Registrador de datos de globos meteorológicos con tecnología Arduino

Acerca de este proyecto

¡¡Hola a todos!! Probablemente se esté preguntando, espere, ¿puede enviar un Arduino al espacio? Casi. ¡Usando un globo meteorológico, puede enviar un Arduino, una cámara, pan de ajo o cualquier otra cosa que desee a un tercio del camino al espacio! Aunque es un tercio del camino al espacio, casi el 99% de la atmósfera no está presente, por eso lo llamamos "el borde del espacio". Esta guía es muy larga, pero a menos que solo esté revisando este proyecto, asegúrese de leer todo hasta el Camino 1. De todos modos, veamos cómo puede hacer esto.

Habrá tres caminos que debe seguir en función de lo que desee y su nivel de habilidad. Los tres caminos requerirán algunas habilidades de soldadura debido a los increíbles vientos en la estratosfera. De todos modos, cada camino no es mejor que el otro, solo se basa en lo que le interesa. Repasemos rápidamente.

Ruta 1:Crear un registrador de datos simple usando una placa proto, varios sensores, con poca habilidad para soldar.

Ruta 2:uso de un protector de PCB prediseñado (placa de circuito impreso) para tener una placa de aspecto impecable, diseñada y probada por nosotros.

Ruta 3:Cree su propia PCB en un programa. Esta guía no profundizará en cómo diseñar y hacer su propia PCB, pero repasará algunas pautas para que usted piense. Me aseguraré de vincular una guía increíble para que aprenda.

Repasaremos cada ruta un poco más, pero aquí hay algunos consejos para ayudarlo a elegir:

La ruta 1 será la más fácil y permitirá cierta flexibilidad. Puede elegir los sensores, la placa y las funciones de su placa. Necesitará algunas habilidades de soldadura para asegurarse de que todo se mantenga unido durante el vuelo.

La ruta 2 será la más restrictiva, lo que significa que tendrá que usar un conjunto específico de sensores, una placa Arduino específica, pero tendrá una PCB de aspecto realmente limpio, no tendrá que preocuparse por la soldadura o la codificación, y es una buena Empiece a aprender sobre los PCB. Le proporcionaremos el archivo Gerber, la configuración de exportación y el código para que lo revise. Los PCB no son muy costosos y puede depender de dónde los obtenga. Tenemos 5 de estos PCB por $ 2, pero este precio puede variar según el lugar donde los compre.

El camino 3 será el más difícil y requerirá muchas habilidades. Necesitará saber (o aprender) cómo hacer su propio PCB o el protector de PCB Arduino, saber cómo codificar todo y soldar la placa. En el caso de que sepa cómo hacer todas estas cosas, probablemente podría hacer este proyecto usted mismo, pero hay algunas restricciones y detalles muy importantes con los que esta guía puede ayudarlo.

¡¡Okey!! ¡Impresionante! ¡Deberías haber elegido el camino por el que quieres pasar ahora! Pero antes de empezar, hay reglas muy importantes que debes tener en cuenta. Asegúrese de leer estas reglas porque el envío de cosas en un globo meteorológico puede estar restringido según el lugar donde viva. Esta guía no explica cómo elegir el globo correcto, construir la bahía de carga útil y cómo llenar el globo, pero hay MUCHAS guías sobre cómo hacerlo, así que las vincularé por ti. Revisaré las restricciones para su Arduino Datalogger y dejaré un enlace para más restricciones de la FAA (si vive en los EE. UU.). Estas son las cosas que debe tener en cuenta:

1. Su bahía de carga útil no puede recibir señales de teléfono celular. Si por alguna razón tiene un teléfono celular a bordo, debe estar en modo avión.

2. Si está utilizando GPS para encontrar su globo, debe obtener una licencia de radio HAM (que requiere pruebas y una tarifa).

3. Si la relación peso-tamaño de su carga útil es más de 3.0 onzas / pulgada cuadrada, entonces el peso total de la carga útil debe ser menor de 4 libras.

4. Cualquier carga útil / paquete individual debe pesar menos de 6 libras.

5. Y si tiene dos cargas útiles, el peso total de la carga útil debe ser inferior a 12 libras.

Este es un enlace a las pautas completas de la FAA para residentes de EE. UU.

Ruta 1 - Proto Board!

Antes de comenzar a diseñar, hay un par de consideraciones que debe tener en cuenta. Primero, lo que quieres ahí. En el esquema proporcionado, tendrá un sensor simple de temperatura y humedad, un sensor barométrico, una IMU y un módulo de tarjeta SD. Para la mayoría de los proyectos, esto debería ser suficiente, pero si desea encontrar su bahía de carga útil con su Arduino, querrá incluir un módulo GPS. Hay varias opciones de recuperación:

1. Módulo SPOT GPS. Estos tienen sus ventajas y desventajas. Estos serán realmente fáciles de usar, tendrán un alcance ilimitado (usan satélites para enviar coordenadas a su teléfono), tendrán una duración de batería increíble y son fáciles de obtener. Sin embargo, son costosos, no funcionan al revés y la señal puede ser bloqueada por objetos gruesos.

Este es el método que usamos, pero diseñamos e imprimimos en 3D un cardán para mantenerlo en posición vertical. Recomendamos SPOT 3 Satellite Messenger (Amazon), pero depende totalmente de usted, siempre que investigue esto y vea los beneficios de los diferentes tipos.

2. Radio APRS. Este será el más confiable y puede hacer mucho con él. Puede conectar un módulo a un Arduino y hacer que la radio envíe datos, coordenadas, etc. Esto también le permitirá obtener mediciones de altitud precisas.

Desafortunadamente, esto no se incluirá en el diagrama de cableado, por lo que tendrá que aprender a conectarlo usted mismo. Además, deberá obtener una licencia de radio HAM, que deberá realizar para realizar una prueba y pagar una pequeña tarifa. Esta licencia es muy útil por lo que puede valer la pena. (EE. UU .:las restricciones pueden variar según el lugar donde viva).

3. Teléfono celular. Realmente no deberías usar este método. No solo necesita encontrar una manera de sacar su teléfono del modo avión después del vuelo, el teléfono celular en sí probablemente será más caro que un SPOT normal. La razón por la que esto está en la lista es porque muchas personas usan el teléfono celular como respaldo, pero realmente no es algo que debas usar.

Ahora que ha decidido cómo va a recuperar su carga útil, querrá repasar cómo se verá el vuelo. Por ejemplo, si desea que su Arduino despliegue el paracaídas de forma remota, debe buscar formas de hacerlo. También debe repasar qué sensores usará (la temperatura puede bajar a -40 ° C (-40 ° F), por lo que querrá tener en cuenta eso.

También querrá pensar en cómo desea alimentar el Arduino. Las bajas temperaturas reducen el rendimiento de muchas baterías, por lo que es posible que desee una fuente de alimentación grande, junto con un gabinete como una caja de espuma de poliestireno para mantener las cosas cómodas y, al mismo tiempo, mantenerse por debajo del límite de peso.

Le recomiendo que haga una especie de lista de verificación basada en el tipo de datos que desea obtener, si tendrá una cámara a bordo y lo que planea tener a bordo. También puede ser una buena idea hacer la bahía de carga útil y luego diseñar su registrador de datos en función de la carga útil. Hay muchas cosas en las que pensar y asegurarse antes de diseñar, así que asegúrese de tomarse un tiempo realmente largo y cuidadoso para repasar todo.

Muy bien, aquí está el diagrama esquemático y de cableado de los sensores si sigue nuestra ruta:

El Mega es muy exagerado para estos sensores, pero si quieres usar nuestro código también, tendrás que usar el Mega. Si planea usar algo como un Nano, cambie los pines del módulo de la tarjeta MicroSD a los pines SPI de su placa.

Aquí hay una lista de piezas:

SparkFun ADXL337

Pines de encabezado

Módulo de tarjeta micro SD

Sensor de humedad DHT22

Sensor de temperatura DS18B20

Proto Board

Arduino Mega

Puede agregar otro DS18B20 para leer las temperaturas internas y agregar los sensores que desee, pero si desea utilizar el código proporcionado, utilice el diagrama de cableado anterior.

  // DHT22 Setup # include "DHT.h" #define DHTPIN 2 # define DHTTYPE DHT22DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE); // SD Card Setup # include  #include  Archivo sdcard_file; int CS_pin =10; // DS18B20 Sensor de temperatura # incluye  #include  #define ONE_WIRE_BUS 3OneWire oneWire (ONE_WIRE_BUS); DallasTemperature sensores (&oneWire); int scale =3; // 3 (± 3g) para ADXL337, 200 (± 200g) para ADXL377boolean micro_is_5V =true; // Establezca en verdadero si usa un microcontrolador de 5V como el Arduino Uno, falso si usa un microcontrolador de 3.3V, esto afecta la interpretación de la configuración del vacío de datos del sensor () {Serial.begin (9600); sensors.begin (); dht.begin (); pinMode (CS_pin, OUTPUT); // declarando el pin CS como pin de salida if (SD.begin ()) {Serial.print ("¡Tarjeta SD encontrada!"); } else {Serial.print ("Error al encontrar la tarjeta SD"); regreso; } sdcard_file =SD.open ("data.csv", FILE_WRITE); if (sdcard_file) {// Si se encuentra el archivo} else {Serial.print ("error al inicializar la tarjeta SD"); } sdcard_file.print ("DS18B20"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("DHT22 Temp"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("Hum"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("H.InX"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("rawX"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("rawY "); sdcard_file.print (", "); sdcard_file.print (" rawZ "); sdcard_file.print (", "); sdcard_file.print (" scaledX "); sdcard_file.print (", "); sdcard_file. print ("scaledY"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("scaledZ"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.println ("");} bucle vacío () {retraso ( 222); // Acelerómetro int rawX =analogRead (A0); int rawY =analogRead (A1); int rawZ =analogRead (A2); flotar escaladoX, escaladoY, escaladoZ; if (micro_is_5V) // datos de escala si el voltaje es 5V (es) {scaledX =mapf (rawX, 0, 675, -scale, scale); scaledY =mapf (rawY, 0, 675, -scale, scale); scaledZ =mapf (rawZ, 0, 675, -scale, scale); } else // escalar datos si el voltaje es 3.3V {scaledX =mapf (rawX, 0, 1023, -scale, scale); scaledY =mapf (rawY, 0, 1023, -scale, scale); scaledZ =mapf (rawZ, 0, 1023, -scale, scale); } // DS18B20 Tempsensors.requestTemperatures (); int etemp =sensors.getTempCByIndex (0); // DS18B20 Sensor de humedad float h =dht.readHumidity (); flotar t =dht.readTemperature (); flotar f =dht.readTemperature (verdadero); // Compruebe si alguna lectura falló y salga temprano para DHT if (isnan (h) || isnan (t) || isnan (f)) {return; } // Calcula el índice de calor en Fahrenheit (el valor predeterminado) float hif =dht.computeHeatIndex (f, h); // Calcular el índice de calor en grados Celsius (isFahreheit =false) float hic =dht.computeHeatIndex (t, h, false); sdcard_file.print (etemp); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (t); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (h); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (hic); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (rawX); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (rawY); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (rawZ); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (scaledX); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (scaledY); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (scaledZ); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (""); sdcard_file.println (""); sdcard_file.close (); delay (223);} float mapf (float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max) {return (x - in_min) * (out_max - out_min ) / (in_max - in_min) + out_min;}  

Si hay algún problema, asegúrese de verificar el cableado y use el código para cada sensor individual para aislar el problema. Asegúrate de que tu tarjeta SD o MicroSD esté formateada en FAT16 o FAT32 y tenga 16 GB o menos.

Además, sería una buena idea conectar los LED para mostrar las indicaciones de estado de su registrador de datos. Realmente no desea enviar el globo con el registrador de datos no funcionando, así que asegúrese de verificar todo tres veces.

Además, si sigue teniendo problemas con el módulo de la tarjeta SD, intente cambiar la fuente de alimentación. Después de muchas pruebas, descubrimos que algunos módulos son muy sensibles a la energía, así que busque una fuente de energía confiable.

¡Ahí tienes! Su registrador de datos está terminado. Debe leer los datos de temperatura, humedad y acelerómetro, y registrarlos en una tarjeta SD. Si desea una lectura de altitud, deberá utilizar GPS. El 90% de los altímetros basados ​​en sensores barométricos no funcionan a más de 30, 000 pies. Si su globo supera este umbral (probablemente lo esté), no podrá usar un barómetro. Si desea una guía increíble para el resto del camino, consulte esta guía y no dude en contactarnos a través de este sitio web si tiene CUALQUIER pregunta. No somos profesionales en esto, pero estamos dispuestos a ayudar lo mejor que podamos.

Comente a continuación o contáctenos si hay algún problema, y ​​si disfrutó esta parte de la guía, consulte nuestro canal de YouTube, deje un comentario y respeto a continuación, y le recomendamos que busque en los otros caminos, inspiración e ideas geniales.

Ruta 2:PCB prediseñada

¡Entonces! Está pensando en utilizar una placa de circuito impreso prediseñada. Esta PCB prediseñada le permitirá obtener lecturas de temperatura interna, temperatura externa, humedad y acelerómetro. Necesitará habilidades de soldadura y estos componentes:

5050 SMD LED

SparkFun ADXL337

Muchos pines de encabezado

Módulo de tarjeta micro SD

Sensor de humedad DHT22

Sensor de temperatura 2X DS18B20

Arduino Mega

El PCB Eclipse

El archivo Gerber para la PCB se encuentra en este repositorio de GitHub. Si desea realizar ediciones en el PCB / esquema, vaya a esta página web y complete los detalles de lo que necesita. Como el tipo de archivo, qué archivo desea, preguntas, etc. Repasaremos cómo funciona este protector de PCB / Arduino, cómo pedir uno correctamente a un servicio de PCB (por tan solo $ 2) y cómo ensamblar el suyo correctamente.

Afortunadamente, usamos este PCB en nuestro vuelo, por lo que hemos realizado muchas pruebas y hemos realizado mejoras después del vuelo para usted, pero de todos modos, saltemos a él.

Además, aquí hay algunos videos del montaje y detalles de la PCB.

Muy bien, comencemos con la descarga del archivo Gerber. Vaya al repositorio de GitHub, descargue el archivo ZIP y copie y pegue el archivo Gerber Eclipse. Es importante que mantenga comprimido el archivo ZIP del gerber, porque el servicio en línea los toma como ZIP.

Ahora que lo tienes movido, es hora de encontrar una PCB. En un motor de búsqueda, busque el servicio de PCB. Hay muchos para elegir, y muchos de ellos tienen sus ventajas y desventajas. Por un precio más económico, es posible que desee considerar algunas empresas de fabricación chinas como JLC PCB. Si está dispuesto a pagar un poco más, es posible que desee ver algunas empresas con sede en EE. UU. El servicio que compre NO importa. Todos le darán una PCB de muy alta calidad a un precio excelente, por lo que depende totalmente de usted.

Ahora que ha elegido un servicio, cargue el archivo gerber comprimido y elija estas configuraciones:

• Deje las capas y las dimensiones en paz

• PCB simple

• 1,6 mm de espesor

• Cualquier color que desee (el verde normalmente se producirá más rápido)

• HASL (con plomo) para el acabado superficial. Es posible que deba cambiar esto si está utilizando soldadura sin plomo

• Peso de cobre de 1 oz

• Sin dedos dorados y confirmación del archivo de producción

• Prueba completa para prueba de sonda voladora

• Sin agujeros almenada

• ¡Cualquier cantidad que desee!

La mayoría de estos ajustes ya estarán configurados, por lo que solo tendrá que cambiar de color. ¡Haga su pedido y su PCB comenzará la producción! Este también podría ser un buen momento para solicitar los sensores enumerados anteriormente.

Ahora es el momento de ensamblar la PCB. Dado que estamos usando sensores con placas de conexión, y dado que esta PCB actuará como un escudo, esto será realmente fácil. A continuación hay una guía de soldadura para usted.

Además, suelde todos los pines del cabezal a los lados de la PCB. Estos encajarán en la parte superior de un Arduino Mega y harán todo el cableado por usted.

Es importante saber cómo funciona esta placa de circuito impreso para que sepa cómo arreglar las cosas si se rompen. Dentro de la PCB, hay cables muy pequeños de 0,35 mm que la atraviesan. Estos cables irán desde cada sensor hasta ciertos pines del cabezal en la PCB, que luego se conectarán al Arduino. Esto hace una construcción limpia, y es más fuerte y más confiable que los protoboards y protoboards tradicionales. Este es un resumen realmente breve, pero si desea obtener más información, aquí hay un excelente video sobre cómo funcionan los PCB.

¡Sí! El PCB está soldado, colóquelo en el Arduino Mega y conéctelo a la computadora. Abra el IDE de Arduino y abra el código 1.6 que se incluye con el repositorio de GitHub del que obtuvo sus archivos de PCB.

Formatee su tarjeta microSD en FAT16 o FAT32. El módulo de la tarjeta microSD debe tener 16 GB o menos, de lo contrario no funcionará. Incluso una cámara microSD de 2GB será más que suficiente para un vuelo de dos horas.

Ahora inserte la tarjeta SD en el módulo y cargue el código 1.6. Dentro del monitor en serie, debería recibir un mensaje de éxito de que la tarjeta SD funcionó y el registro de datos debería comenzar de inmediato.

Espere diez segundos, luego saque la tarjeta SD e insértela en una computadora. ¡Debe haber un archivo .csv que tenga todos sus datos!

Aquí está el código en caso de que el repositorio de GitHub no funcione.

  // DHT22 Setup # include "DHT.h" #define DHTPIN 2 # define DHTTYPE DHT22DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE); // SD Card Setup # include  #include  Archivo sdcard_file; int CS_pin =10; // DS18B20 Sensor de temperatura # incluye  #include  #define ONE_WIRE_BUS 3OneWire oneWire (ONE_WIRE_BUS); DallasTemperature sensores (&oneWire); // Configuración de MPL3115 #A2 incluye altímetro  #include  Adafruit_MPL3115A2 baro =Adafruit_MPL3115A2 (); int scale =3; boolean micro_is_5V =true; // LEDint Blue =7; int Red =6; int Green =5; void setup () {pinMode (23, ENTRADA); // detecta si se enciende un interruptor para detener la escritura de la tarjeta sd y guardar los sensores de datos.begin (); pinMode (Blue, OUTPUT); pinMode (Red, OUTPUT); pinMode (Green, OUTPUT); digitalWrite (Green, HIGH ); dht.begin (); pinMode (CS_pin, OUTPUT); // declarando el pin CS como pin de salida if (SD.begin ()) {digitalWrite (Green, LOW); escritura digital (verde, ALTA); digitalWrite (verde, BAJO); escritura digital (verde, ALTA); digitalWrite (verde, BAJO); escritura digital (verde, ALTA); } else {digitalWrite (Verde, BAJO); digitalWrite (rojo, ALTO); retraso (5000); regreso; } sdcard_file =SD.open ("data.csv", FILE_WRITE); if (sdcard_file) {// Si se encuentra el archivo digitalWrite (Red, LOW); digitalWrite (azul, BAJO); escritura digital (verde, ALTA); } else {digitalWrite (Verde, BAJO); digitalWrite (rojo, ALTO); retraso (1000); digitalWrite (rojo, BAJO); escritura digital (azul, ALTA); retraso (1000); digitalWrite (verde, BAJO); digitalWrite (rojo, ALTO); retraso (1000); digitalWrite (rojo, BAJO); escritura digital (azul, ALTA); retraso (1000); digitalWrite (rojo, ALTO); digitalWrite (azul, BAJO); } sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("DS18B20"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("DHT22 Temp"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("Hum"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("H.InX"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("Int. Temp"); sdcard_file.print ( ","); sdcard_file.print ("Pres. Pasc."); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("alt."); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (" rawX "); sdcard_file.print (", "); sdcard_file.print (" rawY "); sdcard_file.print (", "); sdcard_file.print (" rawZ "); sdcard_file.print (", "); sdcard_file .print ("scaledX"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("scaledY"); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print ("scaledZ");} bucle vacío () { delay (222); digitalWrite (Green, LOW); digitalWrite (Blue, HIGH); if (! baro.begin ()) {} float pascals =baro.getPressure (); float altm =baro.getAltitude (); float tempC =baro.getTemperature (); // Acelerómetro int rawX =analogRead (A0); int rawY =analogRead (A1); int rawZ =analogRead (A2); flotar escaladoX, escaladoY, escaladoZ; if (micro_is_5V) // datos de escala si el voltaje es 5V (es) {scaledX =mapf (rawX, 0, 675, -scale, scale); scaledY =mapf (rawY, 0, 675, -scale, scale); scaledZ =mapf (rawZ, 0, 675, -scale, scale); } else // escalar datos si el voltaje es 3.3V {scaledX =mapf (rawX, 0, 1023, -scale, scale); scaledY =mapf (rawY, 0, 1023, -scale, scale); scaledZ =mapf (rawZ, 0, 1023, -scale, scale); } // DS18B20 Tempsensors.requestTemperatures (); // DS18B20 Sensor de humedad float h =dht.readHumidity (); flotar t =dht.readTemperature (); flotar f =dht.readTemperature (verdadero); // Compruebe si alguna lectura falló y salga temprano para DHT if (isnan (h) || isnan (t) || isnan (f)) {return; } // Calcula el índice de calor en Fahrenheit (el valor predeterminado) float hif =dht.computeHeatIndex (f, h); // Calcular el índice de calor en grados Celsius (isFahreheit =false) float hic =dht.computeHeatIndex (t, h, false); sdcard_file.println (sensores.getTempCByIndex (0)); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (t); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (h); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (hic); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (tempC); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (pascales); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (altm); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (rawX); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (rawY); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (rawZ); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (scaledX); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (scaledY); sdcard_file.print (","); sdcard_file.print (scaledZ); sdcard_file.print (","); delay (223); sdcard_file.close ();} float mapf (float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max) {return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;}  

¡Ahí tienes! Su registrador de datos está terminado. Debe leer los datos de temperatura, humedad y acelerómetro, y registrarlos en una tarjeta SD. Si desea una lectura de altitud, deberá utilizar GPS. El 90% de los altímetros basados ​​en sensores barométricos no funcionan a más de 30, 000 pies. Si su globo supera este umbral (probablemente lo esté), no podrá usar un barómetro. Si desea una guía increíble para el resto del camino, consulte esta guía y no dude en contactarnos a través de este sitio web si tiene ALGUNA pregunta o si desea hacer una mejor PCB basada en nuestro diseño. No somos profesionales en esto, pero estamos dispuestos a ayudar lo mejor que podamos.

Comente a continuación o contáctenos si hay algún problema, y ​​si disfrutó esta parte de la guía, consulte nuestro canal de YouTube, deje un comentario y respeto a continuación, y le recomendamos que busque en los otros caminos, inspiración e ideas geniales.

Ruta 3:creación de su propia placa de circuito impreso

Ahora bien, esta guía NO le mostrará cómo hacer su propia PCB. Entonces, antes de seguir adelante, debe saber cómo hacer una PCB o aprender a hacerlo. Esta parte solo repasará algunas pautas básicas para que las revise para asegurarse de no infringir ninguna ley. ¡Las pautas publicadas son para EE. UU.!

Primero, tendrá que hacer una lluvia de ideas y escribir las cosas que desea obtener de este vuelo.

Estas son algunas de las cosas que incluye el vuelo estándar:

• Temperatura

• Humedad

• Altitud

• Calidad del aire

• Radiación

• GPS

Puedes incluir lo que quieras, pero asegúrate de revisarlo todo. El sensor de temperatura debería poder leer hasta -50C (-58F) y ser lo más preciso posible. La lectura de temperatura será inexacta a temperaturas muy altas debido a la radiación solar del sol, por lo que parecerá un poco ¡Más cálido de lo que es!

También querrá pensar en cómo recuperar esta cosa. Aquí hay un breve resumen de sus opciones. Es posible que desee investigar más sobre esto.

Módulo SPOT GPS. Estos tienen sus ventajas y desventajas. Estos serán realmente fáciles de usar, tendrán un alcance ilimitado (usan satélites para enviar coordenadas a su teléfono), tendrán una duración de batería increíble y son fáciles de obtener. Sin embargo, son costosos, no funcionan al revés y la señal puede ser bloqueada por objetos gruesos.

Este es el método que usamos, pero diseñamos e imprimimos en 3D un cardán para mantenerlo en posición vertical. Recomendamos SPOT 3 Satellite Messenger (Amazon), pero depende totalmente de usted, siempre que investigue esto y vea los beneficios de los diferentes tipos.

2. Radio APRS. Este será el más confiable y puede hacer mucho con él. Puede conectar un módulo a un Arduino y hacer que la radio envíe datos, coordenadas, etc. Esto también le permitirá obtener mediciones de altitud precisas.

Deberá obtener una licencia de radio HAM, que deberá realizar para realizar una prueba, y pagar una pequeña tarifa. Esta licencia es muy útil por lo que puede valer la pena. (EE. UU .:las restricciones pueden variar según el lugar donde viva).

3. Teléfono celular. Realmente no deberías usar este método. No solo necesita encontrar una manera de sacar su teléfono del modo avión después del vuelo, el teléfono celular en sí probablemente será más caro que un SPOT normal. La razón por la que esto está en la lista es porque muchas personas usan el teléfono celular como respaldo, pero realmente no es algo que debas usar.

Este es un instructivo que puede ayudarlo en su diseño. Hay muchas restricciones y cosas que debe considerar para esto, ¡así que tómese su tiempo!

Otra consideración de diseño es el peso. Como se mencionó en la introducción de esta guía, su carga útil debe ser inferior a 12 libras, 6 libras o 4 libras, según el tipo de carga útil. Además, no podrá usar un barómetro para lecturas de altitud, ya que la mayoría de ellas fallan más allá de los 30, 000 pies.

La consideración final es el poder. Las temperaturas serán muy bajas en la estratosfera. Las baterías van a fallar, su Arduino también tiene muchas posibilidades de fallar. Deberá encontrar una solución a esto. Podría decirse que la mejor estrategia es colocar su registrador de datos dentro de una caja de espuma de poliestireno. Esto mantendrá la temperatura en el interior tan alta como la temperatura ambiente. También puede considerar la posibilidad de utilizar paneles solares o calentadores de manos.

¡Okey! Ha pensado en todo, ha comprobado dos veces qué sensores desea y ha escrito todo. Es hora de hacer el esquema y el PCB. Para el esquema y el PCB, es posible que desee hacer un protector de PCB como antes, o un PCB completo. Dejaré que decidas (ya que deberías tener algo de experiencia en esto).

Después de construir su PCB / escudo, verifique TODO para ver si funciona y asegúrese de seguir las pautas.

¡Ahí tienes! Su registrador de datos está terminado. Debe leer los datos de temperatura, humedad y acelerómetro, y registrarlos en una tarjeta SD. Si desea una lectura de altitud, deberá utilizar GPS. El 90% de los altímetros basados ​​en sensores barométricos no funcionan a más de 30, 000 pies. Si su globo supera este umbral (probablemente lo esté), no podrá usar un barómetro. Si desea una guía increíble para el resto del camino, consulte esta guía y no dude en contactarnos a través de este sitio web si tiene CUALQUIER pregunta. No somos profesionales en esto, pero estamos dispuestos a ayudar lo mejor que podamos.

Comente a continuación o contáctenos si hay algún problema, y ​​si disfrutó esta parte de la guía, consulte nuestro canal de YouTube, deje un comentario y respeto a continuación, y le recomendamos que busque en los otros caminos, inspiración e ideas geniales.

Conclusión

Los globos meteorológicos son una forma genial y sencilla de enviar cosas a la estratosfera. Puede enviar cámaras (en nuestro caso, una cámara 360) a grandes altitudes, obtener imágenes y datos increíbles, sin demasiadas regulaciones. ¡Pero una cosa!

¡¡LEA ESTO !!

Asegúrese de seguir todas las reglas, agregar un deflector de radar y presentar un NOTAM (aviso a los aviadores) antes de su vuelo. Es muy posible que la carga útil de su globo golpee un avión, y NO desea dañar ni arriesgar vidas. Haga todo lo posible para reducir el riesgo de daños, asegúrese de que todo esté fuerte para que no se le caiga nada. La FAA no tiene muchas restricciones al respecto. Por favor, no lo hagas para que tengan que restringir todo y arruinarlo para otros simplemente siguiendo las reglas.

De todos modos, realmente, sinceramente espero que esta guía haya sido de ayuda, y disfrutamos haciendo guías como estas. If you want to support our club, please consider subscribing to our YouTube channel, and be sure to comment or contact us if you have any problems or questions!

Happy Arduinoing! (is that even a term?)

NM Rocketry Reviews

Esquemas

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Use this to download Gerber file for predesigned PCB and the code for it.https://github.com/nmrocketryreviews/HADLdatalogger