【源码】基于Arduino和Fusion 360的空气微生物采集卫星系统

项目简介

本项目构建了名为“Air Thief”的微型卫星（CanSat），用于从1 - 2公里的高空采集空气样本，证明高海拔地区微生物的存在。样本经过滤去除污染物后，仅保留目标微生物。实验结果有助于推广生命在其他星球存在的可能性，同时帮助我们更好理解地球上细菌的生命周期，以便对抗有害细菌，利用中性或有益微生物。

项目的主要特性和功能

硬件设计

• 用Fusion 360设计卫星核心部件，与Cubic Inch合作，通过Multi Jet Fusion技术打印核心。
• 采用Polyamide PA12材料保护卫星及其组件降落。
• 有详细的硬件组件物料清单及规格。

电子设计

• 电源系统用3节3.7V 750mAh锂离子电池串联提供12.6V电压，通过降压转换器为不同组件供5V和6V电。
• 配备GPS模块定位，温度和压力传感器测环境参数，微控制器处理数据。
• 用NW Air Pump将空气从高海拔通过过滤器，保证样本纯净。

软件设计

• 采用支持Arduino编程的Adafruit M0微控制器运行控制程序。
• 数据记录到MicroSD卡，并通过无线电传输到地面站。
• 程序有待机、活动、采样三种模式，根据海拔自动切换，确保数据传输和实验准确。

地面支持设备

• 地面站用笔记本电脑运行前端（JavaScript）和后端（Python）程序，与卫星通信并处理数据。
• 用YAGI全向天线收发数据。
• 实验室用流式细胞仪、PCR热循环仪等分析微生物样本。

安装使用步骤

1. 依据3D模型和物料清单组装卫星硬件。
2. 按电子设计图连接电子组件，保证电源和信号线连接正确。
3. 用Arduino IDE编写并上传控制程序到Adafruit M0微控制器。
4. 安装和配置地面站软件，确保前后端程序正常运行。
5. 在模拟环境测试卫星功能，保证数据采集和传输准确。
6. 在实际环境发射卫星，进行高空空气样本采集实验，通过地面站监控和分析数据。

下载地址

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