهتمام مشاركتها معكم جميعًا تمت ملاحظتها ، بشكل أساسي حول الصراعات والنصائح وحتى التجارب الجيدة ، لذلك هنا يذهب:

- كانت بداية المشروع هي الفترة الأكثر غزارة لتطوير المشروع بأكمله ، وللأسف أصبحت المجموعة غير مهتمة بالمشروع بحلول الموعد النهائي ، ربما بسبب عدم وجود نتائج فورية ، أو ربما بسبب نقص التواصل ، على أي حال العديد من الأشياء الجيدة خرجت من المشروع

- استغرق الأمر الكثير من الجهد لتشغيل جهاز الإرسال والاستقبال ، حيث تم تطوير جميع المكتبات من البداية ، وأيضًا لأنه يتطلب برنامجين مختلفين وإعدادات لاختبار هذا النوع من الأشياء

- في حالتنا لم يكن من أفضل الأفكار العمل على وحدات التحكم الدقيقة بناءً على تكوينات السجلات ، ولم يتمكن جميع الأعضاء من مواكبة بقية المجموعة ، مما أدى إلى بعض المشكلات مثل تقسيم المهام. هناك الكثير من مكتبات C اللائقة لوحدة التحكم الدقيقة التي كنا نستخدمها ، لذلك كان من الأفضل استخدام هذه الموارد ، هناك أيضًا IDE يسمى Code Composer ، والذي يوفر أيضًا الكثير من الموارد لتلك المتحكمات الدقيقة

- لا يزال CanSat بحاجة إلى الكثير من التحسينات ، واستندت هذه التجربة إلى التقنيات والمهارات الأساسية ، كما لم يتم أخذ العديد من المشكلات في الاعتبار ، لذلك نأمل في المستقبل أن تصبح نسخة من الدرجة الأولى من CanSat حقيقة بمزيد من الجهد والعمل الجاد.