Як троє дітей створили підводну камеру за £130?

Клуб, де задають надлишок запитань

Unboxed STEM Club збирається кожні вихідні. Приходять три друзі — Пінак і Віган. Юван завершує трійку. Разом із двома батьками, які виконують роль менторів. Кшітідж Варма і д-р Амол Патил ведуть заняття, але напрямок задають саме хлопці. Вони сприймають проблеми як пов'язані головоломки з безліччю можливих рішень. Коли щось не виходить, шукають інший практичний спосіб.

Ідея Sensea народилася з простого розчарування. Хлопці хотіли GoPro, щоб знімати під водою місцевих ставків і річок. Їм відмовили. Тоді вони вирішили створити власний апарат для досліджень.

Що всередині герметичної труби

Електроніка прихована у прозорій акриловій трубі. Один кінець закритий назавжди акриловим диском діаметром 10,5 см, приклеєним морським епоксидним клеєм. Крізь диск пройдено водонепроникний кабельний гланд. Через нього виводиться датчик температури DS18B20, а вода всередину не потрапляє. Другий кінець закривається розширювальною дренажною заглушкою, яку сантехніки використовують для перевірки на течії. Її можна зняти, щоб замінити датчики або зарядити батареї, а потім знову загерметизувати.

Спеціальна 3D-друкована база тримає Raspberry Pi 3 Model B+ і Camera Module 3. Годинник реального часу PCF8523 теж знаходить місце. Вся збірка живьється від звичайного павербанка на 5 В. Низьке споживання енергії дозволяє довго залишатися на глибині.

Як утримувати воду зодали

Герметичність стала найскладнішим інженерним викликом. Труба має залишатися сухою на глибині, але одночасно давати камері бачити, а датчику — контактувати з водою. Команда спроектувала акрилову трубу як прозору камеру під тиском.

Перед кожним зануренням проводять тест на герметичність. Загерметизований блок опускають у відро з водою на п'ять хвилин. Якщо бульбашок немає — пристрій готовий до спуску.

Якорем слугує гантель у формі кістки вагою 2 кг. Після багатьох експериментів з розміром і вагою саме ця гантель забезпечує стабільне занурення на дно річки чи озера. Пропелерів немає.

Що саме записує камера

Camera Module 3 знімає десятисекундні відеокліпи. Датчик DS18B20 фіксує температуру води з позначкою часу від годинника реального часу. Автофокус відмовилися — завісана частка плутала б його. Ручний фіксований фокус дає чіткіший і стабільніший кадр.

Скрипт на Python під назвою sensea_logger.py запускає запис. Зчитує температуру. Зберігає все на microSD. Дані забирають після підйому блоку на поверхню. Перші тести порівнювали річку Кем з озером Тоддс Піт. Логи температури показали явні відмінності між цими середовищами.

Що далі

Проект уже переміг у конкурсі Instructables Sensors Contest. У планах — додати датчик pH для моніторингу забруднення. Датчик глибини або тиску теж у списку. Також розглядають ідентифікацію видів за допомогою штучного інтелекту. Та сама платформа зможе стежити за якістю повітря. Умовами в теплицях або поверхневою водою з плавучої буї.

Скільки пристроїв уже у роботі — не розкривали. Журнал номер 170 з повною інструкцією зі збірки вже доступний онлайн.