Останній номер Офіційний журнал Raspberry Pi – уже вийшов – має цей Raspberry Pi 3–підводна камера, яка контролює якість води та організми.
Unboxed STEM Club складається з трьох друзів віком від 10 до 13 років, які кожні вихідні зустрічаються з двома батьками-ентузіастами. Визначальним ставленням хлопців є задавати багато запитань, «дивитися на проблеми як на взаємопов’язані головоломки з багатьма можливими відповідями», і продовжувати намагатися знайти практичні рішення, навіть якщо спочатку щось піде не так.
Пінак, Віхан і Юван, а також їхні наставники Кшитій Варма та доктор Амол Патіл були в захваті від ідеї взятися за практичний проект у галузі науки, інженерії та програмування. Їх надихає той факт, що ми часто говоримо про захист океанів і річок, але маємо дуже мало для вимірювання того, що відбувається під поверхнею та під землею.
Raspberry Pi дуже привабливий як компактний комп’ютер, який може самостійно писати код, підключатися до різних датчиків і використовувати його для безпосереднього керування модулем камери. Хоча раніше вони не використовували Raspberry Pi для проектів STEM Club, вони зрозуміли, що це очевидний вибір для їхніх цілей громадянської науки, особливо тому, що він був пов’язаний із вражаючим онлайн-ресурсом: тисячами бажаючих і корисних користувачів Raspberry Pi. Той факт, що вся конструкція коштуватиме приблизно 130 фунтів стерлінгів і її можуть будувати переважно хлопчики з мінімальним наглядом дорослих, відрізняє її від більшості підводних дослідників з точки зору складності та вартості.
Що лежить під ним?
Створений як «недорогий підводний дослідник своїми руками, який розкриває, що відбувається під поверхнею наших місцевих ставків і річок», Sensea доводить, що вам не потрібне дороге обладнання для дослідження глибин землі. Для контексту, шалені благання хлопців про GoPro не були почуті, тож замість цього вони створили спеціальну камеру на основі Raspberry Pi 3 Model B+. Це рішення було не тільки більш доступним, але й мало перевагу низького енергоспоживання, працюючи протягом тривалого часу від стандартного блоку живлення 5 В USB. Команда сподівалася, що проект може захопити уяву інших розробників-любителів, тому це були важливі практичні міркування.
Найважливішим з усіх аспектів було те, як зберегти електроніку сухою. Контейнер повинен завжди бути водонепроникним, але при цьому датчики повинні вимірювати навколишню воду, а камера – чітко бачити. Його також довелося відкрити та знову запечатати, щоб розмістити делікатні датчики та акумуляторні батареї, що було дуже складним інженерним завданням.
Команда розробила герметичну акрилову трубку, яка діє як прозора камера тиску, зберігаючи електроніку сухою та дозволяючи камері бачити її торцеву кришку. Один кінець назавжди запечатаний 10,5-сантиметровим акриловим диском з використанням морської епоксидної смоли. З цієї точки висвердлюється водонепроникний кабельний сальник, що дозволяє проходити температурному дроту DS18B20, зберігаючи водонепроникність. На іншому кінці є подовжена зливна пробка, яку сантехніки використовують для перевірки витоків.
Конструкція надійна і, головне, водонепроникна. Однак виробники Sensea запровадили процедуру перевірки на герметичність, згідно з якою повністю герметична трубка Sensea та кабель занурюються у відро з водою на п’ять хвилин, щоб перевірити наявність бульбашок. Після завершення цього критичного випробування трубу опускають у воду в її захисній клітці.
Іншим завданням було запливати вгору та вниз. 2-кілограмова гантель у формі кістки, обрана після довгих експериментів із розміром і вагою, гарантує, що Sensea занурюється під поверхню річки, готовий почати запис того, що може бачити модуль камери Raspberry Pi 3.
Дослідження темних глибин
Модуль камери знімає 10-секундні підводні відеокліпи та записує показники температури води з водонепроникного датчика DS18B20. Команда зупинилася на фіксованому ручному фокусуванні, оскільки автофокусування, швидше за все, буде погано працювати, коли стикатиметься з частинками, зваженими в річці. «Фіксований фокус дає набагато чіткіші та стабільніші кадри», — пояснюють вони.
Інсталяція також включає годинник реального часу PCF8523, який записує точні позначки часу навіть без підключення до Інтернету. Запис відео викликається через скрипт Python sensea_logger.pyякий також вимірює температуру води та гарантує, що все записується на картку microSD Raspberry Pi для отримання після підводного плавання.
Під час свого першого розгортання команда порівняла вимірювання температури на річці Кем і сусідньому озері під назвою Колодязь Тодда, що чітко показало різницю між двома середовищами. Майбутні доповнення можуть включати датчик pH для моніторингу забруднення, датчик глибини або тиску і навіть виявлення видів за допомогою штучного інтелекту. Подібний моніторинг можна використовувати для моніторингу якості повітря, тепличних умов або поверхневих вод із плавучого доку. Коли ми познайомилися з хлопцями, проект виграв конкурс датчиків Instructables. Вітаємо із заслуженою перемогою.
Номер 170 Офіційний журнал Raspberry Pi Це ЗАРАЗ!
Ця стаття була опублікована в номері 170 Офіційний журнал Raspberry Piякі ви можете отримати онлайн. Ви також можете підписатися на друковану версію нашого журналу. Ми не тільки доставляємо по всьому світу, але й ті, хто підпишеться на шість або дванадцять місяців підписки на друковану версію, отримають БЕЗКОШТОВНО Raspberry Pi Pico 2 W!
Ви можете знайти Офіційний журнал Raspberry Pi у Facebook, X, Threads, LinkedIn і Mastodon. Ви також можете зв’язатися з командою електронною поштою: [email protected]
