Regjistruesi i të dhënave të fundit të balonave të motit në lartësi të larta: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Regjistroni të dhënat e balonave të motit në lartësi të mëdha me regjistruesin përfundimtar të të dhënave të balonave të motit në lartësi të madhe.

Një tullumbace moti në lartësi të madhe, e njohur gjithashtu si një tullumbace me lartësi të madhe ose HAB, është një tullumbace e madhe e mbushur me helium. Këto balona janë një platformë, duke lejuar që eksperimentet, mbledhësit e të dhënave ose praktikisht çdo gjë të shkojë në hapësirën e afërt. Balonat shpesh arrijnë lartësi prej 80, 000 këmbë me disa që kalojnë mbi 100, 000 këmbë. Një hab zakonisht ka një ngarkesë që përmban një parashutë, reflektues të radarit dhe një paketë. Paketa zakonisht përmban një aparat fotografik dhe një njësi GPS të përdorur për të gjurmuar dhe rimarrë balonën.

Ndërsa balona fiton lartësi, presioni bie. Me më pak presion jashtë tullumbace, tullumbace zgjerohet, duke u bërë përfundimisht aq e madhe, sapo del! Parashuta pastaj kthen ngarkesën përsëri në tokë, shpesh shumë kilometra nga vendi ku u lëshua balona.

Shkolla ime i përdor këto balona rregullisht për të kapur video të lakimit të tokës. Me ndryshimet ekstreme të temperaturës dhe presionit, sasi të mëdha të rrezatimit dhe shpejtësisë së erës, shumë të dhëna interesante mund të merren nga këto fluturime.

Ky projekt filloi katër vjet më parë me një seminar socratik për hapësirën. Seminari shërbeu si frymëzim. Bashkëmoshatarët e mi vendosën që donin të arrinin në hapësirë. Prekni të paprekshmen. Ata vendosën që mënyra për të arritur në hapësirë do të ishte me balona moti. Kaloni përpara katër vjet më vonë dhe ne kemi lëshuar 16 balona. 15 janë gjetur, i cili është një rekord shumë mbresëlënës për tërheqjen e balonave të motit. Këtë vit, fillova shkollën e mesme dhe u bashkua me ekipin e lëshimit të tullumbaceve të motit. Kur kuptova se nuk po regjistroheshin të dhëna, vendosa ta ndryshoj atë. Regjistruesi im i parë i të dhënave ishte Regjistruesi më i lehtë i të dhënave Aroonino me lartësi të madhe. Ky version i ri kap më shumë të dhëna, duke e fituar atë titullin e fundit. Me këtë, lartësia, temperatura, shpejtësia e erës, normat e ngjitjes dhe zbritjes, gjerësia, gjatësia, koha dhe data kapen dhe ruhen në një kartë microSD. Ky version gjithashtu përdor bordin perf për të rritur qëndrueshmërinë dhe rrezikun më të ulët. Dizajni është bërë në mënyrë që një Arduino Nano të lidhet në krye. Të dhënat e mbledhura nga ky regjistrues i të dhënave na lejojnë neve, studentëve të prekim skajin e hapësirës. Ne mund të prekim të paprekshmen!

Ky regjistrues i ri i të dhënave siguron më shumë të dhëna se shumica e regjistruesve të balonave që mund të blihen. Gjithashtu mund të ndërtohet për më pak se 80 dollarë ndërsa një dyqan i blerë do t'ju kushtojë më shumë se 200 dollarë. Le të fillojmë!

Hapi 1: Pjesët, Programet, Mjetet dhe Bibliotekat

Pjesët

Arduino - Një Nano është më i miri pasi mund të kapet në majë. Unë gjithashtu kam përdorur Arduino Uno me tela që e lidhin atë

Unë do t'ju këshilloja të përdorni një Arduino të mirëfilltë sepse shumë nga klonet mund të mos funksionojnë në temperaturat e ftohta të cilave i ekspozohet regjistruesi i të dhënave. Temperatura më e ftohtë e regjistruar në fluturimin tonë ishte -58 fahrenheit. Me mbrojtjen e duhur të motit dhe ngrohësit e duarve, një klon mund të funksionojë.

$ 5-$ 22 (në varësi të cilësisë)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

Njësia GPS - Kjo siguron të dhëna për kohën, datën, lartësinë, zbritjen, ngjitjen dhe shpejtësinë e erës

Unë do ta rekomandoja shumë këtë njësi. Shumica e njësive GPS nuk punojnë mbi 60, 000 këmbë. Meqenëse balonat me lartësi të madhe shkojnë më lart, ato nuk funksionojnë. Kur jeni në modalitetin e fluturimit, kjo njësi punon në 160, 000 këmbë.

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

$30

MicroSD Data Logger - Kjo mban një kartë MicroSD dhe na lejon të ruajmë të dhënat që mbledhim

Ka shumë prej tyre në treg dhe padyshim disa për më lirë. Unë shkova me këtë sepse është i lehtë, Sparkfun ka dokumentacion të shkëlqyeshëm dhe është shumë i lehtë për t’u përdorur. Kur lidhet me kunjat 0 dhe 1, funksioni Serial.print i shkruan atij. Thatshtë kaq e lehtë!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Sensori i temperaturës - Unë përdor një për të siguruar temperaturën e jashtme, por një shtesë mund të shtohet lehtësisht për të siguruar temperaturën nga brenda ngarkesës

Kam përdorur sensorin e temperaturës tmp36. Ky sensor analog funksionon pa komandën e vonesës. Njësia GPS nuk mund të funksionojë me vonesa, prandaj ky sensor është ideal. Për të mos përmendur, është e lirë dhe kërkon vetëm një kunj analog të vetëm. Gjithashtu, funksionon në 3.3 volt, që është ajo me të cilën funksionon i gjithë qarku. Ky komponent është në thelb një ndeshje perfekte!

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

$1.50

Rezistorët 1k (2x) - Këto përdoren për linjat marrëse të GPS dhe MicroSD Data Logger

Arduino siguron 5 volt për këto kunja. Një rezistencë 1k e ul tensionin në një nivel të sigurt për këto njësi.

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

75¢

LED - Kjo pulson sa herë që mblidhen të dhënat (Opsionale)

Arduino dhe MicroSd vezullojnë çdo herë kur mblidhen gjithashtu të dhëna. Sidoqoftë, kjo e bën atë më të qartë. Telat në këtë mund të zgjaten gjithashtu në mënyrë që led të dalë jashtë. Kjo përdoret për të siguruar që regjistrimi i të dhënave po ndodh.

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

1¢

Perf Board - Kjo lejon një qark më të përhershëm dhe zvogëlon rrezikun pasi telat nuk mund të bien. Në vend të kësaj mund të përdoret një dërrasë buke ose pcb

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

50¢

Lidhësi i baterisë - Unë përdor një bateri 9v në lëshimet e mia. Kjo e lidh baterinë në qark. Unë bashkoj lidhjen e telave të bluzave në këto për të siguruar një lidhje më të lehtë

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

70¢

Çelësi i ndërrimit të mikro - e përdor këtë për të ndezur njësinë. Kjo më lejon të mbaj baterinë të kyçur ndërsa e mbaj sistemin të fikur (Opsionale)

Unë e shpëtova timen nga një llambë hëne. Çdo ndërprerës mikro do të funksionojë.

MicroSwitchLink

20¢

Kokat e meshkujve dhe femrave - Përdorni këto për të lejuar që komponentët si GPS dhe Arduino të shkëputen nga qarku. (Rekomanduar)

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

Kartë MicroSD - Unë do të rekomandoja një kartë 4-16 gb. Shkrimet nuk zënë shumë hapësirë

Regjistruesi im i të dhënave shkonte nga 6:30 e mëngjesit deri në 1:30 pasdite dhe përdorte vetëm 88 kilobajt hapësirë. Kjo është më pak se 1/10 e një megabajt.

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

$7

Burimi i energjisë - Hapësira është e ftohtë kështu që bateritë e lëngëta do të ngrijnë. Kjo do të thotë që nuk ka bateri alkaline. Bateritë litium funksionojnë mirë! Kam përdorur një bateri 9v

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

$1

Kostoja totale vjen në 79.66 dollarë! Prerësit komercial kushtojnë rreth 250 dollarë, kështu që konsiderojeni këtë një zbritje prej 68%. Ju gjithashtu ndoshta keni shumë nga këto artikuj të tillë si Arduino, Sd Card, etj të cilat ulin koston. Le të kalojmë në ndërtim

Programet

Programi i vetëm i nevojshëm është Arduino IDE. Kjo është gjuha amtare Arduino dhe përdoret për të ngarkuar kodin, për të shkruar kodin dhe për testim. Programin mund ta shkarkoni falas këtu:

Bibliotekat

Ne përdorim dy biblioteka në këtë skicë. Biblioteka NeoGPS përdoret për të bashkëvepruar me njësinë GPS. Biblioteka serike e softuerit lejon komunikim serik në kunjat shtesë. Ne lidhemi me regjistruesin e të dhënave GPS dhe MicroSd duke përdorur komunikime serike.

NeoGPS

SoftwareSerial - Çdo bibliotekë serike e softuerit mund të përdoret. Unë tashmë e kisha shkarkuar këtë, kështu që e përdor.

Keni nevojë për ndihmë për të instaluar një bibliotekë? Lexoni këtë:

Mjetet

Hekuri i saldimit - Kokat duhet të ngjiten në komponentë të shumtë dhe një hekur bashkues përdoret për të bashkuar përbërësit në pllakën e perfit dhe për të bërë gjurmë.

Saldator - Përdoret në kombinim me hekur bashkues.

Hapi 2: Vendosja e qarkut së bashku

Ju do të duhet të bashkoni titujt në disa përbërës. Mësoni si ta bëni këtë këtu:

Ndiqni skemën e tabelës së bukës ose tabelës së mësipërme më sipër. Mos e lidhni bazën e sensorit të temperaturës me tokën e regjistruesit të të dhënave GPS ose microSD pasi do të prishë të dhënat tuaja të temperaturës. Nëse jeni duke përdorur një tabelë perf, shikoni këtë tutorial se si të bëni këngë. Kjo është një teknikë:

Kini kujdes kur bashkoni përbërësit. Sigurohuni që keni polaritetin dhe kunjat e sakta. Kontrolloni lidhjet tuaja dy herë!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k rezistencë ----- RX

D4 ------ TX

Arduino - OpenLog

Rivendosni --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- 1k rezistencë ---- RX

3.3v ----- KQV

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Sensori Temp - Përdorni foton e mësipërme për të identifikuar se cila këmbë është cila

3.3v ------ KQV

GND ---- GND (Kjo ose duhet të jetë në kunjin e vet Arduino ose të bashkëngjitet në furnizimin me energji GND. Nëse lidhet me GPS ose regjistrues, ai do të anashkalojë të dhënat e temperaturës.)

Sinjali --- A5

Arduino - LED

D13 ------ + (këmbë më e gjatë)

GND -------(këmbë më e shkurtër)

Arduino - Lidhës i baterisë

Vin ---- Ndërruesi i ndërrimit të mikro ---- Pozitiv (i kuq)

GND ----- Negative (E zezë)

Hapi 3: Programimi

Ne përdorim dy biblioteka në këtë program, NeoGPS dhe SoftwareSerial. Ato të dyja mund të shkarkohen nga faqja e pjesëve të këtij Udhëzuesi. Kur ndërhyni me GPS në një program Arduino, zakonisht përdoret biblioteka TinyGPS. Megjithatë, unë nuk mund ta bëj atë të punojë me GPS që ne përdorim.

Biblioteka SoftwareSerial na lejon të lidhim dy pajisje me Arduino përmes lidhjes seriale të softuerit. Të dy regjistruesit e të dhënave GPS dhe MicroSD e përdorin këtë. Bibliotekat e tjera gjithashtu mund ta bëjnë këtë dhe duhet të punojnë me kodin. Unë tashmë e kisha këtë në kompjuterin tim dhe funksionon, kështu që e përdor.

Kodi bazohet në regjistruesin tim të fundit të të dhënave. Ndryshimi kryesor është shtimi i sensorit të temperaturës. GPS bazohet në satelitët. Kjo do të thotë që GPS duhet së pari të lidhet me satelitët para se të shfaqë të dhënat. Kyçi përbëhet nga lidhja e GPS me katër satelitë. Një shënim i shpejtë është se sa më shumë satelitë të jetë lidhur GPS, aq më të sakta janë të dhënat që jepen. Programi printon numrin e satelitëve të lidhur në secilën linjë të të dhënave. Ishte i lidhur me dymbëdhjetë satelitë për pjesën më të madhe të fluturimit tim.

Programi mund të ketë nevojë të ndryshohet në mënyrë që të funksionojë për ju. Ndërsa i gjithë kodi mund të ndryshohet, unë do të rekomandoja të ndryshoni zonën kohore, kohën midis leximeve dhe njësinë e matjes për temperaturën. Një tullumbace tipike e motit fluturon në ajër për rreth dy orë. GPS merr të dhëna nga satelitët çdo sekondë. Kjo do të thotë, nëse ruajmë çdo pjesë të të dhënave të dërguara, do të kemi 7,000 lexime. Për shkak se nuk kam asnjë interes për të grafikuar 7,000 shënime të të dhënave, unë zgjedh të regjistrohem çdo lexim të 30 -të. Kjo më siguron 240 pika të dhënash. Pak më e arsyeshme për një numër.

Ju mund të pyesni pse ne përdorim një variabël i dhe një if për të ruajtur çdo lexim të 30 -të në vend që të përdorim vetëm një komandë vonesë dhe të presim 30 sekonda. Përgjigja është se leximet GPS janë shumë delikate. Një vonesë prej 30 sekondash do të thotë që GPS nuk po kap çdo grup të dhënash dhe bën që të dhënat tona të ngatërrohen.

Ju do të duhet t'i ndryshoni këto vlera në kompensimin tuaj nga Koha e Koordinuar Universale (UTC).

Nëse nuk e njihni tuajin, mund ta gjeni këtu

konstante statike int32_t

orët_zona = -8L; // PDT

konstante statike int32_t

minuta_zona = 0L; // zakonisht zero

Kjo linjë duhet të ndryshohet në sa shpesh dëshironi të regjistrohet një lexim. Unë e vendosa timen për një lexim çdo 30 sekonda.

nëse (i == 30) {

Nëse nuk jetoni në SHBA, me siguri dëshironi matje të temperaturës në celsius. Për ta bërë këtë, mos komentoni këtë rresht:

// Serial.print ("Shkallët C"); // mos komentoni nëse doni celsius

// Serial.println (gradëC); // mos komentoni nëse doni celsius

Nëse nuk doni lexime fahrenheit, komentoni këtë:

Serial.print ("Shkallët F"); // komentoni nëse nuk doni fahrenheit Serial.println (gradëF); // komentoni nëse nuk doni fahrenheit

Kodi nuk po ngarkohet?

Arduino duhet të shkyçet nga qarku ndërsa ngarkohet kodi i ri. Arduino i dërgohet kodi i ri përmes Komunikimit Serial në kunjat D0 dhe D1. Këto dy kunja janë gjithashtu kunjat e përdorura për regjistruesin e të dhënave MicroSd. Kjo do të thotë që regjistruesi i të dhënave MicroSD duhet të shkyçet që kodi të ngarkohet.

Hapi 4: Testimi

Pasi të bëhen të gjitha lidhjet dhe të ngarkohet kodi, është koha për të testuar regjistruesin tonë të të dhënave. Për ta bërë këtë, lidhni Arduino në kompjuter në të njëjtën mënyrë si të ngarkoni kodin. Sigurohuni që porta serike është e saktë dhe më pas hapni Monitorin Serial. Nëse të gjitha lidhjet janë bërë si duhet, kjo do të shfaqet:

NMEAloc. INO: startfix madhësia e objektit = 31 NMEAGPS madhësia e objektit = 84 Duke kërkuar për pajisje GPS në SoftwareSerial (pin RX 4, pin TX 3) Regjistruesi i të dhënave të tullumbaceve të motit me lartësi të lartë, nga Aaron Price

Gjerësia Gjatësore Gjatësia SAT Shpejtësia e Erës Shpejtësia e Erës Lartësia (deg) (deg) nyje mph cm -------------------------------- ------------------------------------------------------ ----------------------------------

Nëse GPS është i lidhur gabimisht, kjo do të shfaqet:

Vendosja e mënyrës së fluturimit uBlox: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C1000000000000001616DC * Leximi i përgjigjes ACK: (Dështoi!)

Sigurohuni që drita të ndizet sa herë që një pjesë e re e të dhënave hyn në Monitor Serial. Regjistruesi i të dhënave MicroSd gjithashtu do të pulsojë sa herë që regjistrohen të dhënat.

Do të vini re se GPS po ju dërgon një pikëpyetje të vetme. Kjo është për shkak se njësive GPS u duhet kohë për të filluar dhe lidhur me satelitët. Kjo njësi zakonisht merr rreth tetë minuta për të filluar të më dërgojë vargun e plotë të të dhënave. Brenda rreth pesë do të fillojë t'ju dërgojë të dhëna për datën dhe kohën e ndjekur nga një pikëpyetje. Disa pikat e para ndoshta do të jenë të pasakta, por më pas do të shfaqin datën dhe kohën e saktë. Nëse nuk jeni duke marrë datën dhe orën tuaj, referojuni kodit për të siguruar që zona kohore e duhur të korrigjohet. Lexoni pjesën e programimit të këtij Instructable për të mësuar se si ta bëni atë.

Përfundimisht Monitori Serial do të shfaqë të gjitha të dhënat. Kopjoni dhe ngjisni gjerësinë dhe gjatësinë gjeografike dhe përgatituni të tronditeni nga rezultatet. Saktësia është e jashtëzakonshme!

Kontrolloni të dhënat e temperaturës për t'u siguruar që janë të sakta. Nëse temperatura po lexohet si një numër jashtëzakonisht jorealist (160+), sensori i temperaturës ose nuk është i kyçur ose i lidhur gabimisht. Referojuni skemës. Nëse leximi i temperaturës është i paqëndrueshëm ose më i lartë seç duhet (p.sh. temperatura është 65 gradë farë lartësi dhe sensori e raporton atë si 85), atëherë ka të ngjarë që sensori të ndajë një pin bazë me GPS, regjistruesin e të dhënave microSD ose të dyja. Sensori i temperaturës ose duhet të ketë kunjin e vet të tokëzimit ose të ndajë një kunj të tokëzimit vetëm me tokën hyrëse.

Tani ju duhet të formatoni dhe pastroni kartën tuaj microSD. Ne kemi nevojë për një lloj skedari fat16 ose fat32. Unë ndoqa këtë mësim nga GoPro:

Tjetra, provoni qarkun pa kompjuterin e bashkangjitur. Lidhni një kartë microSD në regjistruesin e të dhënave dhe përdorni një burim energjie për t'i dhënë fuqinë Arduino. Lëreni të funksionojë për njëzet minuta, pastaj shkëputeni energjinë. Shkëputni kartën microSD nga priza dhe futeni në kompjuterin tuaj. Duhet të shihni që është krijuar një skedar konfigurimi (kjo ndodh vetëm kur një skedar konfigurimi paraprak nuk është bërë). Sa herë që Arduino rivendoset ose lidhet, krijon një skedar të ri.

Bibliotekat dhe versionet e reja të Arduino IDE janë lëshuar që nga konceptimi i këtij projekti. Për shkak të kësaj, përdorues të shumtë po merrnin mesazhe të këqija gabimi. Përdoruesi RahilV2 po e kishte këtë çështje dhe gjeti një zgjidhje

"Unë e kam rregulluar gabimin fillestar dhe ishte sepse. INO përdor emrin e vjetër të portës GPS që është" gpsPort "në vend të" gps_port ". Simboli i paraprocesorit gjithashtu ka ndryshuar. Të gjithë programet shembull tani përdorin" GPS_PORT_NAME "në vend të" USING_GPS_PORT '."

Faleminderit RahilV2!

Hapi 5: Mbrojtja e pajisjeve elektronike

Një shënim për njerëzit që përdorin bordin e perfit, vendosja e qarkut në një sipërfaqe metalike do të shkurtojë qarkun. Kam përdorur një tub plastik rreth disa bulonave për të varur tabelën time të perfit mbi një fletë plastike. Ju mund të ngjitni pjesën e poshtme të nxehtë, ta lidhni me ndonjë karton ose shkumë, ose të përdorni një paketë që nuk përçon energji elektrike. Ju mund t'i printoni 3D këto tuba plastikë për të rrëshqitur mbi bulonat tuaj nga këtu:

Unë bashkangjita titujt femra në tabelën e perfe ku GPS ulet për të lejuar që GPS të shkëputet lehtësisht nga qarku. Njësia GPS është e brishtë. Antenat e çipit mund të prishen dhe njësia është e ndjeshme ndaj elektricitetit statik. Nuk më është prishur asnjëra nga këto njësi. Unë e ruaj GPS -in në çantën e mbrojtur statike që vjen për të mbajtur GPS të mbrojtur.

Pavarësisht nëse jeni duke përdorur një dërrasë buke ose thjesht tela kërcyes për lidhësin e baterisë, unë rekomandoj të përdorni zam të nxehtë për të siguruar që telat e kërcyesit të ngjiten në bazat e tyre. Do të ishte një gjë e keqe për ju të rikuperoni tullumbace tuaj për të gjetur se nuk u regjistrua sepse një tel kërcyes u shkëput.

Këshillohet që ngrohësit e duarve të mbajnë gjithçka të ngrohtë dhe funksionale. Unë zakonisht zgjas gjatësinë e lidhësve të baterisë duke më lejuar ta ruaj baterinë në një ndarje të veçantë nga pajisjet elektronike. I vendos ngrohësit e dorës direkt në bateri. Ndërsa elektronika duhet të jetë në gjendje të funksionojë pa ngrohje dore, unë do të rekomandoja përdorimin e tyre. Vendosni një ose dy ngrohës dore pranë elektronikës, duke e siguruar dorën më të ngrohtë në mënyrë që të mos prekë elektronikën. Nxehtësia rrezatuese nga ngrohësit e dorës është e mjaftueshme për të mbajtur elektronikën në gjendje të mirë.

Hapi 6: Nisni

Unë zakonisht lidh regjistruesin e të dhënave në kompjuterin tim rreth njëzet minuta para se të planifikojmë ta lëmë tullumbace të shkojë. Nuk është e nevojshme të lidhni regjistruesin në kompjuter. Unë e bëj këtë për të siguruar që GPS po funksionon dhe se kam një bllokim satelitor. Pasi regjistruesi po shfaq të gjitha të dhënat, unë rrokullis çelësin e ndërrimit dhe shkëput kompjuterin. Për shkak se qarku ka gjithmonë një burim energjie, GPS mbetet i nxehtë dhe vazhdon të regjistrohet me një bllokim satelitor. Kjo do të krijojë një skedar të ri në kartën microSD.

Ne e lëshuam balonën në 6:58 të mëngjesit. Ne planifikuam të lëshonim më herët, por tullumbacja jonë e parë zhvilloi një shqyerje. Ne kishim harruar tubin tonë për ta bashkuar tullumbacen me rezervuarin e heliumit. Pra, ne e lidhëm tullumbace direkt në hundën e rezervuarit të heliumit. Dridhjet në grykë vënë një shqyerje në tullumbace. Për fat të mirë, ne sollëm një tullumbace rezervë. Ne përdorëm një tub të kopshtit të prerë si tubin tonë të improvizuar dhe funksionoi!

Paketa përbëhej nga një kuti dreke e izoluar. Regjistruesi i të dhënave u ul brenda me ngrohësit e dorës. Një vrimë e prerë në kutinë e drekës siguroi një mënyrë që kamera të ishte brenda kutisë së drekës duke ruajtur një pamje të papenguar. Ne përdorëm një Sesion GoPro për këtë nisje. Ajo bëri fotografi të udhëtimit! Bashkangjitur në anën dhe pjesën e sipërme të kutisë së drekës ishin dy njësi GPS SPOT. Ne i përdorëm këto për të gjetur paketën tonë. Një çarje e vogël u bë në anën e kutisë së drekës për të lejuar që sensori i temperaturës të qëndrojë jashtë, duke e ekspozuar atë në ajrin e jashtëm.

Hapi 7: Rimëkëmbja

Kam përdorur një bateri Duracell 9v në lansimin tim të fundit. Unë e mata tensionin e baterisë si 9.56 volt para se ta fusja në regjistruesin e të dhënave. Unë e futa baterinë në rreth 6:30 të mëngjesit. Pasi balona u ul, u mor, u kthye në shkollë dhe paketa u hap, ishte ora 1:30 pasdite. Hapa ngarkesën për të gjetur se regjistruesi i të dhënave po regjistrohej ende! Pastaj mata tensionin e baterisë 9v. Ndërsa përdoret një bateri, tensioni ulet. Bateria tani ishte në 7.5 volt. Pas shtatë orësh regjistrimi të të dhënave, bateria ishte ende në gjendje të mirë.

Balona dhe paketa u ulën në jug të Ramonës në një kanion të vogël. Ekipi i rimëkëmbjes voziti rreth një orë dhe pastaj eci në pjesën tjetër të rrugës. Dredhka helmuese dhe temperaturat e nxehta ishin një pengesë, megjithatë ata qëndruan dhe ishin në gjendje të merrnin tullumbace. Ata u kthyen në shkollë dhe më dhanë paketën. Unë u befasova që regjistruesi i të dhënave ishte ende duke punuar. Kjo më bëri optimist. E hoqa baterinë nga priza dhe nxora me kujdes kartën microSD. Pastaj vrapova drejt kompjuterit tim. Kjo është pjesa më shqetësuese dhe emocionuese e udhëtimit për mua. A funksionoi regjistruesi i të dhënave? Unë kërkova me shpinës për të gjetur përshtatësin e kartës SD. Dy fluturimet e fundit sharrëxhiu kishte ndaluar së punuari në 40, 000 këmbë sepse e kisha vendosur gabimisht GPS në modalitetin e fluturimit. Duke qenë se mënyra e vetme për të arritur lartësitë mbi 40, 000 këmbë është me balona të motit, nuk e kisha idenë nëse kodi im i ri do të funksiononte.

E futa kartën microSD në kompjuterin tim, hapa skedarin dhe pashë një regjistër plot me të dhëna. Fillova të lëvizja nëpër të dhëna… SUKSES !! Regjistri vazhdoi gjatë gjithë fluturimit.

Hapi 8: Analiza dhe Shkenca

Shprehja "herën e tretë hijeshia" bie e vërtetë. Ne regjistruam të dhëna për të gjithë fluturimin! Balona arriti një lartësi maksimale prej 91, 087 këmbë dhe temperatura më e ftohtë ishte -58 gradë Fahrenheit.

Të dhënat tona konfirmojnë dhe përputhen me shumë nga shkencat e njohura. Për shembull, fundi i stratosferës ishte -40 në -58 gradë Fahrenheit ndërsa në apogjen e fluturimit, temperatura ishte -1,75 gradë Fahrenheit. Njerëzit jetojnë në shtresën më të ulët të atmosferës së Tokës, troposferën. Në troposferë, temperatura ulet me rritjen e lartësisë. E kundërta është e vërtetë në stratosferë. Në fakt, maja e stratosferës mund të jetë pesë gradë mbi zero.

Unë u befasova që tullumbace u ngjit në një mënyrë kaq lineare. Unë do të mendoja se ndërsa atmosfera rrallonte shpejtësia e ngritjes së balonave do të ndryshonte. Sidoqoftë, nuk u befasova nga kurba në shpejtësinë e zbritjes së balonës. Hipoteza ime pse balona bie shpejt pastaj ngadalësohet gradualisht ka të bëjë me parashutën. Në apogje, ka aq pak ajër sa mendoj se parashuta nuk ishte aq efektive. Parashutat përdorin rezistencën e ajrit dhe fërkimin për të rënë ngadalë në tokë, kështu që nëse ka pak ajër, parashuta nuk është aq efektive. Ndërsa pakoja ulet, rezistenca e ajrit rritet sepse ka më shumë presion ajri dhe më shumë ajër. Kjo rezulton që parashuta të jetë më efektive dhe paketa të zbresë më ngadalë.

Për shkak të temperaturës dhe shpejtësisë së erës, unë deklaroj lartësinë më të keqe për të jetuar në 45, 551 këmbë. Në këtë lartësi, paketa përjetoi një temperaturë të ftohtë -58 gradë Fahrenheit. Nëse kjo nuk do të ishte e mjaftueshme, erërat frynin 45 kilometra në orë. Ndërsa kisha vështirësi në gjetjen e të dhënave për efektin e erës në erës në këtë temperaturë, zbulova se moti -25 gradë Fahrenheit me një erë 45 milje në orë rezulton në një fryrje me erë -95 gradë. Gjithashtu zbulova se temperaturat e erës së ajrit prej -60 gradë ngrijnë mishin e ekspozuar në 30 sekonda. Sidoqoftë, ky nuk është ndoshta një vend ideal për pushime. Siç shihet në foton më lart, ka një pamje të mrekullueshme nga kjo lartësi! Mësoni më shumë rreth windchill këtu: https://www.math.wichita.edu/~richardson/windchill…..

Unë nuk mund t'i kisha shfaqur dhe studiuar këto të dhëna pa ndihmën e motrës sime që bëri futjen e të dhënave në të gjitha 240 rreshtat e të dhënave. Përfitimet për të pasur vëllezër e motra më të vegjël:)

Hapi 9: Përfundim

Ky është një sukses i qartë. Ne regjistruam të dhënat mbi lartësinë, temperaturën, shpejtësinë e erës, shkallën e ngjitjes, normën e zbritjes, kohën, datën, gjerësinë dhe gjatësinë në të gjithë fluturimin. Kjo është një gjë e domosdoshme për balonistët me përvojë në lartësi të mëdha dhe lëshuesit e parë!

Pas katër vitesh lëshimi të balonës, më në fund regjistruam të dhëna për një fluturim të tërë. Më në fund zbuluam se sa lart fluturojnë balonat tona. Iu afruam pak të përjetojmë hapësirën. Iu afruam pak më shumë prekjes së të paprekshmes!

Një aspekt tjetër interesant i regjistruesit të të dhënave është se të gjitha të dhënat janë të vulosura me kohë. Kjo do të thotë që ju mund të rreshtoni të dhënat me fotot e bëra gjatë udhëtimit, gjë që ju lejon të njihni lartësinë dhe vendndodhjen e saktë në të cilën është marrë secila fotografi!

Ky projekt është i lehtë për tu përsëritur dhe modifikuar për qëllimet tuaja. Shtoni me lehtësi sensorë shtesë të temperaturës, sensorë të presionit dhe lagështisë, sportele geiger, mundësitë janë të pafundme. Për sa kohë që sensori mund të përdoret pa vonesë, ai duhet të funksionojë!

Faleminderit që gjetët kohë për të lexuar këtë Udhëzues. Më pëlqen të përgjigjem pyetjeve, t'u përgjigjem komenteve dhe këshillave dhe ideve të dobishme, prandaj largohuni në pjesën e komenteve më poshtë.

Ky udhëzues është gjithashtu në disa gara, ju lutemi votoni nëse keni shijuar ose mësuar diçka të re! Fitimi i çmimeve më lejon të fitoj mjete të reja për të bërë projekte më të mira dhe më të përparuara

Vrapues në Sfidën e Paprekshme

Çmimi i Madh në Konkursin Explore Science 2017