Proyecto Atlantis 1 - El helio

El helio es más ligero que el aire y a diferencia del hidrógeno no es inflamable.
Es un gas noble y no representa peligro para las personas.

El llenado del globo con helio es una de las partes más compleja de este proyecto, ya que el helio no se puede medir, entonces hay que calcular la cantidad que hay que introducir dentro del globo.
Hay que meter el peso de la sonda, (globo+cuerdas+caja+paracaídas+equipos) y añadirle el total de peso, más 300 gramos de helio adicional, para que suba a la velocidad que queremos ( 5m/s).
Un llenado inferior, haría que el globo subiese a más altura, pero a la vez volase más distancia, con lo que habría que ir a recogerlo a Arabia, por ejemplo.
Un llenado superior, haría que el globo subiese más rápido, pero a la vez, cogiera menos altura, ya que las presiones se igualarían antes y el explotado del globo sería antes.

Para llenar el globo de helio, hay que calcular el peso total, incluido el globo, que queremos subir y añadirle una parte más, que es el helio añadido (300 grs.).

Creo que la mejor forma de calcularlo es pesar todo el material, supongamos que el total son 1.700 gramos. Cogemos un cubo de agua y lo pesamos, hasta que nos pese 1.700(peso total)+300(helio adicional)= 2.000 gr = 2 kilos. Lo amarramos y sin soltar el globo, comprobamos que es capaz de subir la carga y si es así, rezamos un padre nuestro y tres aves marías y ya estaría dispuesto para soltarlo.

Para el llenado, hay que hacer un adaptador con manguitos de pvc de fontanería para que la goma de la botella se adapte al cuello delo globo. Esto ya viene explicado en la sección del globo.

En el lazo de la cuerda es donde se cuelga el cubo lleno con la cantidad de agua que previamente hemos calculado. Cogemos la caja más la cuerda, más el paracaídas con todos sus accesorios y lo pesamos. Por ejemplo, supongamos que pesa 1.750 gramos. Ahora cogemos el cubo y lo ponemos en el peso y tenemos que llenarlo de agua hasta que pese (en este caso) 1.750 gramos Eso igualaría el peso con el helio que habría que meter en el globo, pero para que suba a una velocidad de 5 ms, hay que meter un peso de 300 gramos más. En este ejemplo serian 1.750+300= 2.050 gramos es lo que debería de pesar el cubo y el agua.
Lo colgamos del lazo de la cuerda y empezamos a llenar de helio, cuando notamos que el globo tiende a subir el peso que tiene amarrado (el cubo con el agua), cerramos el llenado de helio, amarramos el cuello del globo por encima del pvc y soltamos el pvc con el cubo.
Ya está listo para soltarlo hacia el espacio. Suerte y a correr.

Proyecto Atlantis 1 - Recuento de materiales.

El globo, Pawan 1600				125.59	Lo tengo
Paracaídas   42"				24 €	Lo tengo
GPS Tracker				20.25	Lo tengo
Tarjeta operativa móvil para GPS				0 €	Lo tengo
Tarjeta datos micro SD 2 Gb para GPS				5 €	Lo tengo
Cámara de video GoPro HD				72.71	Lo tengo
Cámara de video GoPro HD				50	Lo tengo
Tarjeta micro SD 32 Gb para GoPro				12.99	Lo tengo
Tarjeta micro SD 32 Gb para GoPro				12.99	Lo tengo
Adaptador de pilas para GoPro				1.8	Lo tengo
3 pilas alcalinas de 1,5V para GoPro				4 €	Lo tengo
Tarjeta datos micro SD 2 Gb				5 €	Lo tengo
Programador Arduino				22 €	Lo tengo
Arduino SD Card Shield				11.9	Lo tengo
Tarjeta micro SD 8 Gb para Arduino				6 €	Lo tengo
Sonda de temperatura Arduino				1.73	Lo tengo
Altimetro Arduino				2 €	Lo tengo
Pila de 9V con portapilas para Arduino				7.1	Lo tengo
Placa solar 5V				6 €	Lo tengo
1 panel poliestireno				1,50	Lo tengo
Pegamento especial para poliestireno				4,75	Lo tengo
1 botella de gas helio				145 €	Lo tengo
1 tarjeta para Arduino sensor de humedad DTH-11				5,40	Lo tengo
Materiales varios				25	Lo tengo
Total				535.79

Proyecto Atlantis - Progamación software del Arduino.

Bueno, poco a poco, voy ensamblando los códigos para programar el Arduino, por lo pronto ya tengo hecho el software del altímetro, que mide altura, presión y temperatura interior del habitáculo.
Quedaría una cosa así:

 

Y el código sería este :

#include <SD.h> //Load SD card library
#include <SPI.h> //Load SPI Library
#include "Wire.h"    // imports the wire library for talking over I2C
#include "Adafruit_BMP085.h"  // import the Pressure Sensor Library We are using Version one of Adafruit API for this sensor
Adafruit_BMP085 Sensor;  // create sensor object called mySensor
// Ok everyone so this is the base that we will have for our data output to sd card coding.
float tempC;  // Variable for holding temp in C
float pressure; //Variable for holding pressure reading
float altitude; //Variable Fo altitude
float sealevelpressure;
float al;
const int greenPin = 9; //this is here for us to activate our pin warning system.
const int redPin = 7;
int chipSelect = 4; //chipSelect pin for the SD card Reader
File SensorData; //Data object you will write your sesnor data to
void setup(){
  pinMode(redPin, OUTPUT);
  pinMode(greenPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600); //turn on serial monitor
  Sensor.begin();   //initialize pressure sensor mySensor
  if (!SD.begin(4)) {
    Serial.println("Card failed, or not present");
    // don't do anything more:
    return;
   
  }
   Serial.println("card initialized.");
Serial.println("PROYECTO ATLANTIS 1.");
 
 }
void loop() {
  if (!Sensor.begin())
  {
        digitalWrite(redPin, HIGH); // turns on red warning LED
        digitalWrite(greenPin, LOW); // turns off green LED
 Serial.println("DANGER! DANGER! Check wiring, Check code, Check well... I don't know just look busy");
  }
    else
  {
  (Sensor.begin());
  SensorData = SD.open("Globo3.txt", FILE_WRITE);
 
  if (!SensorData)
  {
 
        digitalWrite(redPin, HIGH); // turns on red warning LED
        digitalWrite(greenPin, LOW); // turns off green LED
 Serial.println("Comprobando tarjeta SD , Then Press Reset");
        delay(3000);
  }
 
  else
  {
  (SensorData);
  digitalWrite(greenPin, HIGH); // turns on the green pin
  digitalWrite(redPin, LOW); // turns off red warning LED
  tempC = Sensor.readTemperature(); //Read Temperature from BMP180
  pressure = Sensor.readPressure(); //Read Pressure
  altitude = Sensor.readAltitude(101820); //Altitude
  al = Sensor.readAltitude();
  sealevelpressure = Sensor.readSealevelPressure();
  Serial.print("La temperatura es: "); //Print Your results
  Serial.print(tempC);
  Serial.println(" Grados C");
  Serial.print("La presion es: ");
  Serial.print(pressure);
  Serial.println(" Pa.");
  Serial.print("La altura real es: ");
  Serial.print(altitude);
  Serial.println(" metros");
  Serial.print("La altitud es: ");
  Serial.print(al);
  Serial.println("Metros");
  Serial.print("La presion a nivel de mar es: ");
  Serial.print(sealevelpressure);
  Serial.println(" metros  (calculado)");
  Serial.println("");
delay(50000); //para la prueba le pongo en un retraso de 50000 ms para nuestro lanzamiento, un retraso mayor sería más ideal y ahorraría energía de la batería.
SensorData.print(tempC);                             //write temperature data to card
SensorData.print(",");                               //write a commma
SensorData.print(pressure);
SensorData.print(",");
SensorData.print(altitude);                        //write pressure and end the line (println)
SensorData.print(",");
SensorData.println(sealevelpressure);
SensorData.close();                                  //close the file
}
}
}

Me queda que hacer el que mide la temperatura exterior, y quizás le ponga un relé programado para poner en servicio el panel solar.

Aquí pongo un video, donde se puede ver el Arduino trabajando con todos los sensores y alimentado únicamente por la placa solar. Trabaja a la perfección.

Proyecto Atlantis 1 - El programador Arduino.

Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.
Arduino puede tomar información del entorno a través de sus entradas analógicas y digitales, puede controlar luces, motores y otros actuadores. El microcontrolador en la placa Arduino se programa mediante el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y el entorno de desarrollo Arduino (basado en Processing). Los proyectos hechos con Arduino pueden ejecutarse sin necesidad de conectar a un computador. También cuenta con su propio software que se puede descargar de su pagina oficial que ya incluye los drivers de todas las tarjetas disponibles lo que hace mas fácil la carga de códigos desde el computador.
Bueno, eso es lo que más o menos pone el Wikipedia. Una placa Arduino es como un ordenador, con una alimentación de 12 VCC y una entrada USB para conectarnos al ordenador.
Entre otras cosas, tiene una salida de 3,3VCC, otra de 5VCC, varia salidas y entradas digitales, varias entradas y salidas analógicas y puertos de comunicaciones.
Podemos utilizarlo, añadiéndole sensores, para tomar datos, ya sea temperaturas, altitud, presión barométrica, etc, etc. Hay que añadirle una tarjeta SD, para ir recogiendo los datos que nos vaya dando.

Para todo esto, hay que hacer un programa en código Arduino, donde se le irá diciendo lo que debe de leer y lo que debe de grabar.

Esta es la parte más compleja del proyecto, ya que no es fácil, pero se intentará.

Proyeco Atlantis 1 - La cámara de video GoPro

La cámara de video que vamos a utilizar es una clon china de la marca GoPro. Su precio es de 72€, y graba video en alta definición con un ángulo de 170 grados.

En su interior lleva una micro SD de 32 Gb, comprada en Mediamarkt por 12€, donde se va ir almacenando el video que luego subiremos a la red.

 

La duración de la batería es de una hora y media, pero como nuestro proyecto es de aproximadamente de tres horas, hay que prepararle una batería exterior de ayuda.

Con estas pilas adicionales, que va conectada al puerto micro USB, tenemos para grabar hasta 9 horas, tiempo más que suficiente para el proyecto.

 

 

 

 

Lo de la alimentación extra no ha funcionado bien, al final duraba poco más y en cuanto las pilas se venían un poco abajo, no paraba la cámara de reiniciarse. Le puse unos diodos para que no chupara las pilas de la batería interna, pero tampoco funcionaba.

Al final opté por poner 4 pilas y como la tensión se iba por encima, le coloqué un regulador de tensión L7805, con lo que mantenía la salida de las pilas a 5 v. exactos y ya parece que vá bien. He conseguido grabar 4 horas seguidas.

 

Proyecto Atlantis 1 - El Globo

El globo debe de ser específico para estos lanzamientos.
Son pocas casas, los que fabrican este tipo de globo, ubicadas en Japón, la India o Estados Unidos.
Su material es de tótex, parecido al látex. Su peso para estas misiones, suelen ser entre 1.200 gs y 1.500 gs. dependiendo del peso que eleve, o la altitud que suba.
Se llena de helio hasta que mida aproximadamente unos 2 ms. de circunferencia y se comprueba que puede elevar la carga. A medida que va subiendo, el globo va aumentando de volumen, hasta que explota, que suele ser sobre los 35.000 ms. y su diámetro ha alcanzado sobre 9 ms de circunferencia.
El globo es el encargado de subir la carga, la cual, va amarrada con cuerdas de 3 mm. de grosor.
Entre ambos se coloca el paracaídas, en su apartado se explica como.

Al final, se ha pedido un globo de 1.600 gr. de la marca PAWAN, con sede en India.
Ha salido un poco más caro: 125,59€ porque se ha pedido uno más grande, ya que creo que me estoy pasando de peso.

Description	Unit price	Qty	Amount
Pawan -1600	£79,95 GBP	1	£79,95 GBP

Subtotal £79,95 GBP Shipping and handling £6,95 GBP Total £86,90 GBP Payment £86,90 GBP Charge will appear on your credit card statement as "PAYPAL *RANDOMSOLTN" From amount €125,59 EUR To amount £86,90 GBP Exchange rate: 1 Euro = 0,691968 British Pounds

 

 

 

Tubo de llenado

Se trata de un tubo de llenado mínimo, hecho de PVC de 40 mm tubo de aguas residuales sobre 75 mm de largo. Una arboleda superficial se corta todo el perímetro. El bucle de cuerda de nylon permite pesos para ser atados en

This is a minimal filler tube - its made from 40mm PVC waste water tubing about 75mm long. A shallow grove is cut all the way round. The loop of nylon cord allows weights to be tied on.

Shot showing internal spacer - about 15mm thick super-glued to both the outer (PVC Waste) and inner (clear braided flexible fill) tubes.

Balloon Neck pushed over the filler tube - Totex balloons are a tight fit.

And secured with a cable tie that sits over the grove.

For Hwoyee balloons fold the neck over and tie.

The grove and the cable tie ensure the neck is well secured.

Depending on the diameter of hose used you should be able to attach it to the “Balloon inflation valve” BOC/airproducts provide by heating the pipe by a hairdyer and pushing it as far as it will go over the valve. Wrap with a little insulating tape after for a better seal.

PROYECTO ATLANTIS 1

 

Proyecto Atlantis 1

 

 

 

Información del proyecto:



 

  Consiste en mandar un globo sonda a una altura aproximada de 35.000 ms., haciendo un video y fotos de la tierra, desde la estratosfera. A la vez, se medirá el cambio de temperatura exterior que sobrepasa los 65º bajo cero. También se medirá con un altímetro la altitud del globo. La sonda, lleva un GPS tracker que nos dirá con un radio de unos 5 ms, la situación del globo para su recuperación. Esto es una prueba que he hecho:
lat:38.38298 long:-3.50692
speed:077.2
T:04/26/15 08:06
http://maps.google.com/maps?f=q&q=38.38298,-3.50692&z=16
Para acercarse al globo, existe un software, que pongo más abajo, donde te predice con una antelación de 5 días, el recorrido y zona previsible de aterrizaje del globo.

 

• Un globo PAWAN de 1.600 gr.

• Un paracaídas para su recuperación

• Un GPS Tracker para hacerle un seguimiento, y poder recuperarlo.

• Dos cámaras GoPro, para hacer un video completo, desde el despegue hasta el aterrizaje.

• Un programador Arduino, con varias sondas y una tarjeta SD, donde irá recopilando datos.

• Un altímetro BMP180, para medir la altura.

• Una sonda de temperatura DS 18B20, para medir la temperatura exterior, sobre -65 grados

• Sensor de humedad y temperatura.
• 
  

  
•  
• Un paquete de pilas alcalinas recargables.

• Un panel solar DYV de 5v.

 

Materiales necesarios:

 

Una botella de helio para llenar el globo.

Un permiso de AENA

http://1drv.ms/1EwaiPA 

Un seguro daños a terceros.

Software de localización de trayecto de recorrido del globo: http://predict.habhub.org/

Software para medir el llenado de helio: http://habhub.org/calc/

Software de programación de Arduino, con los programas de mediciones.

 

Precio aproximado del proyecto: 450€ 

Se irá añadiendo datos y fotos del proyecto.

Los voluntarios que quieran colaborar que me manden un Email a: sami@ono.com

El nombre del proyecto se puede cambiar al patrocinador que done el globo para la misión.