Биік биіктіктегі ауа райы шарының мәліметтерін тіркеуші: 9 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Биік биіктіктегі ауа райы шарының деректерін биік биіктіктегі ауа райы шарының мәліметтерін тіркеуші арқылы жазыңыз.

Жоғары биіктіктегі ауа немесе HAB деп аталатын биіктіктегі ауа райы шары - бұл гелиймен толтырылған үлкен шар. Бұл әуе шарлары - бұл эксперименттерге, мәліметтер жинауға немесе кез келген нәрсеге жақын ғарышқа баруға мүмкіндік беретін платформа. Шарлар жиі 80 000 фут биіктікке жетеді, кейбіреулері 100 000 футтан асады. Хабта әдетте парашют, радар рефлекторы мен пакеті бар пайдалы жүктеме болады. Пакетте әдетте әуе шарын бақылау және қалпына келтіру үшін қолданылатын камера мен GPS қондырғысы бар.

Шар биіктікке көтерілген сайын қысым төмендейді. Әуе шарының сыртында қысымы аз болса, шар кеңейеді, ақырында үлкен болады, ол ұшып кетеді! Содан кейін парашют пайдалы жүктемені жерге қайтарады, көбінесе әуе ұшырылған жерден бірнеше шақырым жерде.

Менің мектебім жер шарының қисаюын бейнеге түсіру үшін осы шарларды үнемі қолданады. Температура мен қысымның күрт өзгеруімен, радиацияның үлкен мөлшерімен және желдің жылдамдығымен бұл рейстерден көптеген қызықты мәліметтер алуға болады.

Бұл жоба төрт жыл бұрын ғарыш туралы сократикалық семинармен басталды. Семинар шабыт берді. Менің құрдастарым ғарышқа барғысы келетінін шешті. Қол тигізбейтінді түртіңіз. Олар ғарышқа жету жолын ауа райы шарлары арқылы шешті. Төрт жылдан кейін өткізіп жіберіңіз, біз 16 шарды ұшырдық. 15 қалпына келтірілді, бұл ауа райы шарларын алу үшін өте әсерлі рекорд. Биыл мен орта мектепті бастадым және ауа райы шарын ұшыру тобына қосылдым. Деректер жазылмайтынын білгенде, мен оны өзгертуге кірістім. Менің бірінші деректерді тіркеуші Arduino High Balitude Balloon Data Logger болды. Бұл жаңа нұсқа көбірек деректерді жинап, оны түпкілікті атауға ие етеді. Осының арқасында биіктік, температура, желдің жылдамдығы, көтерілу мен түсу жылдамдығы, ендік, бойлық, уақыт пен күн microSD картасында сақталады. Бұл нұсқада төзімділікті жоғарылату және тәуекелді төмендету үшін perf тақтасы қолданылады. Дизайн Arduino Nano үстіне қосылатындай етіп жасалған. Бұл деректерді тіркеушіден жиналған мәліметтер бізге, студенттерге ғарыштың шетіне тигізуге мүмкіндік береді. Біз қол тигізбейтіндерге қол тигізе аламыз!

Бұл жаңа деректерді тіркеуші сатып алуға болатын әуе тірегіштерінің көпшілігіне қарағанда көбірек деректер береді. Сондай -ақ, оны 80 доллардан төмен тұрғызуға болады, дүкен сатып алған кезде сізге 200 доллардан асады. Бастайық!

1 -қадам: Бөлшектер, бағдарламалар, құралдар мен кітапханалар

Бөлшектер

Arduino - Нано ең жақсы, себебі оны үстіңгі жағына қоюға болады. Мен Arduino Uno -ны сымдармен бірге қолдандым

Мен сізге түпнұсқалық Arduino қолдануға кеңес берер едім, өйткені көптеген клондар деректерді тіркеуші әсер ететін суық температурада жұмыс істемеуі мүмкін. Біздің рейстегі ең суық температура -58 фаренгейт болды. Қолайлы ауа райынан және қол жылытқыштармен клон жұмыс істей алады.

$ 5-$ 22 (сапасына байланысты)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

GPS қондырғысы - бұл уақытты, күнді, биіктікті, түсуді, көтерілуді және желдің жылдамдығын көрсетеді

Мен бұл қондырғыны қатты ұсынар едім. Көптеген GPS қондырғылары 60 000 футтан жоғары жұмыс істемейді. Биік шарлар жоғары көтерілгендіктен, олар жұмыс істемейді. Ұшу режимінде бұл қондырғы 160 000 футқа дейін жұмыс істейді.

store.uputronics.com/?route=product/product&product_id=72

$30

MicroSD Data Logger - бұл MicroSD картасын ұстайды және бізге жиналған деректерді сақтауға мүмкіндік береді

Нарықта олардың көпшілігі бар, ал кейбіреулері арзанырақ. Мен онымен бірге жүрдім, себебі ол жеңіл, Sparkfun -да керемет құжаттама бар және оны қолдану өте оңай. 0 және 1 түйреуіштерге бекітілгенде, оған Serial.print функциясы жазады. Бұл оңай!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Температура сенсоры - Мен сыртқы температураны қамтамасыз ету үшін біреуін қолданамын, бірақ пайдалы жүктеменің ішінен температураны қамтамасыз ету үшін қосымша қосуға болады

Мен tmp36 температура сенсорын қолдандым. Бұл аналогтық сенсор кешіктіру пәрменінсіз жұмыс істейді. GPS блогы кідірістермен жұмыс істей алмайды, сондықтан бұл сенсор өте қолайлы. Айта кету керек, бұл өте арзан және тек бір аналогты түйреуішті қажет етеді. Сонымен қатар, ол 3,3 вольтте жұмыс істейді, бұл бүкіл тізбек жұмыс істейді. Бұл компонент негізінен сәйкес келеді!

www.sparkfun.com/products/10988?_ga=2.172610019.1551218892.1497109594-2078877195.1494480624

$1.50

1k резисторлары (2x) - бұл GPS және MicroSD Data Logger қабылдау желілері үшін қолданылады

Arduino бұл түйреуіштерге 5 вольтты береді. 1k резистор бұл қондырғылар үшін кернеуді қауіпсіз деңгейге дейін төмендетеді.

www.ebay.com/p/?iid=171673253642&lpid=82&&&ul_noapp=true&chn=ps

75¢

Жарық диоды - бұл деректер жиналған сайын жыпылықтайды (Қосымша)

Деректер жиналған сайын Arduino мен MicroSd жыпылықтайды. Бұл, алайда, оны айқынырақ етеді. Бұл сымдар ұзартылуы мүмкін, осылайша светодиод шығып қалады. Бұл деректерді тіркеуді қамтамасыз ету үшін қолданылады.

www.ebay.com/itm/200-pcs-3mm-5mm-LED-Light-White-Yellow-Red-Green-Assortment-Kit-for-Arduino-/222107543639

1¢

Perf Board - бұл схеманың тұрақты болуына мүмкіндік береді және сымдардың құлап кетпеу қаупін азайтады. Оның орнына тақтаны немесе компьютерді пайдалануға болады

www.amazon.com/dp/B01N3161JP?psc=1

50¢

Батарея коннекторы - Мен іске қосу кезінде 9В батареяны қолданамын. Бұл батареяны тізбекке қосады. Қосылуды жеңілдету үшін мен секіргіш сымдардың қосылымын осыларға дәнекерлеймін

www.amazon.com/Battery-Connector-Plastic-A…

70¢

Micro Toggle Switch - Мен мұны құрылғыны қосу үшін қолданамын. Бұл маған батареяны қосулы күйде ұстауға мүмкіндік береді, ал жүйе өшірулі күйде (Қосымша)

Мен өзімді ай шамынан құтқардым. Кез келген микро коммутатор жұмыс істейді.

MicroSwitchLink

20¢

Ерлер мен әйелдер тақырыптары - GPS және Arduino сияқты компоненттерді тізбектен ажыратуға мүмкіндік беру үшін оларды пайдаланыңыз. (Ұсынылады)

www.ebay.com/itm/50x-40-Pin-Male-Header-0-1-2-54mm-Tin-Square-Breadboard-Headers-Strip-USA-/150838019293?hash=item231ea584dd:m: mXokS4Rsf4dLAyh0G8C5RFw

$1

MicroSD картасы - мен 4-16 гб картаны ұсынар едім. Бөренелер көп орын алмайды

Менің деректерді тіркеуші таңғы 6: 30 -дан 13: 30 -ға дейін жұмыс істеді және тек 88 килобайттық орынды пайдаланды. Бұл мегабайттың 1/10 бөлігінен аз.

www.amazon.com/gp/product/B004ZIENBA/ref=oh_aui_detailpage_o09_s00?ie=UTF8&psc=1

$7

Қуат көзі - кеңістік суық, сондықтан сұйық батареялар қатып қалады. Бұл сілтілік батареялардың жоқтығын білдіреді. Литий батареялары керемет жұмыс істейді! Мен 9 вольтты батареяны қолдандым

www.amazon.com/Odec-9V-Rechargeable-Batter…

$1

Жалпы шығын $ 79.66 құрайды! Коммерциялық орманшылардың бағасы шамамен 250 доллар тұрады, сондықтан оны 68% жеңілдікпен қарастырыңыз. Сізде Arduino, Sd Card сияқты көптеген заттар бар, олар бағаны төмендетеді. Құрылысқа кірісейік

Бағдарламалар

Қажетті жалғыз бағдарлама - Arduino IDE. Бұл Arduino -ның ана тілі, ол кодты жүктеуге, кодты жазуға және тестілеуге арналған. Бағдарламалық жасақтаманы мына жерден тегін жүктеп алуға болады:

Кітапханалар

Біз бұл эскизде екі кітапхананы қолданамыз. NeoGPS кітапханасы GPS қондырғысымен өзара әрекеттесу үшін қолданылады. Бағдарламалық жасақтама кітапханасы қосымша түйреуіштер бойынша сериялық байланысқа мүмкіндік береді. Біз GPS -ке де, MicroSd деректер тіркеушісіне де сериялық байланыс арқылы қосыламыз.

NeoGPS

SoftwareSerial - кез келген бағдарламалық жасақтамалық кітапхананы пайдалануға болады. Мен бұны жүктеп алдым, сондықтан мен оны қолдандым.

Кітапхананы орнатуға көмек керек пе? Осыны оқыңыз:

Құралдар

Дәнекерлегіш - тақырыптарды бірнеше компоненттерге бекіту керек, ал дәнекерлеуші бөлшектерді тақтаға бекіту және жолдар жасау үшін қолданылады.

Дәнекер - дәнекерлегішпен бірге қолданылады.

2 -қадам: тізбекті біріктіру

Сіз тақырыптарды бірнеше компоненттерге дәнекерлеуіңіз керек. Мұны қалай жасау керектігін мына жерден біліңіз:

Жоғарыдағы тақтаның немесе тақтаның схемасын орындаңыз. Температура сенсорының жерін GPS немесе microSD тіркеушіге қоспаңыз, себебі бұл сіздің температуралық деректеріңізді бұзады. Егер сіз тақтаны қолдансаңыз, тректерді жасау туралы осы оқулықты қараңыз. Бұл бір әдіс:

Компоненттерді қосқанда абай болыңыз. Дұрыс полярлық пен түйреуіштер бар екеніне көз жеткізіңіз. Қосылымдарды екі рет тексеріңіз!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k резистор ----- RX

D4 ------ TX

Arduino - OpenLog

Қалпына келтіру --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- 1k резистор ---- RX

3.3в ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Температура сенсоры - Жоғарыдағы фотосуреттің көмегімен қай аяқ екенін анықтаңыз

3.3в ------ VCC

GND ---- GND (Бұл өзінің Arduino түйреуішінде болуы керек немесе GND қуат көзіне бекітілуі керек. Егер GPS-ке немесе тіркеушіге қосылған болса, ол температура деректерін бұрмалайды.)

Сигнал --- A5

Arduino - жарық диоды

D13 ------ + (ұзын аяқ)

GND -------(қысқа аяқ)

Arduino - батарея қосқышы

Vin ---- Micro Toggle Switch ---- оң (қызыл)

GND ----- теріс (қара)

3 -қадам: бағдарламалау

Біз бұл бағдарламада екі кітапхананы қолданамыз, NeoGPS және SoftwareSerial. Екеуін де осы нұсқаулықтың бөліктер бетінен жүктеуге болады. GPS -ті Arduino бағдарламасына қосқанда, әдетте TinyGPS кітапханасы қолданылады. Дегенмен, мен оны біз қолданатын GPS -пен жұмыс жасай алмадым.

SoftwareSerial кітапханасы екі құралды Arduino -ға бағдарламалық қамтамасыз етудің сериялық қосылымы арқылы қосуға мүмкіндік береді. GPS және MicroSD деректерді тіркеуші мұны қолданады. Басқа кітапханалар мұны істей алады және кодпен жұмыс істеуі керек. Менде бұл компьютерде болды, ол жұмыс істейді, сондықтан мен оны қолдандым.

Код соңғы деректерді тіркеушіге негізделген. Негізгі өзгеріс - температура сенсорының қосылуы. GPS спутниктерге негізделген. Бұл дегеніміз, GPS мәліметтерді көрсетпес бұрын алдымен спутниктерге қосылуы керек. Құлып төрт спутникке қосылған GPS -тен тұрады. GPS спутниктері неғұрлым көп қосылса, берілген мәліметтер дәлірек болады. Бағдарлама деректердің әр жолына қосылған жерсеріктердің санын басып шығарады. Ол менің ұшуымның көп бөлігінде он екі спутникке қосылды.

Бағдарламаны өзгерту қажет болуы мүмкін, ол сізге сәйкес келеді. Барлық кодты өзгертуге болады, бірақ мен уақыт белдеуін, көрсеткіштер арасындағы уақытты және температураның өлшем бірлігін өзгертуді ұсынамын. Кәдімгі ауа райы шары әуеде шамамен екі сағат бойы ұшады. GPS әр секунд сайын спутниктерден мәлімет алады. Бұл дегеніміз, егер біз жіберілген әрбір деректерді сақтасақ, бізде 7000 оқылым болады. Мен 7000 дерек енгізуді суреттеуге қызығушылығым болмағандықтан, мен әр 30 -оқылымды тіркеймін. Бұл маған 240 деректер нүктесін береді. Біршама ақылға қонымды сан.

Неліктен біз кідіріс пәрменін қолданып, 30 секунд күтуден гөрі, әрбір 30 -шы оқылымды сақтау үшін i айнымалысы мен if операторын қолданамыз деп ойлайтын шығарсыз. Жауап - GPS көрсеткіштері өте нәзік. 30 секундтық кідіріс GPS барлық деректер жиынтығын түсірмейтінін білдіреді және біздің деректердің бұзылуына әкеледі.

Сізге бұл мәндерді үйлестірілген әмбебап уақыттан (UTC) ауыстыру қажет болады.

Егер сіз өзіңізді білмесеңіз, оны мына жерден таба аласыз

статикалық const int32_t

аймақ_сағаты = -8л; // ТЫНЫҚ МҰХИТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК АМЕРИКА СТАНДАРТТЫ УАҚЫТЫ

статикалық const int32_t

аймақ_минуттары = 0л; // әдетте нөл

Бұл жолды оқу жиілігін жазу керек болғанша өзгерту керек. Мен әр 30 секунд сайын оқуды қоямын.

егер (мен == 30) {

Егер сіз АҚШ -та тұрмасаңыз, температураны Цельсий бойынша өлшеуді қалайтын шығарсыз. Мұны істеу үшін мына жолға түсініктеме беріңіз:

// Serial.print («C дәрежелері»); // егер сіз цельсий алғыңыз келсе, түсініктеме бермеңіз

// Serial.println (градус C); // егер сіз цельсий алғыңыз келсе, түсініктеме бермеңіз

Егер сіз фаренгейт оқуын қаламасаңыз, түсініктеме беріңіз:

Serial.print («F дәрежелері»); // егер сіз фаренгейт Serial.println (градусF) қаламасаңыз, түсініктеме беріңіз; // егер сіз фаренгейт қаламасаңыз, түсініктеме беріңіз

Код жүктелмеді ме?

Жаңа код жүктелген кезде Arduino тізбектен ажыратылуы керек. Arduino жаңа кодты D0 және D1 түйреуіштерінде сериялық байланыс арқылы жібереді. Бұл екі түйреуіш MicroSd деректерді тіркеу үшін қолданылатын түйреуіштер. Бұл кодты жүктеу үшін MicroSD деректерді тіркеушіні ажырату керек дегенді білдіреді.

4 -қадам: тестілеу

Барлық қосылымдар орнатылып, код жүктелгеннен кейін біздің деректерді тіркеушіні тексеретін уақыт келді. Ол үшін Arduino -ны компьютерге кодты қалай жүктесеңіз, солай қосыңыз. Сериялық порттың дұрыс екеніне көз жеткізіңіз, содан кейін сериялық мониторды ашыңыз. Егер барлық қосылымдар дұрыс орындалса, ол көрсетіледі:

NMEAloc. INO: startfix объектінің өлшемі = 31 NMEAGPS нысанның өлшемі = 84 SoftwareSerial жүйесінде GPS құрылғысын іздейді (RX pin 4, TX pin 3) Aaron Price бойынша биіктікте ауа райы шарларының мәліметтерін тіркеуші

Уақыт ендік бойлық SAT жел жылдамдығы жел жылдамдығы биіктік (градус) (градус) миль см / сағ -------------------------------- -------------------------------------------------- ------------------------------

Егер GPS дұрыс қосылмаған болса, онда ол көрсетіледі:

UBlox ұшу режимін орнату: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C10000000000000016DC * ACK жауабын оқу: (ҚАТЕ!)

Деректердің жаңа бөлігі сериялық мониторға кірген сайын светодиодтың жыпылықтағанына көз жеткізіңіз. MicroSd деректерді тіркеуші де деректер жазылған сайын жыпылықтайды.

Сіз GPS сізге жалғыз сұрақ белгісін жіберетінін байқайсыз. Себебі GPS қондырғылары спутниктерді қосуға және қосуға уақыт алады. Бұл құрылғы маған деректердің толық жолын жіберуді бастау үшін шамамен сегіз минутты алады. Шамамен бес ішінде ол сізге күн мен уақыт туралы деректерді жібере бастайды, содан кейін сұрақ белгісі қойылады. Алғашқы бірнеше нүкте дұрыс болмауы мүмкін, бірақ содан кейін ол дұрыс күн мен уақытты көрсетеді. Егер сіз күн мен уақытты қабылдамасаңыз, дұрыс уақыт белдеуін түзету үшін кодты қараңыз. Мұны қалай жасау керектігін білу үшін осы Нұсқаулықтың бағдарламалау бөлімін оқыңыз.

Ақырында, сериялық монитор барлық деректерді көрсетеді. Ендік пен бойлықты көшіріп, қойыңыз және нәтижелерге таң қалуға дайын болыңыз. Дәлдігі керемет!

Дұрыс екеніне көз жеткізу үшін температура деректерін тексеріңіз. Егер температура шындыққа жанаспайтын сан ретінде оқылса (160+), температура сенсоры қосылмайды немесе дұрыс қосылмайды. Схемаға қараңыз. Егер температура көрсеткіші тұрақсыз болса немесе одан жоғары болса (яғни температура 65 фаренгейт және сенсор 85 деп хабарлайды), онда сенсор GPS, microSD деректер тіркеушісі немесе екеуімен бірге жерге қосқышпен бөлісуі мүмкін. Температура сенсорының жеке жерге қосатын түйреуіші болуы керек немесе тек жерге тұйықталатын жерге қосқыш болуы керек.

Енді сізге microSD картасын пішімдеу және тазалау қажет. Бізге fat16 немесе fat32 файл түрі қажет. Мен бұл оқулықты GoPro арқылы орындадым:

Әрі қарай, компьютер қосылмай тізбекті тексеріңіз. MicroSD картасын деректерді тіркеушіге қосыңыз және Arduino қуатын беру үшін қуат көзін пайдаланыңыз. Ол жиырма минут жұмыс істеп тұрсын, содан кейін қуатты ажыратыңыз. MicroSD картасын ажыратып, оны компьютерге қосыңыз. Сіз конфигурация файлы жасалғанын көруіңіз керек (бұл тек алдыңғы конфигурация файлы жасалмаған кезде болады). Arduino қайта орнатылған немесе қосылған сайын жаңа файл жасайды.

Жаңа кітапхана мен Arduino IDE нұсқалары осы жобаның тұжырымдамасынан бері шығарылды. Осыған байланысты көптеген пайдаланушыларға қате туралы хабарламалар келді. RahilV2 қолданушысы бұл мәселеге тап болды және шешімін тапты

«Мен бастапқы қатені жөндедім, себебі. INO» gps_port «орнына» gpsPort «деген ескі gps портының атауын қолданғандықтан болды. Препроцессордың символы да өзгерді. Барлық мысал бағдарламалар енді 'орнына GPS_PORT_NAME' пайдаланады» USING_GPS_PORT '. «

РахметV2 рахмет!

5 -қадам: электрониканы қорғау

Тақтаны металл бетіне орналастыру үшін перфокартаны қолданатын адамдарға ескертпе тізбекті қысқартады. Мен пластмассадан жасалған тақтаны іліп қою үшін болттардың айналасында пластикалық құбырды қолдандым. Төменгі жағын ыстық желіммен жабуға, картонға немесе көбікке бекітуге немесе электр өткізбейтін қаптаманы қолдануға болады. Бұл пластикалық құбырларды болттармен сырғып түсу үшін мына жерден басып шығаруға болады:

Мен GPS -ті тізбектен оңай ажыратуға мүмкіндік беретін GPS орналасқан тақтаға әйел тақырыптарын қостым. GPS қондырғысы нәзік. Чипті антенналар бұзылуы мүмкін және құрылғы статикалық электр энергиясына сезімтал. Менде бұл қондырғылардың ешқайсысы үзілген жоқ. Мен GPS -ті тұрақты қорғалған сөмкеде сақтаймын, ол GPS -ті қорғайды.

Батарея қосқышы үшін тақтаны немесе жай секіргіш сымдарды қолдансаңыз да, секіргіштердің розеткаларға жабысып қалуын қамтамасыз ету үшін ыстық желімді қолдануды ұсынамын. Егер сіз ұшпайтын сым үзілгендіктен, оның шарға оралмайтынын білсеңіз, оны қалпына келтіру қиын болар еді.

Қол жылытқыштар ұсынылады, өйткені олар бәрін жылы және жұмыс істейді. Мен әдетте батарея қосқыштарының ұзындығын ұзартамын, бұл батареяны электроникадан бөлек бөлімде сақтауға мүмкіндік береді. Мен қол жылытқыштарды тікелей батареяға қойдым. Электроника қол жылытқышсыз жұмыс істей алатын болса да, мен оларды қолдануды ұсынар едім. Электрониканың жанына жылытқышты қойыңыз, ол жылытқышты электроникаға тиіп кетпейтіндей етіп бекітіңіз. Қол жылытқыштарынан шыққан сәуле электрониканы жақсы жағдайда ұстауға жеткілікті.

6 -қадам: іске қосыңыз

Мен әдетте деректерді тіркеушіні компьютерге шарды жіберуге жоспарлағанға дейін жиырма минут бұрын қосамын. Тіркеушіні компьютерге қосу міндетті емес. Мен мұны GPS жұмыс істеп тұрғанын және спутниктік құлыптың болуын қамтамасыз ету үшін жасаймын. Тіркеуші барлық деректерді көрсеткеннен кейін мен қосқышты аударып, компьютерді ажыратамын. Схемада әрқашан қуат көзі болғандықтан, GPS ыстық күйінде қалады және спутниктік құлыппен журналды жалғастырады. Бұл microSD картасында жаңа файл жасайды.

Біз әуе шарын таңғы 6: 58 -де ұшырдық. Біз ертерек ұшыруды жоспарладық, бірақ біздің бірінші әуе шарымыз жыртылды. Біз шарды гелий цистернасына бекіту үшін құбырды ұмытып кеткен едік. Сонымен, біз әуе шарын гелий цистернасының шүмегіне бекіттік. Шүмектегі діріл шарға жарылып кетті. Бақытымызға орай, біз қосалқы шар әкелдік. Біз импровизацияланған құбыр ретінде бау -бақшаға арналған шлангты қолдандық және ол жұмыс істеді!

Пакет оқшауланған түскі ас қорабынан тұрды. Деректерді тіркеуші қол жылытқыштармен бірге отырды. Түскі ас ішіндегі тесік камераның түскі көріністі сақтай отырып түскі ас ішіне кіруіне мүмкіндік берді. Біз бұл іске қосу үшін GoPro сеансын қолдандық. Бұл саяхаттың суреттерін түсірді! Түскі ас қорапшасының бүйірі мен жоғарғы жағына екі SPOT GPS қондырғысы бекітілген. Біз оларды пакетті бақылау үшін қолдандық. Температура сенсорының сыртқа ауаға шығуына мүмкіндік беру үшін түскі ас қорабының бүйірінде кішкене тесік жасалды.

7 -қадам: қалпына келтіру

Мен соңғы рет іске қосылғанда Duracell 9v батареясын қолдандым. Мен аккумулятордың кернеуін деректерді тіркеушіге қоспас бұрын 9,56 вольтпен өлшедім. Мен батареяны таңғы сағат 6.30 шамасында қостым. Шар жерге түскеннен кейін, оны қалпына келтіріп, мектепке қайтарып, пакет ашылғаннан кейін, сағат 13:30 болды. Деректерді тіркеуші әлі де кіріп жатқанын білу үшін пайдалы жүктемені аштым! Содан кейін мен 9в батареяның кернеуін өлшедім. Батарея қолданылған кезде кернеу төмендейді. Батарея енді 7,5 вольт болды. Жеті сағаттық деректерді тіркеуден кейін батарея әлі де жақсы жағдайда болды.

Шар мен пакет Рамонаның оңтүстігінде шағын каньонда қонды. Қалпына келтіру тобы бір сағаттай жүрді, содан кейін қалған жолды жүріп өтті. Улы шырмауық пен ыстық температура кедергі болды, бірақ олар шыдамдылық танытып, шарды қалпына келтіре алды. Олар мектепке қайта оралып, пакетті маған берді. Мен деректерді тіркеуші әлі жұмыс істеп тұрғанына таң қалдым. Бұл мені оптимистік етті. Мен батареяны ажыратып, microSD картасын абайлап шығарып алдым. Содан кейін мен компьютерге жүгірдім. Бұл мен үшін саяхаттың ең жүйкелендіретін және қызықты бөлігі. Деректерді тіркеуші жұмыс істеді ме? Мен рюкзакты аралап, SD картасының адаптерін таптым. Соңғы екі рейс тіркеуші 40 000 футтан жұмысын тоқтатты, себебі мен GPS -ті ұшу режиміне қате қойдым. Биіктігі 40 000 футтан асатын жалғыз әдіс ауа райы шарлары болғандықтан, менің жаңа кодым жұмыс істейтінін білмедім.

Мен microSD картасын компьютерге қостым, файлды аштым және деректерге толы журналды көрдім. Мен деректерді айналдыра бастадым … СӘТТІЛІК !! Журнал бүкіл рейс бойы жалғасты.

8 -қадам: талдау және ғылым

«Үшінші рет очарование» сөзі шындыққа жанасады. Біз бүкіл рейс бойынша деректерді тіркедік! Әуе шары 91, 087 фут биіктікке жетті, ал ең суық температура -58 градус Фаренгейт болды.

Біздің деректер көптеген белгілі ғылымдарды растайды және сәйкес келеді. Мысалы, стратосфераның түбі фаренгейт бойынша -40 -58 градус болды, ал ұшу апогейінде температура фаренгейт бойынша -1.75 градус болды. Адамдар Жер атмосферасының ең төменгі қабаты - тропосферада тұрады. Тропосферада биіктікке көтерілген сайын температура төмендейді. Стратосферада керісінше. Шын мәнінде, стратосфераның шыңы нөлден бес градус жоғары болуы мүмкін.

Мен шардың осындай сызықты түрде көтерілгеніне таң қалдым. Шарлар жұқарған кезде атмосфера көтерілу жылдамдығы өзгереді деп ойлайтын едім. Әйтсе де, шардың түсу жылдамдығының қисығы мені таң қалдырмады. Менің шардың тез құлауы, содан кейін біртіндеп баяулауы туралы гипотезам парашютпен байланысты. Апогейде ауа соншалықты аз, менің ойымша, парашют соншалықты тиімді болмады. Парашюттар жерге қарсылық пен үйкелісті қолданып, жерге баяу түседі, сондықтан егер ауа аз болса, парашют соншалықты тиімді болмайды. Қаптама төмендеген сайын ауа кедергісі жоғарылайды, себебі ауа қысымы көп және ауа көп. Бұл парашют тиімдірек болады және пакет баяу түседі.

Температура мен желдің жылдамдығына байланысты мен өмір сүру үшін ең нашар биіктікті 45, 551 фут деп жарияладым. Бұл биіктікте пакетте фаренгейт -58 градус суық болды. Егер бұл жеткіліксіз болса, жел сағатына 45 миль соғып тұрды. Желдің осы температурадағы желге әсері туралы деректерді табуда қиналғаныммен, фаренгейт бойынша -25 градус ауа райы 45 миль / сағ желдің салқындауы -95 градус болатынын анықтадым. Мен сондай -ақ желдің температурасы -60 градус 30 минутта ашық денені қатыратынын анықтадым. Дегенмен, бұл демалыс үшін тамаша орын емес шығар. Жоғарыдағы суретте көрсетілгендей, бұл биіктіктен керемет көрініс бар! Желдету туралы толығырақ мына жерден біліңіз:

Мен бұл деректерді 240 деректердің барлық жолдарын енгізген әпкемнің көмегінсіз көрсете және зерттей алмас едім. Кіші інілердің пайдасы:)

9 -қадам: Қорытынды

Бұл сөзсіз жетістік. Біз биіктікті, температураны, желдің жылдамдығын, көтерілу жылдамдығын, түсу жылдамдығын, уақытты, күнді, ендік пен бойлық деректерін бүкіл рейс бойынша тіркедік. Бұл тәжірибелі биіктіктегі әуе шарлары мен бірінші рет ұшыру қондырғылары үшін қажет!

Төрт жыл шарды ұшырғаннан кейін, біз ақырында бүкіл рейсті тіркедік. Ақыры біз шарларымыздың қаншалықты биікке ұшатынын білдік. Біз ғарышты сезінуге сәл жақындадық. Біз қол тигізбейтіндерге қол тигізуге сәл жақындадық!

Деректерді тіркеушінің тағы бір керемет жағы - барлық мәліметтер уақыт белгісімен бекітілген. Бұл деректерді саяхат кезінде түсірілген фотосуреттермен қатарластыруға болатынын білдіреді, бұл әр фото түсірілген биіктік пен нақты орынды білуге мүмкіндік береді!

Бұл жобаны өз мақсаттарыңыз үшін қайталауға және өзгертуге оңай. Қосымша температура сенсорларын, қысым мен ылғалдылық сенсорларын, геигер есептегіштерін қосыңыз, мүмкіндіктер шексіз. Сенсорды кідіріссіз қолдануға болады, ол жұмыс істеуі керек!

Нұсқаулықты оқуға уақыт бөлгеніңіз үшін рахмет. Мен сұрақтарға жауап бергенді, түсініктемелерге жауап бергенді және пайдалы кеңестер мен идеяларды ұнатамын, сондықтан төмендегі түсініктемелер бөлімінен алып тастаңыз.

Бұл нұсқаулық кейбір байқауларда да бар, егер сіз жаңа нәрсені ұнатсаңыз немесе білсеңіз, дауыс беріңіз! Сыйлықтарды жеңіп алу маған жақсы және жетілдірілген жобаларды жасау үшін жаңа құралдар табуға мүмкіндік береді

Қол жетпейтін сынақта екінші орын

2017 жылғы Ғылымды Байқаудың Бас жүлдесі