Kolorimeter Raspberry Pi s displejom elektronického papiera: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Dr HFollow Viac od autora:

O: Vedec pracujúci v odvetví diagnostiky in vitro. Hranie so všetkými druhmi senzorov ako hobby vo voľnom čase. Zameranie na jednoduché a lacné nástroje a projekty pre STEM, s trochou vedy a trochou sil… Viac o Dr H »

Na tejto myšlienke som začal pracovať v roku 2018 ako rozšírenie predchádzajúceho projektu, kolorimetra. Mojou snahou bolo použiť displej z elektronického papiera, aby mohol byť kolorimeter použitý ako samostatné riešenie bez požiadaviek na externý monitor, napr. pre triedne alebo terénne aplikácie.

Mal som nejaký čas hrať sa na projekte cez vianočné prázdniny 2018/2019, ale aj keď už bol napísaný aj návrh pokynu, niekoľko vecí, ktoré som mal v úmysle urobiť, stále chýbalo. Potom som sa musel znova sústrediť na prácu, musel som tam dokončiť svoje projekty a v apríli som nastúpil na novú pozíciu. Chvíľu som teda nemal veľa času na hlúpe projekty a nakoniec sa nižšie uvedený projekt stal jedným z niekoľkých myšlienok a konceptov, ktoré prezimujú v mojom malom „Bastelecke“(„drotárskom kúte“?) A od januára 2019 sú nedotknuté.

Ak by nebolo súťaže „Dokončite už“, tento návod by mohol byť roky nezverejnený.

Keďže sa teda blížia Letnice 2020, rozhodol som sa vykonať len niekoľko zmien v texte a rozložení návrhu pokynu a zverejniť ho.

A možno si nájdem čas na stavbu krytu pre zariadenie a vykonám tieto merania kinetiky enzýmov, ktoré som chcel jedného dňa predstaviť. Alebo to urobíte predo mnou.

Veselé šťukanie

H

---------------------------------------------------------- -------------------------------------- V tomto návode by som chcel popísať malý, lacný a mobilný šesťkanálový fotometer zložený z Raspberry Pi Zero s e-atramentovým displejom Inky pHAT, šesťfarebným senzorom AS7262, držiakom na kyvety a niekoľkými tlačidlami, diódami LED a káblami.

Zostavenie zariadenia nevyžaduje veľa špecializovaných zručností alebo nástrojov nad spájkovaním hlavičkových pásikov. Zariadenie by mohlo byť zaujímavé pre vzdelávacie, hobby alebo občianske vedné aplikácie a mohlo by ísť o pekný projekt STEM.

V tu popísanej konfigurácii sa pokyny a výsledky meraní zobrazujú na displeji elektronického atramentu a na voliteľnom počítači. Výsledky merania sú tiež uložené v súboroch CSV na SD karte RasPi, čo umožňuje následnú analýzu údajov.

Namiesto Inky pHAT môžete použiť aj iné displeje. Displej e-ink má však množstvo výhod, vrátane veľmi nízkej spotreby energie a veľmi dobrej čitateľnosti aj za jasného denného svetla, čo umožňuje stavať zariadenia pre aplikácie v teréne, ktoré môžu byť napájané z napájacieho zdroja alebo batérií dlhé hodiny.

Používam šesťkanálový farebný senzor AS7262. Tento senzor meria intenzitu svetla v relatívne úzkych rozsahoch (~ 40 nm) vo viditeľnom spektre, pričom pokrýva fialovú (450 nm), modrú (500 nm), zelenú (550 nm), žltú (570 nm), oranžovú (600 nm) a červenú (650 nm). To umožňuje oveľa presnejšie merania v porovnaní so snímačmi RGB ako TCS34725. Menším obmedzením je, že niekoľko oblastí viditeľného spektra, napr. azúrové, nie sú dostatočne pokryté. Pretože však väčšina farbív bude mať široké absorpčné spektrum, tento problém by nemal byť pre väčšinu aplikácií príliš relevantný.

Program je napísaný v jazyku Python3 a používa knižnice Adafruit Blinka a AS7262, ako aj knižnice Pimoroni Inky pHAT a GPIOzero. Preto by malo byť jednoduché upravovať a optimalizovať skript pre vašu špeciálnu aplikáciu.

Pretože niekoľko častí a konceptov už bolo popísaných v predchádzajúcich pokynoch, rád by som na ne odkazoval kvôli niektorým podrobnostiam alebo možnostiam rozloženia.

Zásoby

Pozrite si krok „Materiály“, pretože pôvodný koncept tohto pokynu bol napísaný pred chvíľou.

Krok 1: Teória a pozadie