Cómo ensamblar Arduino para tomar fotografías Por: Sydney, Maddy y Magdiel: 8 pasos

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-13 06:57

Nuestro objetivo era ensamblar un Arduino y un Cubesat que pudieran tomar fotos de un Marte simulado o del Marte real. A cada grupo se le asignaron restricciones de proyectos: no más de 10x10x10 cm, no puede pesar más de 3 libras. Nuestras restricciones grupales individuales no debían agregar ningún otro sensor o cambiar la idea original de nuestro proyecto.

Paso 1: Reúna los materiales

1) Deberá comprar una ArduCam compatible con Arduino Uno. Compramos el nuestro en Amazon y el modelo exacto que compramos fue: Arducam Mini Module Camera Shield con lente OV2640 de 2 megapíxeles para placa Arduino UNO Mega2560 (el enlace en Amazon no se copiará, pero escriba ese nombre exacto y debería ser el primero en la pagina)

2) Construye Cubesat. En nuestro proyecto utilizamos una impresora 3D para imprimir un Cubesat que ya estaba diseñado. No importa qué diseño uses. Si no tiene la opción de imprimir en 3D, también puede ensamblarlo usando varios elementos como palos de hoz, legos, otras maderas, etc. Si no está ensamblando el Arduino para colocarlo en un Cubesat, omita este paso. (Explicaremos cómo construimos Cubesat en el paso 3)

3) Obtén Arduino. Usamos un Arduino Uno que es lo que es compatible con Arducam.

4) Reúna los cables. Necesitará 8 cables macho a hembra y 4 cables macho. Los colores no importan, pero los diferentes colores pueden ayudarlo a mantenerse organizado.

Paso 2: conecte los cables

Tome los 8 cables macho a hembra y conecte el extremo hembra a las puntas plateadas de la Arducam. Será un ajuste perfecto, pero todos continuarán con un poco de paciencia.

Nos referiremos a los colores que estamos usando yendo de derecha a izquierda comenzando por el gris.

1) Extremo gris a A5

2) Extremo blanco a A4

3) Extremo negro a 5V

4) Extremo verde militar a GND

5) Extremo rojo a 13

6) Extremo naranja a 12

7) Extremo amarillo a 11-

8) Final verde a 7

Paso 3: Ensamble Cubesat

Para nuestro proyecto, imprimimos en 3D nuestro Cubesat. Si no tiene acceso a una impresora 3D, existen muchas otras opciones para construir, como palitos de helado, legos, metal, etc.

Arriba están los enlaces stl que usamos y descargamos para imprimir nuestro Cubesat junto con un ejemplo de imagen. Para acceder a los enlaces, haga clic en los enlaces de las fotos y lo llevará a otra página, una vez en la otra página, haga clic en el enlace pequeño en la esquina inferior izquierda y se descargará en su computadora.

Para unir nuestra hoja superior e inferior, atornillamos tres agujeros y las imágenes se mostrarán arriba. Cuando se imprime en 3D, comienza con una capa delgada en la parte inferior y decidimos conservarla en lugar de cortarla y unir la pieza inferior, pero la elección es suya. Con nuestro diseño terminado, decidimos cortar las piezas extra desordenadas para limpiar un poco mejor el aspecto.

Si decide construir su Cubesat de una manera diferente, puede ser necesario construir un estante para Arduino.

Paso 4: configurar el código

1) Abra Arduino / Genuino Uno en la computadora

2) Descargue el código de Arducam.com y use la cámara spi y descargue la biblioteca adjunta

a) Abra Arducam.com

b) Presione la diapositiva de la cámara espía en la página de inicio

c) En el lado izquierdo de la página presione el software

d) En el software, presione los enlaces de código fuente Github y descargue los 3 archivos en esa página

github.com/ArduCAM/RaspberryPi/tree/master…

3) Abra Arduino / Genuino Uno y cargue el archivo spi en el programa

4) Asegúrese de que su cable USB esté conectado al Arduino y a la computadora

5) Abra la biblioteca que descargó en la página.

6) Presiona el botón que dice "cargar" en la parte superior de la página.

Si desea abrir el Arducam Host, que es solo un video continuo de la cámara, vaya a la biblioteca descargada y abra el botón Arducam Host

Paso 5: Asegure Arduino

Los Cubesats están diseñados para enviarse en el espacio y eso significa mucho movimiento. Su Arduino y su cámara deben estar lo más seguros posible para que nada se rompa en su camino a Marte, o en nuestro caso, en la prueba de vibración.

Realmente no hay una manera perfecta de hacer este paso y probablemente tendrá una mejor manera que la que hicimos nosotros, pero aquí está nuestro ejemplo:

1) Toma Arduino y encuentra un buen espacio en la parte inferior de tu Cubesat o en el estante si decides hacer uno

2) Haga un bucle de cinta (use cinta adhesiva aunque no está en la imagen, se nos acabó) y péguela en la parte inferior del Arduino

3) Presione el Arduino y la burbuja de cinta y presione firmemente en el lugar seguro que hizo en su Cubesat

4) Si siente que el Arduino no está completamente seguro, agregue un trozo de cinta adhesiva sobre la parte superior para obtener protecciones adicionales.

5) Encuentre un buen lugar para su ArduCam

6) Asegure la cámara con cinta de la mejor manera que crea conveniente. En nuestra imagen, muestra que tomamos dos piezas en la parte superior e inferior y las hicimos lo suficientemente largas como para envolver las piezas de plástico.

Paso 6: pruebas

Prueba de vuelo y vibración

Para asegurarse de que su Arduino esté seguro, se puede realizar una prueba de vuelo y agitación, pero es opcional. En nuestro aula teníamos dos máquinas para probar nuestro Cubesat, pero es posible que no tenga la opción. Tendremos un video de nuestras pruebas arriba.

Para la prueba de vuelo, debe usar una cuerda para conectarse desde el Cubesat a la máquina. Enrollamos la cuerda a través de cuatro agujeros en lados opuestos del Cubesat. Recomendamos hacer la cuerda más larga porque tuvimos que compensarla y agregar más cuerda. Cuando unimos nuestra cuerda, la colocamos en el lado opuesto de la cámara para que la cámara siempre mire hacia abajo para obtener una mejor vista. Utilizará un gancho para sujetar la cuerda a la máquina. Una vez que la cuerda esté unida, encenderá la máquina y lentamente alcanzará la máxima potencia y la hará girar durante 30 segundos.

Para las pruebas de agitación, colocará el Cubesat en una caja pequeña y lentamente lo pondrá a plena potencia. Hay dos pruebas de agitación, por lo que la segunda tendrá que pegarla con cinta adhesiva, pero será el mismo concepto. Repita lo que hizo antes y déjelo actuar durante 30 segundos.

Paso 7: Proyectos de Física

T: (2/1) seg / ciclo

Se necesitan 2 segundos para poner en órbita alrededor de la prueba de vuelo.

f: (.5 / 1) ciclos / seg

En la prueba puede hacer.5 ciclos en un segundo.

V: 2,29 m / s

La velocidad del movimiento del satélite es de 2,29 m / s, esto se calculó tomando el diámetro (1,46 cm) y multiplicándolo por pi y luego dividiendo por el tiempo (2/1 seg / ciclo). La velocidad es la velocidad del Cubesat mientras gira en círculos en la prueba de vuelo.

Ac: 7,18 m / s ^ 2

La aceleración es 7.18 m / s ^ 2 calculada elevando al cuadrado la velocidad (2.29 m / s) y dividiendo por el radio (.73 cm). La aceleración es el cambio en la velocidad del Cubesat tal como está en la prueba.

Fc: 1069,44 N

La fuerza centrípeta se calcula tomando la masa (148,87 g) y multiplicando por la velocidad al cuadrado y dividiendo por el radio (0,73 cm). La fuerza centrípeta es una fuerza que actúa sobre el Cubesat mientras se mueve en círculo, manteniéndolo en la trayectoria general mientras Fc se mueve hacia adentro.

Paso 8: Conclusión

Estos son todos los pasos que tomamos para ensamblar un Cubesat y codificar un arduino para tomar fotografías de Marte o cualquier otro objeto que desee. En este Instructable incluimos nuestras medidas y cálculos exactos, pero en casa sus resultados pueden diferir. Aunque nuestro proyecto tuvo algunos obstáculos en el camino, nos propusimos suavizarlos todos y hacer que este proyecto sea lo más simple posible para cualquier otra persona.