Datalogger Balon Cuaca Bertenaga Arduino

Tentang proyek ini

Hai semuanya!! Anda mungkin bertanya-tanya, tunggu, Anda dapat mengirim Arduino ke luar angkasa? Hampir. Menggunakan balon cuaca, Anda dapat mengirim Arduino, kamera, roti bawang putih, atau apa pun yang Anda inginkan ke sepertiga jalan ke luar angkasa! Meskipun ini adalah sepertiga dari perjalanan ke luar angkasa, hampir 99% atmosfer tidak ada, jadi kami menyebutnya "ujung ruang". Panduan ini sangat panjang, tetapi kecuali Anda hanya memeriksa proyek ini, pastikan untuk membaca semuanya sampai Jalur 1. Bagaimanapun, mari kita masuk ke bagaimana Anda bisa melakukannya.

Akan ada tiga jalur untuk Anda ikuti berdasarkan apa yang Anda inginkan dan tingkat keahlian Anda. Ketiga jalur akan membutuhkan beberapa keterampilan menyolder karena angin luar biasa di stratosfer. Setiap jalan tidak lebih baik dari yang lain, itu hanya berdasarkan apa yang Anda minati. Mari kita cepat membahasnya.

Jalur 1:Membuat pencatat data sederhana menggunakan papan proto, berbagai sensor, dengan sedikit keterampilan menyolder.

Jalur 2:Menggunakan pelindung PCB yang telah dirancang sebelumnya (papan sirkuit tercetak) untuk mendapatkan papan yang tampak bersih dan mengagumkan, dirancang dan diuji oleh kami.

Jalur 3:Buat PCB Anda sendiri dalam sebuah program. Panduan ini tidak akan membahas secara mendalam bagaimana merancang dan membuat PCB Anda sendiri, tetapi akan membahas beberapa panduan untuk Anda pikirkan. Saya akan memastikan untuk menautkan beberapa panduan luar biasa untuk Anda pelajari.

Kami akan membahas setiap jalur sedikit lebih banyak, namun berikut beberapa kiat untuk membantu Anda memilih:

Jalur 1 akan menjadi yang termudah, dan akan memungkinkan beberapa fleksibilitas. Anda dapat memilih sensor, papan, dan fitur di papan Anda. Anda akan memerlukan beberapa keterampilan menyolder untuk memastikan semuanya tetap utuh selama penerbangan.

Jalur 2 akan menjadi yang paling ketat, artinya Anda harus menggunakan seperangkat sensor tertentu, papan Arduino tertentu, tetapi Anda akan memiliki PCB yang tampak sangat bersih, tidak perlu khawatir tentang penyolderan atau pengkodean, dan ini bagus mulai belajar tentang PCB. Kami akan menyediakan file Gerber, pengaturan ekspor, dan kode untuk Anda lihat. PCB tidak terlalu mahal, dan itu tergantung dari mana Anda mendapatkannya. Kami mendapatkan 5 PCB ini seharga $2, tetapi harga ini dapat berbeda berdasarkan tempat Anda membelinya.

Jalur 3 akan menjadi yang paling sulit dan akan membutuhkan banyak keterampilan. Anda perlu mengetahui (atau mempelajari) cara membuat PCB atau pelindung PCB Arduino Anda sendiri, mengetahui cara membuat kode semuanya, dan menyolder papan. Jika Anda mengetahui cara melakukan semua hal ini, Anda mungkin dapat mengerjakan proyek ini sendiri, tetapi ada beberapa batasan dan detail yang sangat penting yang dapat membantu Anda dengan panduan ini.

Oke!! Luar biasa! Anda seharusnya memilih jalan mana yang ingin Anda lalui sekarang! Tapi sebelum kita langsung masuk, ada aturan yang sangat penting yang perlu Anda ingat. Pastikan untuk membaca aturan ini karena mengirim barang dengan balon cuaca mungkin dibatasi berdasarkan tempat tinggal Anda. Panduan ini tidak akan membahas cara memilih balon yang tepat, membangun ruang muatan, dan cara mengisi balon, tetapi ada BANYAK panduan tentang cara melakukannya, jadi saya akan menautkannya untuk Anda. Saya akan membahas batasan untuk Arduino Datalogger Anda, dan meninggalkan tautan untuk batasan FAA lebih lanjut (jika Anda tinggal di AS). Berikut adalah hal-hal yang perlu Anda ingat:

1. Ruang muatan Anda tidak dapat memiliki sinyal ponsel apa pun. Jika Anda karena alasan apa pun memiliki ponsel, ponsel itu harus dalam mode pesawat.

2. Jika Anda menggunakan GPS untuk menemukan balon Anda, Anda perlu mendapatkan lisensi radio HAM (yang memerlukan tes dan biaya).

3. Jika rasio berat terhadap ukuran muatan Anda lebih dari 3,0 ons/inci persegi, maka total berat muatan harus kurang dari 4 pon.

4. Setiap muatan/paket individu harus kurang dari 6 pon.

5. Dan jika Anda memiliki dua muatan, total berat muatan harus kurang dari 12 pon.

Ini adalah tautan ke pedoman lengkap dari FAA untuk penduduk AS.

Jalur 1 - Papan Proto!

Sebelum Anda mulai mendesain, ada beberapa pertimbangan yang perlu Anda ingat. Pertama, apa yang Anda inginkan di sana. Dalam skema yang disediakan, Anda akan memiliki sensor suhu dan kelembaban sederhana, sensor barometrik, IMU, dan modul kartu SD. Untuk sebagian besar proyek, ini sudah cukup, tetapi jika Anda ingin menemukan ruang muatan dengan Arduino Anda, Anda harus menyertakan modul GPS. Ada beberapa opsi pemulihan:

1. Modul GPS SPOT. Ini memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Ini akan sangat mudah digunakan, memiliki jangkauan tak terbatas (mereka menggunakan satelit untuk mengirim koordinat ke telepon Anda), memiliki daya tahan baterai yang luar biasa, dan mudah diperoleh. Namun, harganya mahal, tidak bekerja terbalik, dan sinyalnya dapat terhalang oleh benda tebal.

Ini adalah metode yang kami gunakan, tetapi kami merancang dan mencetak gimbal secara 3D agar gimbal tetap tegak. Kami merekomendasikan SPOT 3 Satellite Messenger (Amazon), tetapi terserah Anda, selama Anda menelitinya dan melihat manfaatnya untuk jenis yang berbeda.

2. Radio APRS. Ini akan menjadi yang paling dapat diandalkan dan Anda dapat melakukan banyak hal dengannya. Anda dapat menghubungkan modul ke Arduino dan meminta radio mengirim kembali data, koordinat, dll. Ini juga memungkinkan Anda mendapatkan pengukuran ketinggian yang akurat.

Sayangnya, ini tidak akan disertakan dalam diagram pengkabelan sehingga Anda harus belajar memasangnya sendiri. Selain itu, Anda perlu mendapatkan lisensi radio HAM, yang akan Anda perlukan untuk mengikuti tes, dan membayar sedikit biaya. Lisensi ini sangat berguna sehingga mungkin sepadan. (AS - pembatasan mungkin berbeda berdasarkan tempat tinggal Anda).

3. Ponsel. Anda benar-benar tidak boleh menggunakan metode ini. Anda tidak hanya perlu mencari cara untuk mengeluarkan ponsel Anda dari mode pesawat setelah penerbangan, ponsel itu sendiri mungkin akan lebih mahal daripada SPOT biasa. Alasan mengapa ini ada dalam daftar adalah karena banyak orang menggunakan ponsel sebagai cadangan, tetapi sebenarnya itu bukan sesuatu yang harus Anda gunakan.

Sekarang setelah Anda memutuskan bagaimana Anda akan memulihkan muatan Anda, Anda akan ingin membahas seperti apa penerbangan itu nantinya. Misalnya, jika Anda ingin Arduino Anda menyebarkan parasut dari jarak jauh, Anda harus mencari cara untuk melakukannya. Anda juga harus mempertimbangkan sensor mana yang akan Anda gunakan (suhu bisa turun hingga -40C (-40F) sehingga Anda harus memperhitungkannya.

Anda juga ingin memikirkan bagaimana Anda ingin memberi daya pada Arduino. Temperatur dingin mengurangi kinerja banyak baterai, jadi Anda mungkin menginginkan catu daya yang besar, bersama dengan penutup seperti kotak styrofoam agar semuanya tetap nyaman, sekaligus tetap di bawah batas berat.

Saya sarankan Anda membuat semacam daftar periksa berdasarkan apa yang Anda inginkan, jenis data yang ingin Anda dapatkan, apakah Anda akan memiliki kamera di pesawat, dan apa yang Anda rencanakan untuk dimiliki. Ini juga merupakan ide yang baik untuk membuat ruang muatan, dan kemudian merancang pencatat data Anda berdasarkan muatan. Ada banyak hal yang harus dipikirkan dan dipastikan sebelum benar-benar mendesain, jadi pastikan Anda meluangkan waktu yang sangat lama dan hati-hati untuk mempelajari semuanya.

Baiklah, inilah skema dan diagram pengkabelan untuk sensor jika Anda mengikuti rute kami:

Mega sangat berlebihan untuk sensor ini, tetapi jika Anda ingin menggunakan kode kami juga, Anda harus menggunakan Mega. Jika Anda berencana menggunakan sesuatu seperti Nano, ubah pin modul kartu MicroSD ke pin SPI papan Anda.

Berikut daftar suku cadangnya:

SparkFun ADXL337

Pin Tajuk

Modul kartu Micro SD

Sensor Kelembaban DHT22

Sensor Suhu DS18B20

Papan Proto

Arduino Mega

Anda dapat menambahkan DS18B20 lain untuk membaca suhu internal, dan menambahkan sensor apa pun yang Anda inginkan, tetapi jika Anda ingin menggunakan kode yang disediakan, gunakan diagram pengkabelan di atas.

//DHT22 Setup#include "DHT.h"#define DHTPIN 2#define DHTTYPE DHT22DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);//SD Card Setup#include #include File sdcard_file;int CS_pin =10;//DS18B20 Sensor suhu#include #include#define ONE_WIRE_BUS 3OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);Sensor suhu Dallas(&oneWire);int scale =3; // 3 (±3g) untuk ADXL337, 200 (±200g) untuk ADXL377boolean micro_is_5V =true; // Set ke true jika menggunakan mikrokontroler 5V seperti Arduino Uno, false jika menggunakan mikrokontroler 3.3V, ini mempengaruhi interpretasi setup datavoid sensor() {Serial.begin(9600);sensors.begin(); dht.mulai(); pinMode(CS_pin, OUTPUT);//mendeklarasikan pin CS sebagai pin keluaran if (SD.begin()){ Serial.print("Kartu SD ditemukan!"); } else { Serial.print("Kesalahan menemukan Kartu SD"); kembali; } sdcard_file =SD.open("data.csv", FILE_WRITE); if (sdcard_file) { //Jika file ditemukan } else { Serial.print("error initializing SD card"); }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(" ");}void loop() {delay( 222);//Akselerometer int rawX =analogRead(A0); int rawY =analogRead(A1); int rawZ =analogRead(A2); float scaledX, scaledY, scaledZ; if (micro_is_5V) //penskalaan data jika tegangan adalah 5V { scaledX =mapf(rawX, 0, 675, -scale, scale); scaledY =mapf(rawY, 0, 675, -skala, skala); scaledZ =mapf(rawZ, 0, 675, -skala, skala); } else //penskalaan data jika tegangan 3.3V { scaledX =mapf(rawX, 0, 1023, -scale, scale); scaledY =mapf(rawY, 0, 1023, -skala, skala); scaledZ =mapf(rawZ, 0, 1023, -skala, skala); }//DS18B20 Tempsensors.requestTemperatures();int etemp=sensors.getTempCByIndex(0);//DS18B20 Sensor Kelembaban float h =dht.readHumidity(); float t =dht.readTemperature(); float f =dht.readTemperature(true); // Periksa apakah ada pembacaan yang gagal dan keluar lebih awal untuk DHT if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) { return; } // Hitung indeks panas dalam Fahrenheit (default) float hif =dht.computeHeatIndex(f, h); // Hitung indeks panas dalam Celcius (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(mentah); 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;}  

Jika ada masalah, pastikan untuk memeriksa kabel, dan gunakan kode untuk masing-masing sensor untuk mengisolasi masalahnya. Pastikan kartu SD atau MicroSD Anda diformat ke FAT16 atau FAT32, dan berukuran 16 GB atau kurang.

Juga, itu akan menjadi ide yang baik untuk memasang LED untuk menunjukkan indikasi status datalogger Anda. Anda benar-benar tidak ingin mengirim balon ke atas dengan datalogger tidak berjalan, jadi pastikan Anda memeriksa semuanya tiga kali.

Selanjutnya, jika Anda terus mengalami masalah dengan modul kartu SD, coba ganti sumber daya. Setelah banyak pengujian, kami menemukan bahwa beberapa modul sangat sensitif terhadap daya, jadi temukan sumber daya yang andal.

Ini dia! Datalogger Anda sudah selesai. Itu harus membaca data suhu, kelembaban, dan akselerometer, dan memasukkannya ke kartu SD. Jika Anda ingin membaca ketinggian, Anda harus menggunakan GPS. 90% altimeter berbasis sensor barometrik tidak bekerja lebih dari 30.000 kaki. Jika balon Anda melewati ambang ini (mungkin memang demikian), Anda tidak akan dapat menggunakan barometer. Jika Anda menginginkan panduan yang luar biasa, lihat panduan ini, dan jangan ragu untuk menghubungi kami melalui situs web ini jika Anda memiliki pertanyaan APAPUN. Kami tidak profesional dalam hal ini, tetapi kami bersedia membantu dengan kemampuan terbaik kami.

Beri komentar di bawah atau hubungi kami jika ada masalah, dan jika Anda menikmati bagian panduan ini, lihat saluran YouTube kami, tinggalkan komentar dan hormati di bawah, dan kami sarankan untuk mencari melalui jalur lain, untuk inspirasi dan ide keren!

Jalur 2 - PCB yang telah dirancang sebelumnya

Jadi! Anda berencana menggunakan PCB yang telah dirancang sebelumnya. PCB pradesain ini akan memungkinkan Anda untuk mendapatkan pembacaan suhu internal, suhu eksternal, kelembaban, dan akselerometer. Anda akan membutuhkan keterampilan menyolder, dan komponen ini:

5050 SMD LED

SparkFun ADXL337

Banyak pin header

Modul kartu Micro SD

Sensor Kelembaban DHT22

Sensor Suhu 2X DS18B20

Arduino Mega

PCB Eclipse

File Gerber untuk PCB ada di repositori GitHub ini. Jika Anda ingin mengedit PCB/skema, buka halaman web ini, dan isi detail yang Anda butuhkan. Seperti jenis file, file apa yang Anda inginkan, pertanyaan, dll. Kami akan membahas cara kerja pelindung PCB/Arduino ini, cara memesannya dengan benar dari layanan PCB (hanya dengan $2), dan cara merakitnya dengan benar.

Untungnya, kami menggunakan PCB ini pada penerbangan kami, jadi kami telah melakukan banyak pengujian, dan kami telah melakukan perbaikan setelah penerbangan untuk Anda, tetapi bagaimanapun, mari kita masuk ke dalamnya.

Juga, berikut adalah beberapa video perakitan dan detail PCB.

Baiklah mari kita mulai dengan mendownload file Gerber. Buka repositori GitHub, unduh file ZIP, dan salin dan tempel file Gerber Eclipse. Penting bahwa Anda menyimpan file ZIP untuk gerber terkompresi, karena layanan online menganggapnya sebagai ZIP.

Sekarang Anda telah memindahkan waktunya untuk menemukan PCB. Di mesin pencari, cari layanan PCB. Ada banyak pilihan, dan banyak dari mereka memiliki kelebihan dan kekurangan. Untuk harga yang lebih murah, Anda mungkin ingin mempertimbangkan beberapa perusahaan manufaktur China seperti JLC PCB. Jika Anda bersedia membayar lebih sedikit, Anda mungkin ingin melihat beberapa perusahaan yang berbasis di AS. Layanan tempat Anda membeli TIDAK penting. Mereka semua akan memberi Anda PCB berkualitas sangat tinggi dengan harga terjangkau, jadi terserah Anda.

Sekarang setelah Anda memilih layanan, unggah file gerber yang di-zip, dan pilih setelan ini:

• Biarkan lapisan dan dimensinya saja

• PCB tunggal

• Ketebalan 1,6mm

• Warna apa pun yang Anda inginkan (hijau biasanya akan diproduksi lebih cepat)

• HASL(dengan timah) untuk permukaan akhir. Anda mungkin perlu mengubah ini jika Anda menggunakan solder bebas timah

• berat tembaga 1oz

• Tidak ada jari emas dan konfirmasi file produksi

• Uji penuh untuk Uji Probe Terbang

• Tidak ada lubang castellated

• Jumlah yang Anda inginkan!

Sebagian besar pengaturan ini sudah diatur sehingga Anda hanya perlu mengubah warna. Silakan memesan, dan PCB Anda akan mulai berproduksi! Ini mungkin juga saat yang tepat untuk memesan sensor yang tercantum di atas.

Sekarang saatnya merakit PCB. Karena kami menggunakan sensor dengan papan breakout, dan karena PCB ini akan bertindak sebagai pelindung, ini akan sangat mudah. Di bawah ini ada panduan menyolder untuk Anda.

Juga, solder semua pin header ke sisi PCB. Ini akan pas di atas Arduino Mega dan akan melakukan semua pemasangan kabel untuk Anda.

Penting untuk mengetahui cara kerja PCB ini sehingga Anda tahu cara memperbaiki sesuatu jika ada yang rusak. Di dalam PCB, ada kabel 0,35 mm yang sangat kecil yang melewatinya. Kabel ini akan berjalan dari setiap sensor ke pin header tertentu di PCB, yang kemudian akan terhubung ke Arduino. Ini membuat bangunan bersih, dan lebih kuat dan lebih andal daripada protoboard dan papan tempat memotong roti tradisional. Ini adalah ikhtisar yang sangat singkat, tetapi jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut, berikut adalah video bagus tentang cara kerja PCB.

Ya! PCB disolder, letakkan di Arduino Mega, dan colokkan ke komputer. Buka Arduino IDE dan buka kode 1.6 yang disertakan dengan repositori GitHub tempat Anda mendapatkan file PCB.

Format kartu microSD Anda ke FAT16 atau FAT32. Modul kartu microSD harus berukuran 16GB atau kurang, jika tidak maka tidak akan berfungsi. Bahkan kamera microSD 2 GB akan menjadi penyimpanan yang lebih dari cukup untuk penerbangan dua jam.

Sekarang masukkan kartu SD ke dalam modul, dan unggah kode 1.6. Dalam monitor serial, Anda akan mendapatkan pesan sukses bahwa kartu SD berfungsi, dan pencatatan data harus segera dimulai.

Tunggu sepuluh detik, lalu keluarkan kartu SD dan masukkan ke komputer. Seharusnya ada file a.csv yang memiliki semua data Anda!

Berikut kodenya jika repositori GitHub tidak berfungsi.

//DHT22 Setup#include "DHT.h"#define DHTPIN 2#define DHTTYPE DHT22DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);//SD Card Setup#include #include File sdcard_file;int CS_pin =10;//DS18B20 Sensor suhu#include #include#define ONE_WIRE_BUS 3OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);Sensor suhu Dallas(&oneWire);//MPL3115A2 Penyetelan Altimeter#include #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, INPUT); //mendeteksi jika sakelar dihidupkan untuk menghentikan penulisan kartu sd dan untuk menyimpan datasensors.begin();pinMode(Biru, OUTPUT);pinMode(Merah, OUTPUT);pinMode(Hijau, OUTPUT);digitalWrite(Hijau, TINGGI ); dht.mulai(); pinMode(CS_pin, OUTPUT);//mendeklarasikan pin CS sebagai pin output if (SD.begin()){ digitalWrite(Green, LOW); digitalWrite(Hijau, TINGGI); digitalWrite(Hijau, RENDAH); digitalWrite(Hijau, TINGGI); digitalWrite(Hijau, RENDAH); digitalWrite(Hijau, TINGGI); } else { digitalWrite(Hijau, RENDAH); digitalWrite(Merah, TINGGI); penundaan(5000); kembali; } sdcard_file =SD.open("data.csv", FILE_WRITE); if (sdcard_file) { //Jika file ditemukan digitalWrite(Merah, RENDAH); digitalWrite(Biru, RENDAH); digitalWrite(Hijau, TINGGI); } else { digitalWrite(Hijau, RENDAH); digitalWrite(Merah, TINGGI); penundaan (1000); digitalWrite(Merah, RENDAH); digitalWrite(Biru, TINGGI); penundaan (1000); digitalWrite(Hijau, RENDAH); digitalWrite(Merah, TINGGI); penundaan (1000); digitalWrite(Merah, RENDAH); digitalWrite(Biru, TINGGI); penundaan (1000); digitalWrite(Merah, TINGGI); digitalWrite(Biru, RENDAH); }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");}void loop() { delay(222);digitalWrite(Green, LOW);digitalWrite(Blue, HIGH);if(! baro.begin()) {}float pascal =baro.getPressure();float altm =baro.getAltitude();float tempC =baro.getTemperature();//Akselerometer int rawX =analogRead(A0); int rawY =analogRead(A1); int rawZ =analogRead(A2); float scaledX, scaledY, scaledZ; if (micro_is_5V) //penskalaan data jika tegangan adalah 5V { scaledX =mapf(rawX, 0, 675, -scale, scale); scaledY =mapf(rawY, 0, 675, -skala, skala); scaledZ =mapf(rawZ, 0, 675, -skala, skala); } else //penskalaan data jika tegangan 3.3V { scaledX =mapf(rawX, 0, 1023, -scale, scale); scaledY =mapf(rawY, 0, 1023, -skala, skala); scaledZ =mapf(rawZ, 0, 1023, -skala, skala); }//DS18B20 Tempsensors.requestTemperatures();//DS18B20 Sensor Kelembaban float h =dht.readHumidity(); float t =dht.readTemperature(); float f =dht.readTemperature(true); // Periksa apakah ada pembacaan yang gagal dan keluar lebih awal untuk DHT if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) { return; } // Hitung indeks panas dalam Fahrenheit (default) float hif =dht.computeHeatIndex(f, h); // Hitung indeks panas dalam Celcius (isFahreheit =false) float hic =dht.computeHeatIndex(t, h, false); sdcard_file.println(sensors.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(pascals); sdcard_file.print(","); sdcard_file.print(altm); sdcard_file.print(","); sdcard_file.print(rawX); sdcard_file.print(","); sdcard_file.print(mentah); 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;} 

Ini dia! Datalogger Anda sudah selesai. Itu harus membaca data suhu, kelembaban, dan akselerometer, dan memasukkannya ke kartu SD. Jika Anda ingin membaca ketinggian, Anda harus menggunakan GPS. 90% altimeter berbasis sensor barometrik tidak bekerja lebih dari 30.000 kaki. Jika balon Anda melewati ambang ini (mungkin memang demikian), Anda tidak akan dapat menggunakan barometer. Jika Anda menginginkan panduan yang luar biasa, lihat panduan ini, dan jangan ragu untuk menghubungi kami melalui situs web ini Jika Anda memiliki pertanyaan APAPUN atau jika Anda ingin membuat PCB yang lebih baik berdasarkan desain kami. Kami tidak profesional dalam hal ini, tetapi kami bersedia membantu dengan kemampuan terbaik kami.

Beri komentar di bawah atau hubungi kami jika ada masalah, dan jika Anda menikmati bagian panduan ini, lihat saluran YouTube kami, tinggalkan komentar dan hormati di bawah, dan kami sarankan untuk mencari melalui jalur lain, untuk inspirasi dan ide keren!

Jalur 3 - Membuat PCB Anda sendiri

Sekarang panduan ini TIDAK akan menunjukkan cara membuat PCB sendiri. Jadi sebelum maju, Anda harus tahu cara membuat PCB, atau mempelajari caranya. Bagian ini hanya akan membahas beberapa panduan dasar yang harus Anda lalui untuk memastikan Anda tidak melanggar hukum apa pun. Pedoman yang diposting adalah untuk AS!

Pertama, Anda harus melakukan brainstorming dan menuliskan hal-hal yang ingin Anda dapatkan dari penerbangan ini.

Berikut beberapa hal yang termasuk dalam penerbangan standar:

• Suhu

• Kelembaban

• Ketinggian

• Kualitas udara

• Radiasi

• GPS

Anda dapat memasukkan apa pun yang Anda inginkan, tetapi pastikan Anda memeriksa semuanya. Sensor suhu harus dapat membaca hingga -50C (-58F), dan seakurat mungkin. Pembacaan suhu tidak akan akurat pada suhu yang sangat tinggi karena radiasi matahari dari matahari, sehingga akan tampak sedikit lebih hangat dari itu!

Anda juga ingin memikirkan cara memulihkan hal ini. Berikut adalah ikhtisar singkat dari pilihan Anda. Anda mungkin ingin meneliti lebih lanjut tentang ini.

Modul GPS SPOT. Ini memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Ini akan sangat mudah digunakan, memiliki jangkauan tak terbatas (mereka menggunakan satelit untuk mengirim koordinat ke telepon Anda), memiliki daya tahan baterai yang luar biasa, dan mudah diperoleh. Namun, harganya mahal, tidak bekerja terbalik, dan sinyalnya dapat terhalang oleh benda tebal.

Ini adalah metode yang kami gunakan, tetapi kami merancang dan mencetak gimbal secara 3D agar gimbal tetap tegak. Kami merekomendasikan SPOT 3 Satellite Messenger (Amazon), tetapi terserah Anda, selama Anda menelitinya dan melihat manfaatnya untuk jenis yang berbeda.

2. Radio APRS. Ini akan menjadi yang paling dapat diandalkan dan Anda dapat melakukan banyak hal dengannya. Anda dapat menghubungkan modul ke Arduino dan meminta radio mengirim kembali data, koordinat, dll. Ini juga memungkinkan Anda mendapatkan pengukuran ketinggian yang akurat.

Anda harus mendapatkan lisensi radio HAM, yang akan Anda perlukan untuk mengikuti tes, dan membayar sedikit biaya. Lisensi ini sangat berguna sehingga mungkin sepadan. (AS - pembatasan mungkin berbeda berdasarkan tempat tinggal Anda).

3. Ponsel. Anda benar-benar tidak boleh menggunakan metode ini. Anda tidak hanya perlu mencari cara untuk mengeluarkan ponsel Anda dari mode pesawat setelah penerbangan, ponsel itu sendiri mungkin akan lebih mahal daripada SPOT biasa. Alasan mengapa ini ada dalam daftar adalah karena banyak orang menggunakan ponsel sebagai cadangan, tetapi sebenarnya itu bukan sesuatu yang harus Anda gunakan.

Ini adalah instruksi yang dapat membantu Anda dalam desain Anda. Ada banyak batasan dan hal yang perlu Anda pertimbangkan untuk ini, jadi luangkan waktu Anda!

Pertimbangan desain lainnya adalah bobot. Seperti disebutkan dalam pengantar panduan ini, muatan Anda harus di bawah 12lbs, 6lbs, atau 4lbs, berdasarkan jenis muatan. Selain itu, Anda tidak akan dapat menggunakan barometer untuk pembacaan ketinggian, karena sebagian besar gagal melewati 30.000 kaki.

Pertimbangan terakhir adalah kekuatan. Suhu akan menjadi sangat rendah di stratosfer. Baterai akan gagal, Arduino Anda juga memiliki peluang yang sangat tinggi untuk gagal. Anda perlu menemukan solusi untuk ini. Bisa dibilang strategi terbaik adalah memasukkan datalogger Anda ke dalam kotak styrofoam. Ini akan menjaga suhu di dalam setinggi suhu kamar. Anda mungkin juga ingin mempertimbangkan panel surya, atau penghangat tangan.

Oke! Anda telah memikirkan semuanya, memeriksa ulang sensor apa yang Anda inginkan, dan menuliskan semuanya. Saatnya membuat skema dan PCB. Untuk skema dan PCB, Anda mungkin ingin membuat pelindung PCB seperti sebelumnya, atau PCB penuh. Saya akan membiarkan Anda memutuskan (karena Anda harus agak berpengalaman dalam hal ini).

Setelah membuat PCB/perisai Anda, periksa kembali SEMUANYA untuk melihat apakah berfungsi, dan pastikan Anda mengikuti panduan.

Ini dia! Datalogger Anda sudah selesai. Itu harus membaca data suhu, kelembaban, dan akselerometer, dan memasukkannya ke kartu SD. Jika Anda ingin membaca ketinggian, Anda harus menggunakan GPS. 90% altimeter berbasis sensor barometrik tidak bekerja lebih dari 30.000 kaki. Jika balon Anda melewati ambang ini (mungkin memang demikian), Anda tidak akan dapat menggunakan barometer. Jika Anda menginginkan panduan yang luar biasa, lihat panduan ini, dan jangan ragu untuk menghubungi kami melalui situs web ini jika Anda memiliki pertanyaan APAPUN. Kami tidak profesional dalam hal ini, tetapi kami bersedia membantu dengan kemampuan terbaik kami.

Beri komentar di bawah atau hubungi kami jika ada masalah, dan jika Anda menikmati bagian panduan ini, lihat saluran YouTube kami, tinggalkan komentar dan hormati di bawah, dan kami sarankan untuk mencari melalui jalur lain, untuk inspirasi dan ide keren!

Kesimpulan

Balon cuaca adalah cara yang sangat keren dan sederhana untuk mengirim barang ke stratosfer. Anda dapat mengirim kamera (dalam kasus kami kamera 360) ke ketinggian, mendapatkan rekaman dan data yang luar biasa, tanpa terlalu banyak peraturan. Tapi satu hal!

BACA INI!!

Harap pastikan Anda mengikuti semua aturan, dan menambahkan deflektor radar dan mengajukan NOTAM (pemberitahuan kepada awak pesawat) sebelum penerbangan Anda. Sangat mungkin muatan balon Anda menabrak pesawat, dan Anda TIDAK ingin merusak atau mempertaruhkan nyawa. Lakukan semua yang Anda bisa untuk mengurangi risiko kerusakan, pastikan semuanya kuat sehingga Anda tidak menjatuhkan apa pun. FAA tidak memiliki banyak batasan dalam hal ini. Please do not make it so they have to restrict everything and ruin it for others by just simply following the rules.

Anyways, I really, sincerely hope this guide helped out, and we enjoy making guides like these. 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

Skema

For Path 1 For reference

GitHub Repository for PCB files and Code

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