# data[].attributes.body
1. 제작 및 설계

1) 스티로폼 상자-스위블-낙하산-헬륨풍선 순으로 구성한다.(각 부분은 파라코드로 연결)

2) 스티로폼 상자 안에 센서와 칩, 보조배터리, 공기계, 액션캠를 넣는다. 액션캠, 공기계, esp32 모두 보조배터리에 연결한다.

* 보온부: 보조배터리, 공기계, 액션캠, ESP32 본체, SD모듈

* 외기 노출부(통기구 쪽): BME688, BMP388 센서만 (15cm 배선으로 연결)

* 통기구 바람 배플: 센서 앞 구멍으로 바람이 직접 때리면 온도가 부정확합니다. 직접 바람을 막는 가림막(배플) 추가

* GPS 안테나 방향: NEO-M8N 안테나는 하늘(위)을 향하고 금속·배터리에서 떨어뜨려야 합니다. 보온부에 배터리와 함께 두면 수신이 나빠질 수 있어 안테나 배치 주의.

3) 코딩은 아두이노 IDE를 사용해 c++기반으로 한다.

4) 총 페이로드 무게 800g~1000g 예상. 풍선 무게는 1200g.

낙하산 크기 재확인: 1000g·5m/s 착륙 목표면 지름이 약 90~100cm 준비; 페이로드 측정 후 재계산

5) 센서 설치부 바로 앞의 스티로폼 벽에는 구멍을 뚫어 데이터 정확성 확보한다. 센서와 ESP32 사이 I2C 배선은 30cm 이내로 짧게 한다. (15cm 이내로 설계함.)

6) NEO-M8N은 "airborne <1g" 동적 모델로 설정한다. (ESP32 코드의 void setup 에서 UBX 명령 전송)

7) SD 기록 안정성확보

* CSV 한 줄(ESP32 millis(), NEO-M8N GPS 시각(UTC), NEO-M8N GPS 위도, NEO-M8N GPS 경도, NEO-M8N GPS 고도, BME688 온도, BME688 습도, BME688 기압, BMP388 고정밀 기압) = 한 측정

* GPS 미수신 시 처리: 부팅 직후나 실내에서 GPS가 좌표를 못 잡을 때, 빈 값/0이 들어가도 줄은 계속 기록

* 2초마다 측정

* 매 측정마다 flush + close: 한 줄 쓰고 file.flush() 또는 아예 file.close() 후 다음 측정 때 다시 open(append)

* 헤더는 부팅 시 한 번만, 파일명에 부팅 시각/카운터를 넣어 재부팅 시 덮어쓰기 방지.

8) 외부에 연락처·"기상관측 교육용·위험물 없음" 표기 (회수자가 발견 시 연락 가능하도록, 그리고 폭발물 오인 방지)

9) CUSF burst calaulator 사용: 페이로드 1000g, 풍선 Kaymont 1200g, 목표상승속도 5m/s 기준 Burst Altitude: 33913 m, Time to Burst: 113 min, Neck Lift: 1988 g, He volume: 3106 L; 페이로드 측정 후 재계산

10) 사전 준비

* ESP32 브레이크 아웃 보드 구매(https://item.gmarket.co.kr/Item?goodsCode=4741187904)

* BME688, BMP388, NEO-M8N, Adafruit MicroSD, LM2596 전체 핀헤더 납땜

11) 회로 구성

ESP32 <-> 핀연결

5V(VIN) <-> LM2596 OUT+

3V3센서/GPS/SD <-> VCC 공통

GND <-> 공통 GND (모든 모듈 + LM2596 OUT−)

GPIO21 <-> I2C SDA (BME688+BMP388)

GPIO22 <-> I2C SCL (BME688+BMP388)

GPIO16 <-> GPS TX

GPIO17 <-> GPS RX

GPIO18 <-> SD CLK

GPIO19 <-> SD MISO

GPIO23 <-> SD MOSI

GPIO5 <-> SD CS

12) 액션캠 김서림 방지 처리

2. 실행시 주의사항 (중요)

1) 비행 전 국토교통부, 지방항공청, 군부대, 관할 경찰서에 문의하고 필요한 경우 허가를 득한다. (페이로드가 2kg 이하라서 무허가 비행으로 예상되나, 혹시 모르니 문의를 꼭 한다. 드론 원스탑 서비스 홈페이지 이용해 연락처를 확보한다.)

3. 자료 수집

1) 주요 데이터(시간 간격으로 수집해 sd카드에 저장)

* BME688로 온도, 습도, 기압 측정

* BMP388 (고정밀 기압센서; 기압으로 고도 역산 활동 진행 예정)

* NEO-M8N (GPS 모듈; 위도, 경도, 고도 수집)

2) 백업

* esp32에서 동봉하는 공기계로 블루투스 백업 전송

* 공기계에 백업된 정보는 LTE 신호가 잡히는 대로 구글 드라이브에 업로드(구글 드라이브에 백업된 GPS 정보를 회수에 활용.)

3) 액션캠 영상: 액션캠 로컬 sd카드에 저장

4. 회수 계획

1) CUSF / sondehub 경로 예측 홈페이지에서 비행 전 예상 경로 확인하고 해당 방면으로 이동

2) 공기계에 LTE 유심 결합 -> 아이 위치추적 서비스로 터치다운 후 위치 추적 -> 해당 위치에서 회수

5. 준비물:

ESP32 DevKitC WROOM-32D

5V 출력 DC-DC 스텝다운 모듈 (USB 타입) LM2596

Adafruit MicroSD SPI Breakout Board

SanDisk Ultra microSDHC 32GB Class10

BME688 (온도, 습도, 기압센서)

BMP388 (고정밀 기압센서; 기압으로 고도 역산 활동 진행 예정)

NEO-M8N (GPS 모듈)

보조배터리 (20000mAh, 3.7V, 74Wh, 기내 반입 가능, 리튬 폴리머 배터리)

1200g 기상 관측용 헬륨풍선

헬륨가스 (47L 통 대여 예정, 필요한 헬륨 양 계산 필요)

낙하산

파라코드

스위블(스티로폼 상자의 과회전 방지)

스티로폼 상자

공기계(중고 갤럭시 A15)

LTE 유심(공기계 장착)

유프로 프리미엄2 액션캠(미충전시 배터리 70분 사용가능, 10000mAh 보조배터리 사용 시 8~9시간 사용)

(1080p 60fps 6시간 이상 촬영 가능)

# data[].attributes.body
1) 도르래 미션: 움직도르래와 고정도르래 여러 개를 배치해 한 손으로 100kg 들기

2) 각운동량 보존 법칙: 회전판 위에 아령을 들고 서서 팔의 길이에 따른 각운동량 보존 법칙 경험 (특정 rpm 도달?)

3) 초전도체: 자기부상 체험👑

# data[].attributes.attachment_link.title
Wokwi - Online ESP32, STM32, Arduino Simulator

# data[].attributes.attachment_link.description
IoT and Embedded System Simulator: ESP32, STM32, Arduino, Raspberry Pi Pico, displays, sensors, motors and WiFi simulation.

# data[].attributes.body
void setup() {

pinMode(2, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(2, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(2, LOW);

delay(1000);

}

# data[].attributes.headline
실습 코드 2 (가변 저항 연결하기)

# data[].attributes.subject
실습 코드 2 (가변 저항 연결하기)

# data[].attributes.body
int sensorPin = 34; // 가변저항

int ledPin = 2;

void setup() {

Serial.begin(115200);

pinMode(ledPin, OUTPUT);

}

void loop() {

int value = analogRead(sensorPin);

Serial.print("Sensor value: ");

Serial.println(value);

if (value > 2000) {

digitalWrite(ledPin, HIGH);

} else {

digitalWrite(ledPin, LOW);

}

delay(200);

}

# data[].attributes.body
#include <OneWire.h>

#include <DallasTemperature.h>

#define ONE_WIRE_BUS 4

#define LED_PIN 2

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup() {

Serial.begin(115200);

sensors.begin();

pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

}

void loop() {

sensors.requestTemperatures();

float tempC = sensors.getTempCByIndex(0);

Serial.print("Temperature: ");

Serial.println(tempC);

if (tempC > 30) {

digitalWrite(LED_PIN, HIGH);

} else {

digitalWrite(LED_PIN, LOW);

}

delay(1000);

}

# data[].attributes.body
•ESP32 DevKitC WROOM-32D ✅

•5V 출력 DC-DC 스텝다운 모듈 (USB 타입) LM2596 ✅

•Adafruit MicroSD SPI Breakout Board ✅

•SanDisk Ultra microSDHC 32GB Class10✅

•BME688 (온도, 습도, 기압센서)✅

•BMP388 (고정밀 기압센서; 기압으로 고도 역산 활동 진행 예정)✅

•NEO-M8N (GPS 모듈)✅

•보조배터리 (20000mAh, 3.7V, 74Wh, 기내 반입 가능, 리튬 폴리머 배터리)✅

•납땜 장비 및 땜납✅

•점퍼선 ✅

•GPS 태그(회수 시 보조) ✅

•1200g 기상 관측용 헬륨풍선 🔎

•헬륨가스 (47L 통 대여 예정, 필요한 헬륨 양 계산 필요) 🛒

•낙하산 🔎

•파라코드 ✅

•스위블(스티로폼 상자의 과회전 방지) ✅

•스티로폼 상자 ✅

•공기계(중고 갤럭시 A15) 🔎

•LTE 유심(공기계 장착) ✅

•유프로 프리미엄2 액션캠 ✅

(미충전시 배터리 70분 사용가능, 10000mAh 보조배터리 사용 시 8~9시간 사용, 1080p 60fps 6시간 이상 촬영 가능)

# data[].attributes.attachment_link.description
비행 금지구역에서 관할 기관의 사전 승인 없이 비행하거나, 초경량비행장치 불법 사용 시에는 항공안전법 처벌 대상이니 주의 바랍니다.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Current mouse position: Lat: ? Lon: ?

Show Debug | Hide Launch Card | Non-Commercial Use Only. Please read the 'About' page. About The Tawhiri engine is currently experiencing some performance issues. Please be patient!

Cambridge University Spaceflight Landing Predictor - Leaflet Version (github)

A tool to predict the flight path and landing location of latex sounding balloons.

Written by Jon Sowman, Adam Greig and Daniel Richman for CUSF. Credit also to Rich Wareham for work on the predictor. Some parts of code taken from old landing prediction software, credit to Rob Anderson, Fergus Noble and Ed Moore.

Work to switch to Leaflet mapping and to use the Tawhiri API by Mark Jessop, for the SondeHub project. The Sondehub instance of the Tawhiri API is available for use in non-commercial applications.

This predictor uses data from the NOAA GFS models.

No guarantee is given for the accuracy, precision or reliability of the data produced by this software, and you use it entirely at your own risk. For more information, see #highaltitude on libera.chat

This predictor is intended for non-commercial use only. If you are using this predictor in a commercial setting, please read this page.

Copyright 2013 Cambridge University Space Flight

Burst Calculator
Burst Calculator Web Page
Usage

This calculator is designed to help you find how much gas to put into a high altitude balloon to achieve a desired burst altitude or ascent rate. You have to know the payload mass (including parachute) and balloon mass.

Usage is very straightforward: enter the payload mass into the first box, select the balloon mass from the second box, and type in either a desired burst altitude in meters or ascent rate in meters per second in the relevent box. Pressing enter or clicking away from the box you are typing into will run the calculations, displaying the results in the box at the bottom.

The 'Constants' box can be used to adjust constants used by the calculator. These include selecting a type of gas (or entering a custom gas density), adjusting modelling parameters or entering a custom burst diameter or drag coefficient for your balloon. Click the tick box next to the burst diameter or drag coefficient boxes to use a custom value, otherwise the appropriate value for your selected balloon will be used.

About

Written by Adam Greig for CUSF in March 2010. Maths derived from `burst1a` spreadsheet by Steve Randall. Balloon information from Kaymont Totex sounding balloon data.

No guarantee is given for the accuracy of any data included or produced by this program, use at your own risk.

Copyright 2010 Cambridge University Space Flight

Advanced NOTAM & Airspace Settings

NB This is not yet functional !!!

# data[].attributes.attachment_link.description
Current mouse position: Lat: ? Lon: ? Show Debug | Hide Launch Card | Non-Commercial Use Only. Please read the 'About' page. About The Tawhiri engine is currently experiencing some performance issues. Please be patient! A tool to predict the flight path and landing location of latex sounding balloons.

# data[].attributes.attachment_link.provider_name
네이버 블로그 | 눈이 즐거운 물리

# data[].attributes.attachment_link.title
우주풍선 날리기(치킨를 우주로)_준비편

# data[].attributes.attachment_link.description
우주풍선 또는 성층권 촬영 등으로 불리우는 프로젝트는 우주의 검은 하늘을 촬영하기 위해 기상관측…

# data[].attributes.body
1) 코끼리 치약 데모

2) 비뉴턴유체 체험하기 (때리기) 👑

3) 슬라임 만들기 (키트)

4) 레몬 전지 체험하기 (?)

5) 밀도 탑 만들기

6) 은거울 반응 (키트)

7) 클록 리액션 데모

# data[].attributes.body
1) 마리모 병 만들기 (키트) 👑

2) 미니 테라리움 만들기 (키트)

# data[].attributes.body
1) 색모래 지층 만들기 (키트?)

2) 플라네타리움 시연 암실??

3) 환경 간이정수기 만들기 (키트) 👑

# data[].attributes.body
1) 종이비행기 멀리 날리기 대회: 같은 A4 종이로 종이비행기를 만들어 수평거리가 먼 순서대로 순위표 등록, 순위대로 보상 제공 👑

# data[].attributes.headline
(확정 아님) 해 보고 싶은 프로젝트를 자유롭게 작성해 주세요.

# data[].attributes.subject
(확정 아님) 해 보고 싶은 프로젝트를 자유롭게 작성해 주세요.

# data[].attributes.body
[예시]

1. 학교 기상관측소 구축 프로젝트 (1학기 내)

2. 드론 활용 환경탐사 프로젝트 (1학기 내)

3. 물로켓/고체연료로켓 연구 프로젝트 (1학기 내)

4. 스마트팜 프로젝트 (1학기 내) (https://www.coupang.com/vp/products/9206002797?itemId=27187635915&vendorItemId=94155166783)(https://funkit.kr/product/%EC%95%84%EB%91%90%EC%9D%B4%EB%85%B8-%EC%8A%A4%EB%A7%88%ED%8A%B8-%EA%B7%B8%EB%A6%B0%ED%95%98%EC%9A%B0%EC%8A%A4-%EC%8B%9D%EB%AC%BC-%EC%9E%AC%EB%B0%B0-%EC%8B%9C%EC%8A%A4%ED%85%9C-%ED%82%A4%ED%8A%B8/303/category/50/display/1/) ✅

5. 학생 제작 친환경 전기카트 프로젝트 (3학기)

# data[].attributes.attachment_link.title
아두이노 스마트 그린하우스 식물 재배 시스템 키트

# data[].attributes.attachment_link.description
펀키트랩 | 아두이노 기반 스마트 그린하우스 키트로 쉽게 식물 재배를 즐기세요. 자동급수와 환기, 초보자에게 최적화된 교육용 키트로 창의적인 STEM 경험을 제공합니다.

# data[].attributes.headline
아두이노 IDE 설치 링크

# data[].attributes.subject
아두이노 IDE 설치 링크

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Arduino Web Editor

Start coding online and save your sketches in the cloud. The most up-to-date version of the IDE includes all libraries and also supports new Arduino boards.
CODE ONLINE GETTING STARTED
Arduino IDE 2.2.1

The new major release of the Arduino IDE is faster and even more powerful! In addition to a more modern editor and a more responsive interface it features autocompletion, code navigation, and even a live debugger.

For more details, please refer to the Arduino IDE 2.0 documentation.

Nightly builds with the latest bugfixes are available through the section below.

SOURCE CODE

The Arduino IDE 2.0 is open source and its source code is hosted on GitHub.

Arduino with Chromebook

To program Arduino from a Chromebook, you can use the Arduino Web Editor on Arduino Cloud. The desktop version of the IDE is not available on Chrome OS.

MicroPython With Arduino Boards

To program your boards using MicroPython, visit the MicroPython with Arduino page. There you find download links and additional resources for getting started with MicroPython on your Arduino boards.

Arduino PLC IDE 1.0.3

Program using IEC 61131-3 languages and mix Arduino sketches through Arduino PLC IDE! Configure easily your pre-mapped resources and get quick no code fieldbus support, dive into your code analysis thanks to the wide set of debugging tools.

For more details, please refer to Arduino PLC IDE documentation.

DOWNLOAD OPTIONS

Version 1.0.4 coming soon

Arduino IDE 1.8.19

The open-source Arduino Software (IDE) makes it easy to write code and upload it to the board. This software can be used with any Arduino board.

Refer to the Getting Started page for Installation instructions.

SOURCE CODE

Active development of the Arduino software is hosted by GitHub. See the instructions for building the code. Latest release source code archives are available here. The archives are PGP-signed so they can be verified using this gpg key.

# data[].attributes.attachment_link.description
Open-source electronic prototyping platform enabling users to create interactive electronic objects.

# data[].attributes.body
void setup() {

Serial.begin(115200);

}

void loop() {

Serial.println("ESP32 정상 작동");

delay(1000);

}