Пляжный радар

Работа призёров открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Робототехника, Программирование

Авторы работы: ГБОУ Школа № 947

Email: Написать

Предметы: Информатика, Технология

Классы: 10 класс

Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» 2022 года

Актуальность

Ежегодно в мире от утопления погибают сотни тысяч человек. Обеспечение комплексной безопасности людей на водоёме – актуальная на сегодня задача. Не все люди следуют правилам безопасного поведения на воде. Наш проект призван справляться с данной проблемой. Пляжный радар будет передавать сигнал, если человек заплыл за буйки, и спасатели смогут увидеть, что произошло, и оперативно прибыть к месту происшествия.

Цель

Создать устройство, отслеживающее людей, заплывших за буйки, и выводящее полученную информацию на экран спасателя.

Задачи

Изучить информацию по выбранной теме.
Сравнить разные варианты решения.
Собрать макет механизма.
Создать 3D-модели деталей корпуса.
Распечатать детали на 3D- принтере.
Собрать устройство.
Написать программный код.
Протестировать и отладить.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Плата Arduino Mega 2560
Плата расширения Troyka-Shield
Датчики: инфракрасный датчик расстояния HC-SR04 и оптический датчик sharp 2Y0A21
Беспаечная макетная плата RIT-20-0185
Bluetooth-модуль HC-05 (Troyka-модуль)
Камера OV7670
Солнечная батарея (в перспективе)
Солевая батарейка Тип 6F22 «КРОНА»
Персональный компьютер с установленным ПО (Arduino IDE, Autodesk Invertor, Tinkercad)

Описание

Автор познакомился с работой спасателей и правилами безопасности на воде. Получены консультации преподавателя по информатике и программированию. В рамках уроков робототехники были получены навыки работы с микроконтроллером Arduino и его комплектующими, а также изучен язык программирования C++.

Все детали собраны в схему устройства и запрограммированы на плате Arduino Mega 2560: дальномер запрограммирован на передачу сигнала, если показатели расстояния понизятся (при проплывании какого-либо объекта за буёк). Камера запрограммирована на передачу изображения на дисплей, который находится на берегу и передаёт изображение, связь осуществляется при помощи bluetooth-модуля. Также на буйке находится солнечная батарея, это позволяет дольше не вытаскивать буй из воды, в пасмурную погоду питание устройства осуществляется с использованием сменной батарейки, находящейся внутри.

Устройство запрограммировано в соответствии с целями и задачами проекта, разработан и собран корпус. Проведено тестирование устройства на воде, исправлены мелкие недочёты. Устройство подготовлено к работе.

Результаты работы/выводы

1. Все детали технически проверены и работают в штатном режиме.

2. Датчик был испытан на практике при проплывании через него объекта. Всё прошло успешно.

3. Сигнал на телефон приходил согласно задумке проекта.

4. Проект подготовлен, работоспособен и готов к эксплуатации.

Перспективы использования результатов работы

Устройство очень упростит работу спасателей, решит проблемы с концентрацией постоянного внимания на пляжах. Оно не имеет аналогов, по цене будет мало отличаться от похожих по внешнему виду водных буйков. Последующее улучшение элементов схемы устройства связано с его модернизацией и улучшением комплектующих.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

РТУ МИРЭА

Награды/достижения

Городской конкурс научно-технического творчества молодёжи «Новые технологии-2022» – победитель;
Городской конкурс по начальному техническому моделированию, конструированию и дизайну «ТЕХНОДРОМ» – диплом III степени;
Городской конкурс научно-технического творчества молодёжи по радиоэлектронике «Радио-Поиск» – диплом III степени