Logger Data Balon Cuaca Ketinggian Tinggi: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Rekodkan data belon cuaca ketinggian tinggi dengan pencatat data belon cuaca ketinggian tinggi.

Belon cuaca ketinggian tinggi, juga dikenali sebagai belon ketinggian tinggi atau HAB, adalah belon besar yang dipenuhi helium. Belon ini adalah platform, yang memungkinkan eksperimen, pengumpul data, atau hampir apa sahaja untuk pergi ke ruang dekat. Belon sering mencapai ketinggian 80, 000 kaki dengan beberapa lebih dari 100, 000 kaki. Hab biasanya mempunyai muatan yang mengandungi parasut, radar reflektor, dan bungkusan. Pakej ini biasanya mengandungi kamera dan unit GPS yang digunakan untuk mengesan dan memulihkan belon.

Apabila belon meningkat, tekanan menurun. Dengan tekanan di luar belon yang lebih sedikit, belon mengembang, akhirnya menjadi begitu besar, ia meletup! Parasut kemudian mengembalikan muatan kembali ke tanah, selalunya beberapa batu dari tempat balon dilancarkan.

Sekolah saya menggunakan belon ini secara berkala untuk merakam video kelengkungan bumi. Dengan perubahan suhu dan tekanan yang melampau, sejumlah besar radiasi, dan kelajuan angin, banyak data menarik dapat diambil dari penerbangan ini.

Projek ini dimulakan empat tahun lalu dengan seminar sokratik mengenai ruang angkasa. Seminar ini bertindak sebagai inspirasi. Rakan sebaya saya memutuskan mereka ingin mencapai ruang. Sentuh yang tidak dapat disentuh. Mereka memutuskan jalan untuk mencapai ruang adalah dengan belon cuaca. Langkau ke depan empat tahun kemudian dan kami telah melancarkan 16 belon. 15 telah dijumpai yang merupakan rekod prestasi yang sangat baik untuk pengambilan belon cuaca. Tahun ini, saya memulakan sekolah menengah dan menyertai pasukan pelancaran belon cuaca. Apabila saya menyedari tidak ada data yang direkodkan, saya akan mengubahnya. Pembalak data pertama saya ialah Penggali Data Belon Ketinggian Tinggi Arduino Paling Mudah. Versi baru ini menangkap lebih banyak data, menjadikannya tajuk utama. Dengan ini, ketinggian, suhu, kelajuan angin, kadar pendakian dan keturunan, garis lintang, garis bujur, masa, dan tarikh ditangkap dan disimpan pada kad microSD. Versi ini juga menggunakan papan wangi untuk meningkatkan daya tahan dan menurunkan risiko. Reka bentuk dibuat supaya Arduino Nano dapat dipasang di atas. Data yang dikumpulkan dari data logger ini membolehkan kita, pelajar menyentuh pinggir ruang. Kita boleh menyentuh yang tidak dapat disentuh!

Pencatat data baru ini menyediakan lebih banyak data daripada kebanyakan pembalak belon yang boleh dibeli. Ia juga boleh dibina dengan harga kurang dari $ 80 sementara kedai yang dibeli akan berharga lebih dari $ 200. Mari kita mulakan!

Langkah 1: Bahagian, Program, Alat, dan Perpustakaan

Bahagian

Arduino - Nano adalah yang terbaik kerana ia boleh digantung di atas. Saya juga pernah menggunakan Arduino Uno dengan kabel yang memasangnya

Saya akan menasihati anda untuk menggunakan Arduino yang asli kerana banyak klon mungkin tidak berfungsi pada suhu sejuk yang terdedah kepada pencatat data. Suhu paling sejuk yang dicatatkan dalam penerbangan kami ialah -58 fahrenheit. Dengan perlindungan cuaca dan pemanas tangan yang betul, klon dapat berfungsi.

$ 5- $ 22 (bergantung pada kualiti)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

Unit GPS - Ini memberikan data masa, tarikh, ketinggian, keturunan, pendakian, dan kelajuan angin

Saya sangat mengesyorkan unit ini. Sebilangan besar unit GPS tidak berfungsi di atas 60, 000 kaki. Oleh kerana belon ketinggian lebih tinggi, itu tidak berfungsi. Semasa dalam mod penerbangan, unit ini berfungsi sejauh 160, 000 kaki.

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

$30

Pencatat Data MicroSD - Ini memegang kad MicroSD dan membolehkan kami menyimpan data yang kami kumpulkan

Terdapat banyak di pasaran dan pastinya ada yang lebih murah. Saya menggunakan yang ini kerana ringan, Sparkfun mempunyai dokumentasi yang hebat, dan sangat mudah digunakan. Apabila dilekatkan pada pin 0 dan 1, fungsi Serial.print menulis kepadanya. Semudah itu!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Sensor Suhu - Saya menggunakan satu untuk memberikan suhu di luar, tetapi tambahan dapat dengan mudah ditambahkan untuk memberikan suhu dari dalam muatan

Saya menggunakan sensor suhu tmp36. Sensor analog ini berjalan tanpa arahan penundaan. Unit gps tidak dapat berfungsi dengan kelewatan oleh itu sensor ini sangat sesuai. Belum lagi ia adalah kotoran yang murah dan hanya memerlukan satu pin analog. Ia juga berfungsi pada 3.3 volt yang mana keseluruhan litar berjalan. Komponen ini pada asasnya sangat sesuai!

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

$1.50

1k Resistors (2x) - Ini digunakan untuk saluran penerimaan GPS dan MicroSD Data Logger

Arduino memberikan 5 volt ke pin ini. Perintang 1k menurunkan voltan ke tahap selamat bagi unit-unit ini.

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

75¢

LED - Ini berkelip setiap kali data dikumpulkan (Pilihan)

Arduino dan MicroSd berkedip setiap kali data dikumpulkan juga. Namun, ini menjadikannya lebih jelas. Kabel pada ini dapat dipanjangkan juga sehingga pita melekat keluar. Ini digunakan untuk memastikan pembalakan data berlaku.

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

1¢

Perf Board - Ini membolehkan litar yang lebih kekal dan mengurangkan risiko kerana wayar tidak boleh jatuh. Papan roti atau pcb boleh digunakan sebagai gantinya

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

50¢

Penyambung bateri - Saya menggunakan bateri 9v pada pelancaran saya. Ini melekatkan bateri ke litar. Saya menyolatkan sambungan sambungan wayar pelompat ke atas ini untuk menyediakan sambungan yang lebih mudah

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

70¢

Mikro Toggle Switch - Saya menggunakan ini untuk menghidupkan unit. Ini membolehkan saya menyekat bateri sambil memastikan sistem dimatikan (Pilihan)

Saya menyelamatkan saya dari lampu bulan. Mana-mana suis mikro akan berfungsi.

MicroSwitchLink

20¢

Header Lelaki dan Wanita - Gunakan ini untuk membolehkan komponen seperti GPS dan Arduino melepaskan diri dari litar. (Disyorkan)

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

Kad MicroSD - Saya akan mengesyorkan kad 4-16 gb. Log tidak memakan banyak ruang

Pencatat data saya beroperasi dari jam 6:30 pagi hingga 1:30 petang dan menggunakan ruang hanya 88 kilobyte. Itu kurang daripada 1/10 megabait.

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

$7

Powersource - Ruang sejuk sehingga bateri cair akan membeku. Ini bermaksud tiada bateri alkali. Bateri litium berfungsi dengan hebat! Saya menggunakan bateri 9v

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

$1

Jumlah Kos Terdapat Pada $ 79.66! Pembalak komersil berharga kira-kira $ 250 jadi anggap ini sebagai potongan 68%. Anda juga mungkin mempunyai banyak barang seperti Arduino, Sd Card, dan lain-lain yang menurunkan kos. Mari ke bangunan

Program

Satu-satunya program yang diperlukan adalah Arduino IDE. Ini adalah bahasa Arduino asli dan digunakan untuk memuat naik kod, menulis kod, dan untuk ujian. Anda boleh memuat turun perisian secara percuma di sini:

Perpustakaan

Kami menggunakan dua perpustakaan dalam lakaran ini. Perpustakaan NeoGPS digunakan untuk berinteraksi dengan unit GPS. Perpustakaan bersiri perisian membenarkan komunikasi bersiri pada pin tambahan. Kami menyambung ke kedua-dua pencatat data GPS dan MicroSd menggunakan komunikasi bersiri.

NeoGPS

SoftwareSerial - Sebarang perpustakaan bersiri perisian boleh digunakan. Saya sudah memuat turun ini sehingga saya menggunakannya.

Perlukan bantuan memasang perpustakaan? Baca ini:

Alat

Soldering Iron - Header perlu dilekatkan pada beberapa komponen dan soldering digunakan untuk memasang komponen ke papan wangi dan membuat trek.

Solder - Digunakan dalam kombinasi dengan besi pematerian.

Langkah 2: Menyatukan Litar

Anda perlu memasukkan header ke beberapa komponen. Ketahui cara melakukannya di sini:

Ikuti skema papan roti atau papan wangi di atas. Jangan pasangkan ground sensor suhu ke ground GPS atau microSD data logger kerana ia akan merosakkan data suhu anda. Sekiranya anda menggunakan papan perf, tonton tutorial ini tentang cara membuat trek. Ini adalah satu teknik:

Berhati-hati semasa memasang komponen. Pastikan anda mempunyai kekutuban dan pin yang betul. Periksa sambungan anda dua kali!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k perintang ----- RX

D4 ------ TX

Arduino - OpenLog

Tetapkan semula --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- 1k perintang ---- RX

3.3v ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Sensor Temp - Gunakan foto di atas untuk mengenal pasti kaki mana

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (Ini semestinya berada pada pin Arduino sendiri atau terpasang pada GND bekalan kuasa. Jika dilekatkan pada GPS atau logger, ia akan melengkapkan data temp.)

Isyarat --- A5

Arduino - LED

D13 ------ + (kaki lebih panjang)

GND ------ - (kaki lebih pendek)

Arduino - Penyambung Bateri

Vin ---- Suis Toggle Mikro ---- Positif (Merah)

GND ----- Negatif (Hitam)

Langkah 3: Pengaturcaraan

Kami menggunakan dua perpustakaan dalam program ini, NeoGPS dan SoftwareSerial. Kedua-duanya boleh dimuat turun dari halaman bahagian Instructable ini. Semasa menghubungkan GPS ke dalam program Arduino, perpustakaan TinyGPS biasanya digunakan. Walau bagaimanapun, saya tidak dapat berfungsi dengan GPS yang kami gunakan.

Perpustakaan SoftwareSerial membolehkan kita menghubungkan dua peranti ke Arduino melalui sambungan siri perisian. Logger data GPS dan MicroSD menggunakan ini. Perpustakaan lain boleh melakukan ini juga dan harus berfungsi dengan kodnya. Saya sudah memilikinya di komputer dan ia berfungsi, jadi saya menggunakannya.

Kod ini berdasarkan dari data logger terakhir saya. Perubahan utama adalah penambahan sensor suhu. GPS didasarkan dari satelit. Ini bermaksud GPS mesti menyambung ke satelit terlebih dahulu sebelum dapat memaparkan data. Kunci terdiri daripada GPS yang dihubungkan ke empat satelit. Satu catatan ringkas ialah semakin banyak satelit yang dihubungkan dengan GPS, semakin tepat data yang diberikan. Program ini mencetak bilangan satelit yang dihubungkan pada setiap baris data. Ia dihubungkan dengan dua belas satelit untuk sebahagian besar penerbangan saya.

Program mungkin perlu diubah agar berfungsi untuk anda. Walaupun semua kod dapat diubah, saya akan mengesyorkan mengubah zon waktu, waktu antara pembacaan, dan unit pengukuran suhu. Belon cuaca biasa di udara sekitar dua jam. GPS menerima data dari satelit setiap saat. Ini bermaksud, jika kita menyimpan setiap data yang dihantar, kita akan mempunyai 7, 000 bacaan. Kerana saya tidak berminat untuk membuat grafik 7, 000 entri data, saya memilih untuk log setiap bacaan ke-30. Ini memberi saya 240 titik data. Sedikit lebih masuk akal dari nombor.

Anda mungkin tertanya-tanya mengapa kita menggunakan pemboleh ubah i dan pernyataan if untuk menyimpan setiap bacaan ke-30 daripada hanya menggunakan perintah tunda dan menunggu 30 saat. Jawapannya ialah bacaan GPS sangat halus. Kelewatan 30 saat bermaksud GPS tidak menangkap setiap set data dan menyebabkan data kita tidak kemas.

Anda perlu menukar nilai-nilai ini kepada pengimbangan anda dari Waktu Universal Terpadu (UTC).

Sekiranya anda tidak tahu, anda boleh menemuinya di sini

stat statik int32_t

zon_jam = -8L; // PST

stat statik int32_t

zon_minit = 0L; // biasanya sifar

Garis ini harus diubah menjadi seberapa kerap anda mahu bacaan direkodkan. Saya menetapkan bacaan saya setiap 30 saat.

jika (i == 30) {

Sekiranya anda tidak tinggal di A. S., anda mungkin mahu pengukuran suhu dalam celsius. Untuk melakukan ini, tanggalkan baris ini:

// Serial.print ("Darjah C"); // tidak selesa sekiranya anda mahukan celsius

// Serial.println (darjahC); // tidak selesa sekiranya anda mahukan celsius

Sekiranya anda tidak mahu bacaan fahrenheit, komen ini:

Cetakan bersiri ("Darjah F"); // komen jika anda tidak mahu fahrenheit Serial.println (darjahF); // komen jika anda tidak mahu fahrenheit

Kod Tidak Memuat Naik?

Arduino mesti terputus dari litar semasa kod baru sedang dimuat naik. Arduino dihantar kod baru melalui Komunikasi Bersiri pada pin D0 dan D1. Kedua-dua pin ini juga merupakan pin yang digunakan untuk pencatat data MicroSd. Ini bermaksud logger data MicroSD mesti diputuskan untuk memuat naik kod.

Langkah 4: Menguji

Setelah semua sambungan dibuat dan kodnya dimuat, sudah tiba masanya untuk menguji logger data kami. Untuk melakukan ini, pasangkan Arduino ke komputer dengan cara yang sama seperti anda memuat naik kod. Pastikan port bersiri betul dan kemudian buka Monitor Serial. Sekiranya semua sambungan dibuat dengan betul, ini akan dipaparkan:

NMEAloc. INO: saiz objek beginfix = 31 saiz objek NMEAGPS = 84 Mencari peranti GPS pada SoftwareSerial (RX pin 4, TX pin 3) Logger Data Balon Cuaca Ketinggian Tinggi oleh Aaron Price

Masa Latitud Longitud SAT Kelajuan Angin Kelajuan Angin Ketinggian (deg) (deg) knotts mph cm -------------------------------- -------------------------------------------------- ------------------------------

Sekiranya GPS tidak dipasang dengan betul, ini akan dipaparkan:

Menetapkan mod penerbangan uBlox: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C10000000000000016DC * Membaca respons ACK: (GAGAL!)

Pastikan lampu berkedip setiap kali sekeping data baru memasuki Serial Monitor. Pencatat data MicroSd juga akan berkelip setiap kali data direkodkan.

Anda akan melihat bahawa GPS menghantar satu tanda tanya kepada anda. Ini kerana unit GPS memerlukan masa untuk memulakan dan menyambung ke satelit. Unit ini biasanya mengambil masa kira-kira lapan minit untuk mula menghantar rangkaian data penuh kepada saya. Dalam masa kira-kira lima, data akan mula menghantar data tarikh dan waktu kepada anda diikuti dengan tanda tanya. Beberapa mata pertama mungkin tidak betul tetapi kemudian akan menunjukkan tarikh dan masa yang betul. Sekiranya anda tidak menerima tarikh dan masa anda, rujuk kod untuk memastikan zon waktu yang betul diperbaiki. Baca bahagian pengaturcaraan Instructable ini untuk mengetahui cara melakukannya.

Akhirnya Serial Monitor akan memaparkan semua data. Salin dan tampal garis lintang dan garis bujur dan bersiaplah untuk terkejut dengan hasilnya. Ketepatannya luar biasa!

Periksa data suhu untuk memastikannya betul. Sekiranya suhu dibaca sebagai angka yang sangat tidak realistik (160+) sensor suhu sama ada tidak dipasang atau tidak dipasang dengan betul. Rujuk skema. Sekiranya bacaan suhu tidak stabil atau lebih tinggi daripada yang seharusnya (iaitu suhu 65 fahrenheight dan sensor melaporkannya sebagai 85), maka sensor kemungkinan akan berkongsi pin ground dengan GPS, data log microSD, atau keduanya. Sensor temp harus mempunyai pin ground sendiri atau berkongsi pin ground dengan ground input sahaja.

Anda kini perlu memformat dan membersihkan kad microSD anda. Kami memerlukan jenis fail fat16 atau fat32. Saya mengikuti tutorial ini oleh GoPro:

Seterusnya, uji litar tanpa terpasang komputer. Pasang kad microSD ke dalam logger data dan gunakan sumber kuasa untuk memberi kuasa Arduino. Biarkan selama dua puluh minit kemudian putuskan kuasa. Cabut kad microSD dan pasangkannya ke komputer anda. Anda harus melihat fail konfigurasi dibuat (ini hanya berlaku apabila fail konfigurasi sebelumnya tidak dibuat). Setiap kali Arduino diset semula atau dipasang, ia akan membuat fail baru.

Perpustakaan baru dan versi Arduino IDE telah dikeluarkan sejak konsep projek ini dibuat. Oleh kerana itu, banyak pengguna mendapat mesej ralat yang tidak menyenangkan. Pengguna RahilV2 menghadapi masalah ini dan menemui jalan penyelesaian

"Saya telah membetulkan ralat awal dan itu kerana. INO menggunakan nama port gps lama yang 'gpsPort' dan bukannya 'gps_port'. Simbol preprocessor juga telah berubah. Semua contoh program sekarang menggunakan 'GPS_PORT_NAME' dan bukannya ' MENGGUNAKAN_GPS_PORT '."

Terima kasih RahilV2!

Langkah 5: Melindungi Elektronik

Catatan kepada orang yang menggunakan papan perf, meletakkan litar di permukaan logam akan menjadikan litar itu menjadi pendek. Saya menggunakan paip plastik di sekitar beberapa bolt untuk menggantung papan perf saya di atas kepingan plastik. Anda boleh merekatkan bahagian bawah, melekatkannya pada kadbod atau busa, atau menggunakan bungkusan yang tidak mengalirkan elektrik. Anda boleh mencetak 3d paip plastik ini untuk melepasi selak anda dari sini:

Saya melekatkan header wanita ke papan perf di mana GPS duduk untuk membolehkan GPS mudah tersekat dari litar. Unit GPS rapuh. Antena cip boleh pecah dan unit sensitif terhadap elektrik statik. Saya tidak mengalami kerosakan unit ini. Saya menyimpan GPS di dalam beg terlindung statik yang dimasukkan untuk memastikan GPS dilindungi.

Sama ada anda menggunakan papan roti atau hanya kabel jumper untuk penyambung bateri, saya cadangkan menggunakan lem panas untuk memastikan wayar pelompat melekat di soketnya. Adalah sesuatu yang menyedihkan bagi anda untuk memulihkan belon anda kerana mendapati ia tidak log kerana wayar pelompat terlepas.

Pemanas tangan dinasihatkan kerana mereka akan memastikan semuanya sentiasa hangat dan berfungsi. Saya biasanya memanjangkan panjang penyambung bateri saya yang membolehkan saya menyimpan bateri di ruang berasingan dari elektronik. Saya meletakkan pemanas tangan terus ke bateri. Walaupun elektronik boleh berfungsi tanpa alat pemanas tangan, saya mengesyorkan menggunakannya. Letakkan satu atau dua alat pemanas tangan berhampiran elektronik, selamatkan alat pemanas tangan supaya tidak menyentuh elektronik. Haba yang terpancar dari alat pemanas tangan mencukupi untuk menjaga elektronik dalam keadaan baik.

Langkah 6: Lancarkan

Saya biasanya memasukkan logger data ke komputer saya kira-kira dua puluh minit sebelum kami merancang untuk melepaskan belon. Tidak perlu memasukkan logger ke komputer. Saya melakukan ini untuk memastikan GPS berjalan dan saya mempunyai kunci satelit. Setelah logger memaparkan semua data, saya membalikkan suis togol dan memutuskan sambungan komputer. Kerana litar selalu mempunyai sumber kuasa, GPS tetap panas dan terus log dengan kunci satelit. Ini akan membuat fail baru pada kad microSD.

Kami melancarkan belon pada jam 6:58 pagi. Kami merancang untuk melancarkan lebih awal tetapi belon pertama kami berkembang. Kami lupa tiub kami untuk melekatkan belon ke tangki helium. Oleh itu, kami melekatkan belon terus ke muncung tangki helium. Getaran pada muncung meletakkan robekan di belon. Nasib baik, kami membawa belon ganti. Kami menggunakan selang kebun potong sebagai tabung improvisasi kami dan berjaya!

Pakej itu terdiri daripada peti makan bertebat. Pencatat data duduk di dalam dengan pemanas tangan. Potongan lubang di kotak makan tengah hari memberi jalan kepada kamera untuk berada di dalam kotak makan sambil mengekalkan pandangan yang tidak terhalang. Kami menggunakan Sesi GoPro untuk pelancaran ini. Ia mengambil gambar perjalanan! Terlampir di sisi dan bahagian atas kotak makan tengah hari terdapat dua unit GPS SPOT. Kami menggunakan ini untuk mengesan pakej kami. Celah kecil dibuat di sisi kotak makan untuk membolehkan sensor suhu melekat keluar, memaparkannya ke udara luar.

Langkah 7: Pemulihan

Saya menggunakan bateri Duracell 9v pada pelancaran terakhir saya. Saya mengukur voltan bateri sebagai 9.56 volt sebelum memasangkannya ke data logger. Saya memasang bateri sekitar jam 6:30 pagi. Setelah belon mendarat, dipulihkan, dibawa pulang ke sekolah, dan bungkusan dibuka, pukul 1:30 tengah hari. Saya membuka muatan untuk mengetahui logger data masih log masuk! Saya kemudian mengukur voltan bateri 9v. Semasa bateri digunakan, voltan semakin rendah. Bateri kini berada pada 7.5 volt. Setelah log masuk data selama tujuh jam, bateri masih dalam keadaan baik.

Belon dan bungkusan itu mendarat di selatan Ramona di sebuah gaung kecil. Pasukan pemulihan memandu kira-kira satu jam dan kemudian berjalan sepanjang jalan. Racun ivy dan suhu panas adalah halangan, namun mereka bertahan dan dapat memulihkan belon. Mereka kembali ke sekolah dan menyerahkan bungkusan itu kepada saya. Saya terkejut data logger masih berjalan. Ini menjadikan saya optimis. Saya mencabut bateri dan mengeluarkan kad microSD dengan berhati-hati. Saya kemudian berlari ke komputer saya. Ini adalah bahagian perjalanan yang paling menggembirakan dan menarik bagi saya. Adakah data logger berfungsi? Saya mencari-cari beg galas untuk mencari penyesuai kad SD. Dua penerbangan terakhir pembalak telah berhenti berfungsi pada jarak 40, 000 kaki kerana saya tidak betul memasukkan GPS dalam mod penerbangan. Oleh itu satu-satunya cara untuk mencapai ketinggian lebih dari 40, 000 kaki adalah dengan belon cuaca, saya tidak tahu sama ada kod baru saya akan berfungsi.

Saya memasukkan kad microSD ke komputer saya, membuka failnya, dan melihat log yang penuh dengan data. Saya mula meneliti data … KEJAYAAN !! Log berterusan sepanjang penerbangan.

Langkah 8: Analisis dan Sains

Ungkapan "kali ketiga pesona" benar. Kami mencatat data untuk keseluruhan penerbangan! Belon mencapai ketinggian maksimum 91, 087 kaki dan suhu terdingin adalah -58 darjah fahrenheit.

Data kami mengesahkan dan sesuai dengan banyak pengetahuan yang diketahui. Sebagai contoh, bahagian bawah stratosfera adalah -40 hingga -58 darjah fahrenheit sementara pada puncak penerbangan, suhu -1,75 darjah fahrenheit. Manusia hidup di lapisan paling bawah atmosfer Bumi, troposfer. Di troposfera, suhu lebih rendah apabila kenaikan pada ketinggian. Sebaliknya berlaku di stratosfera. Sebenarnya, puncak stratosfera boleh berada lima darjah di atas sifar.

Saya terkejut bahawa belon itu naik secara linear. Saya fikir ketika atmosfera menipis, kelajuan pendakian belon akan berubah. Namun, saya tidak terkejut dengan lengkung kelajuan penurunan belon. Hipotesis saya mengapa belon jatuh dengan cepat dan perlahan-lahan melambatkan ada kaitan dengan payung terjun. Di apogee, ada sedikit udara sehingga saya fikir parasut tidak begitu berkesan. Parasut menggunakan ketahanan udara dan geseran perlahan-lahan jatuh ke tanah jadi jika terdapat sedikit udara, parasut tidak begitu efektif. Apabila bungkusan turun, rintangan udara meningkat kerana terdapat lebih banyak tekanan udara dan lebih banyak udara. Ini mengakibatkan parasut menjadi lebih berkesan dan bungkusan turun lebih perlahan.

Kerana suhu dan kelajuan angin, saya menyatakan ketinggian terburuk untuk tinggal adalah 45, 551 kaki. Pada ketinggian ini, bungkusan itu mengalami suhu sejuk -58 darjah fahrenheit. Sekiranya ini tidak mencukupi, angin bertiup 45 batu sejam. Walaupun saya menghadapi masalah untuk mencari data mengenai kesan angin pada kincir angin pada suhu ini, saya mendapati bahawa cuaca -25 darjah fahrenheit dengan angin 45 batu per jam menghasilkan kincir angin -95 darjah. Saya juga mendapati bahawa suhu kincir angin -60 darjah membekukan daging yang terdedah dalam 30 saat. Walaupun begitu, ini mungkin bukan tempat percutian yang ideal. Seperti yang dilihat dalam foto di atas, terdapat pemandangan yang luar biasa dari ketinggian ini! Ketahui lebih lanjut mengenai kincir angin di sini:

Saya tidak dapat memaparkan dan mengkaji data ini tanpa pertolongan dari kakak saya yang melakukan kemasukan data dari semua 240 baris data. Faedah mempunyai adik lelaki:)

Langkah 9: Kesimpulannya

Ini adalah kejayaan yang pasti. Kami mencatat data ketinggian, suhu, kelajuan angin, kadar pendakian, kadar keturunan, waktu, tarikh, garis lintang, dan bujur pada keseluruhan penerbangan. Ini mesti dimiliki oleh belon ketinggian tinggi yang berpengalaman dan pelancar kali pertama!

Setelah empat tahun melancarkan belon, kami akhirnya data mencatat keseluruhan penerbangan. Kami akhirnya mengetahui betapa tinggi belon kami terbang. Kami semakin hampir untuk mengalami ruang. Kami semakin hampir menyentuh sentuhan yang tidak dapat disentuh!

Aspek lain dari logger data adalah bahawa semua data dicap waktu. Ini bermaksud anda dapat menyusun data dengan foto yang diambil dalam perjalanan yang membolehkan anda mengetahui ketinggian dan lokasi tepat di mana setiap foto diambil!

Projek ini mudah ditiru dan diubah suai untuk tujuan anda sendiri. Tambahkan sensor suhu tambahan, sensor tekanan dan kelembapan dengan mudah, kaunter geiger, peluangnya tidak berkesudahan. Selagi sensor boleh digunakan tanpa berlengah, ia mesti berfungsi!

Terima kasih kerana meluangkan masa untuk membaca Instructable ini. Saya senang menjawab soalan, membalas komen, dan petua dan idea yang berguna, jadi mulakan bahagian komen di bawah.

Instructable ini juga terdapat dalam beberapa pertandingan, sila undi jika anda menikmati atau mempelajari sesuatu yang baru! Memenangi hadiah membolehkan saya memperoleh alat baru untuk membuat projek yang lebih baik dan lebih maju

Naib Johan dalam Cabaran yang tidak dapat disentuh

Hadiah Utama dalam Peraduan Sains Terokai 2017