Kolorimeter Raspberry Pi z zaslonom e-papirja: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Avtor dr. HFollow Več avtorja:

O: Znanstvenik, ki dela v industriji in vitro diagnostike. Igranje z vsemi vrstami senzorjev kot hobi za prosti čas. Prizadevanje za preprosta in poceni orodja in projekte za STEM, z malo znanosti in malo sil … Več o dr. H »

Na tej ideji sem začel delati leta 2018 in sem bil podaljšek prejšnjega projekta, kolorimetra. Moj namen je bil uporabiti zaslon z e-papirjem, zato bi lahko kolorimeter uporabili kot samostojno rešitev brez zahtev za zunanji monitor, npr. za učilnice ali terenske aplikacije.

Imel sem nekaj časa, da sem se med božičnimi počitnicami 2018/2019 igral pri projektu, toda čeprav je bil že napisan celo osnutek navodil, je nekaj stvari, ki sem jih nameraval narediti, še vedno manjkalo. Potem sem se moral znova osredotočiti na delo, tam sem moral dokončati svoje projekte in aprila začel na novem delovnem mestu. Tako nekaj časa nisem imel veliko časa za neumne projekte, nazadnje pa je spodnji projekt postal ena izmed več idej in konceptov, ki so mirovali v moji majhni "Bastelecke" ("tinker corner"?), Ki se od januarja 2019 ni dotaknila.

Če ne bi bilo natečaja "Dokončaj že", bi to navodilo morda bilo leta še vedno neobjavljeno.

Ker se Binkošti 2020 bližajo, sem se odločil, da bom v besedilo in postavitev osnutka navodil naredil le nekaj sprememb ter jih objavil.

In morda bom našel čas za izgradnjo ohišja za napravo in izvedbo teh meritev kinetike encimov, ki sem jih nekoč želel predstaviti. Ali pa boste to storili pred mano.

Veselo razmišljanje

H

-------------------------------------------------- -------------------------------------- V tem navodilu bi rad opisal majhnega, poceni in mobilni šestkanalni fotometer, sestavljen iz Raspberry Pi Zero z zaslonom z e-črnilom Inky pHAT, šest-barvnim senzorjem AS7262, držalom za kiveto in nekaj gumbi, LED in kabli.

Za sestavljanje naprave ne potrebujete veliko specializiranih veščin ali orodij nad spajkanjem trakov glave. Naprava bi lahko bila zanimiva za izobraževalne, hobi ali državljanske znanstvene aplikacije in bi lahko bila lep projekt STEM.

V tukaj opisani konfiguraciji so navodila in rezultati meritev prikazani na zaslonu e-črnila in na izbirnem zaslonu računalnika. Rezultati meritev so shranjeni tudi v datotekah CSV na SD kartici RasPi, kar omogoča nadaljnjo analizo podatkov.

Namesto Inky pHAT lahko uporabite tudi druge zaslone. Toda zaslon e-črnila ima številne prednosti, vključno z zelo nizko porabo energije in zelo dobro berljivostjo tudi pri močni dnevni svetlobi, kar omogoča izdelavo naprav za aplikacije na terenu, ki lahko delujejo ure, ki jih napajajo napajalnik ali baterije.

Uporabljam šestkanalni barvni senzor AS7262. Ta senzor meri jakost svetlobe v razmeroma ozkih območjih (~ 40 nm) v celotnem vidnem spektru, ki zajema vijolično (450 nm), modro (500 nm), zeleno (550 nm), rumeno (570 nm), oranžno (600 nm)) in rdeče (650 nm). To omogoča veliko natančnejše meritve v primerjavi s senzorji RGB kot TCS34725. Manjša omejitev je, da nekaj področij vidnega spektra, npr. cijan, niso dobro pokriti. Ker pa ima večina barvil širok spekter absorpcije, to vprašanje za večino aplikacij ne bi smelo biti preveč pomembno.

Program je napisan v Pythonu 3 in uporablja knjižnice Adafruit Blinka in AS7262 ter knjižnice Pimoroni Inky pHAT in GPIOzero. Zato bi moralo biti preprosto spremeniti in optimizirati skript za vašo posebno aplikacijo.

Ker je bilo v prejšnjih navodilih že opisanih več delov in konceptov, se nanje radi sklicujem na nekatere podrobnosti ali možnosti postavitve.

Zaloge

Prosimo, poglejte korak "Materiali", saj je bil prvotni osnutek tega navodila poučen že pred časom.

1. korak: Teorija in ozadje