Måling af magnetismen med en Arduino: 9 trin

Måling af magnetismen med en Arduino: 9 trin

Indholdsfortegnelse:

Anonim

Riley, Mary, Gabe

forsyninger:

Trin 1: Forskningsoplysninger

Vi fastslog først, at vi ønskede at måle magnetismen ved hjælp af Arduino. Sensoren, der måler magnetisme, er Linear Hall sensoren. Vi måtte derefter finde kodning og ledninger, der ville arbejde og vise data gennem grafer eller tal.

Det næste skridt, vi tog for vores eksperiment, var at designe vores cubesat.Vi skulle opfylde alle krav om ikke at veje mere end 1,33 kg, skulle være 10x10x10 med 10% fejlpude osv.

Mary

Trin 2: Byg og design Cubestat

Til design af vores cubesat brugte vi popsicle sticks, hot lim, hængsler og metalstøtter til hjørnerne. Vi byggede først siderne af cubesat. Vi skabte 4 af siderne for at have et kryds kryds og derefter to med en X krydsning (6 samlede sider). Efter at vi limede siderne sammen først og tilføjede støtte på to af hjørnene, tilføjede vi bunden. Det sidste skridt, vi tog, var at tilføje 2 hængsler på en af ​​siderne og limede det til forsiden, så det kunne åbne og lukke (som en dør) og derefter tilføjede toppen for at fuldføre vores cubesat.

Materialer:

-24 popsicles skåret til 10 mm længde (for den firkantede form på hver side)

-10 regelmæssige længde popsicles til indvendige tværsnit af hver firkantede side

-8 10 mm længde popsicle sticks til hylden

-Det flade metalstykke til hylden (skal bare passe til en hylde / kan være større eller mindre end det vi brugte)

-3 små hængsler

-2 metal hjørneunderstøtninger

-lots og masser af varm lim

Mary

Trin 3: Wire the Arduino (for Linear Hall)

Dette er ledningerne til den lineære hal.

Den orange tråd går til første peg (venstre på lineær hall) til AO på arduino. Den grønne ledning går til 5V på Arduino. Den grønne tråd går til GND på Arduino. Den blå ledning går til pin nummer 3 på Arduino.

* Du kan vælge at bruge LED-lyset, men i vores sidste design gjorde vi det ikke

Dette er den eneste ledninger, du skal gøre for LINEAR HALL.

Mary

Trin 4: Den endelige ledningsføring

Dette er den endelige ledninger med både Linear Hall Sensor og SD Card.

Dette gør det muligt at samle dataene i kredsløb. Du har allerede Linear Hall Sensor tilsluttet, du skal bare tilføje SD-kortet i nu.

SD-kort ledninger:

Tilslut din GND på SD-kortet til jorden på Arduino

Tilslut VCC på SD-kortet til 5v på Arduino

Slut CS til 4 på Arduino

Tilslut MOSI til 11 på Arduino

Tilslut SCK til 13 på Arduino

Tilslut MISO til 12 på Arduino

Tilføj et LED display på breadboard som vist på billederne

Tilføj en ledning fra LED-displayets venstre ledning til pin nummer 7 på Arduino

Næste fastgør den ene side af en modstand til den rigtige ledning af LED-skærmen

Tilslut endelig en ledning til den anden ende af modstanden og fastgør derefter den til GND på Arduino (se på fritzing hvis du har brug for hjælp)

Riley

Trin 5: Preliminære test

I Prelims skal du teste vibrationerne og flyvningen med din Arduino og sensorer i din Cubestat. Flyvetest er ikke afbildet.

Disse serier af test blev lavet for at afgøre, om din Arduino er klar til flyvning. Vibrationstesten er lavet for at se, om din Cubestat er klar til at flyve på en raket og gøre den til Mars. Vores cubesat vibrerede 5 gange om et sekund under vibrationstesten. Hvis din Cubestat ikke er klar til flyvning, opstår der problemer i disse tests. Disse problemer kan omfatte:

- Din Arduino slukker

- Dit batteri falder ud

Din kubestat bryder

- Ledningerne løsner

Hvis der ikke opstår problemer, er din Cubestat klar til at flyve!

Riley

Trin 6: Fritzing Diagram

Dette er skridtet i vores projekt, hvor vi genskaber vores Arduino-ledninger gennem Fritzing.

Fritzing er en open source for alle at få adgang til. Det tillod os at overføre vores rigtige arduino med ledninger til en online-enhed. Fritzing.com består af alle de nødvendige værktøjer, såsom LED, ledninger, breadboard, modstande og meget mere! Det har også sensorer, som hjælper med at måle specifikke typer data. Dette er en fantastisk hjemmeside, der gav vores gruppe en hurtig og nem måde at gøre vores arduino og ledninger online.

At gøre dette……

1. Først brugte vi søgelinjen til at finde en Arduino Uno og et brødbræt.

2. Efter at have placeret dem på gitteret søgte vi efter Linear Hall Effect-sensor og en SD-kortlæser. Næste sted dem i samme position som de er på den faktiske arduino.

3. Søg efter ledningerne og læg dem på de ønskede steder. (Skift farverne for at gøre det mindre forvirrende en mere tiltalende.)

4. Det næste skridt er at finde en LED og modstand og placere dem i samme pletter som vist på din egen arduino.

5. Din Arduino / Breadboard setup skal nu se ud som din egen; held og lykke!

Gabe

Trin 7: Kodning for projekt

#omfatte

#omfatte

#omfatte

int ledet = 13; // LED på arduino

int digitalPin = 3; // lineær Hall magnetisk sensor digital interface

int analogPin = A0; // lineær Hall magnetisk sensor analog interface

int digitalVal; // digitale aflæsninger int analogVal; // analoge aflæsninger

float magnetisme; // variabel for at holde magnetisk flux

Fil magnetdata;

void setup ()

{

pinMode (10, OUTPUT); // skal indstille pin 10 til output selvom det ikke er brugt

pinMode (7, OUTPUT); // indstillingsstift 7 til lysdiode

SD.begin (4); // begynder sd kort med CS sat til pin 4

pinMode (led, OUTPUT);

pinMode (digitalPin, INPUT);

pinMode (analogPin, INPUT);

Serial.begin (9600);

Serial.println (F ("magnetisme"));

}

void loop ()

{

magnetData = SD.open ("log.txt", FILE_WRITE); // åbner fil kaldet "Log" hvis (magnetData) {// vil kun hvile, hvis filen er oprettet

if (magnetData) {

Serial.print ("Magnetism =");

}

// Læs det analoge interface

analogVal = analogRead (analogPin);

Serial.println (analogVal); // print analog værdi

}

magnetData.print (magnetisme);

magnetData.close ();

digitalWrite (7, HIGH);

forsinkelse (500); digitalWrite (7, LAV);

forsinkelse (500);

}

Trin 8: Indsamling af data og forståelse af det

Dette er, hvad vi plejede at måle størrelsen af. Du skal bruge det samme program, som du brugte til kodningen (Arduino IDE). Når du har Arduino tilsluttet en strømkilde, og alle lys, der angiver, at det er på og arbejder, skal du gå til "værktøjer" øverst til venstre og klikke på "serielplotter". Når der lægges en graf som billederne vist ovenfor, kommer du op.

Når der ikke måles nogen magnetisme, viser grafen en lige plan linie, og nummeret der vises er 547 (du kan se nummerdataene ved at gå til "værktøjer" og derefter klikke på seriel skærm).

Når magnetisme måles, vil den skabe pigge og bevægelse

Spidserne, der måles under den lige konstante linje, skabes ved at måle magnetens negative side. Når spidserne går over den lige konstante linje måler sensoren den positive side.

Jo større piggerne betyder, at en stor mængde magnetisme måles, og jo mindre piggerne betyder, at en lille mængde magnetisme måles.

Endelig når spidserne er tættere, viser det sig, at magnetismen havde en rigtig hurtig bevægelse og kom tættere eller længere i en virkelig abrupt bevægelse (trukket væk / tættere virkelig hurtigt).

Gabe

Trin 9: Testresultater

De Data, vi indsamlede, er nedenfor. Når magnetismen ikke blev målt, viste den sig 547. Som du kan se, var magnetismen ikke så stærk og næppe ændret gennem hele testen. Størrelsen steg mere i slutningen af ​​testen (jo mindre vises det viste antal større størrelse, der måles). Vi satte Variac til en hastighed på 90 og timede det i et minut.

Her er et scatteringsbillede af vores resultater. Vi testede i 1 minut med en hastighed på 3,67 ved hjælp af variac (som viste 90). Spredningsdiagrammet viser den magnetiske udsving over et tidsrum på ca. 30 sekunder. Som du kan se, svingede det ikke meget.

Riley

Dette er en post i

Arduino Contest 2019