Колориметр Raspberry Pi с дисплеем на электронной бумаге: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Автор: Dr HFollow Другие сообщения автора:

О себе: Ученый, работающий в области диагностики in vitro. В свободное время играю со всеми типами сенсоров. Стремление к простым и недорогим инструментам и проектам для STEM, с немного науки и немного сил… Подробнее о докторе H »

Я начал работать над этой идеей в 2018 году, будучи продолжением предыдущего проекта - колориметра. Я стремился использовать дисплей на электронной бумаге, чтобы колориметр можно было использовать как автономное решение без требований к внешнему монитору, например для использования в классе или на местах.

У меня было время поиграть над проектом во время рождественских каникул 2018/2019, но, хотя уже был написан даже черновик инструкций, некоторых вещей, которые я намеревался сделать, все еще не хватало. Затем мне пришлось снова сосредоточиться на работе, я должен был закончить там свои проекты и в апреле начал работать на новой должности. Итак, какое-то время у меня не было много времени на глупые проекты, и, наконец, проект, представленный ниже, стал одной из нескольких идей и концепций, впадающих в спячку в моей маленькой «Bastelecke» («уголок мастерицы»?), Не тронутой с января 2019 года.

Если бы не конкурс «Готово уже», это руководство могло бы не публиковаться в течение многих лет.

Так как приближается Пятидесятница 2020, я решил внести всего несколько изменений в текст и макет проекта инструкций и опубликовать его.

И, возможно, я найду время, чтобы построить корпус для устройства и провести измерения кинетики ферментов, которые я хотел когда-нибудь представить. Или ты сделаешь это раньше меня.

Счастливое занятие

ЧАС

-------------------------------------------------- -------------------------------------- В этой инструкции я хотел бы описать небольшой недорогой и мобильный шестиканальный фотометр, состоящий из Raspberry Pi Zero с дисплеем для электронных чернил Inky pHAT, разъема для шестицветного датчика AS7262, держателя кюветы и некоторых кнопок, светодиодов и кабелей.

Для сборки устройства не требуются специальные навыки или инструменты, помимо пайки монтажных полос. Устройство может быть интересно для образовательных, хобби или гражданских приложений и может стать хорошим STEM-проектом.

В описанной здесь конфигурации инструкции и результаты измерений отображаются на дисплее электронных чернил и на дополнительном дисплее компьютера. Результаты измерения также сохраняются в CSV-файлах на SD-карте RasPi, что позволяет проводить последующий анализ данных.

Вместо Inky pHAT вы можете использовать и другие дисплеи. Но дисплей с электронными чернилами имеет ряд преимуществ, в том числе очень низкое энергопотребление и очень хорошую читаемость даже при ярком дневном свете, что позволяет создавать устройства для полевых приложений, которые могут работать часами от источника питания или батарей.

Я использую шестиканальный датчик цвета AS7262. Этот датчик измеряет интенсивность света в относительно узких диапазонах (~ 40 нм) по всему видимому спектру, охватывая фиолетовый (450 нм), синий (500 нм), зеленый (550 нм), желтый (570 нм), оранжевый (600 нм).) и красный (650 нм). Это позволяет проводить более точные измерения по сравнению с RGB-датчиками, такими как TCS34725. Незначительным ограничением является то, что несколько областей видимого спектра, например голубой, плохо прикрыты. Но поскольку большинство красителей имеют широкий спектр поглощения, этот вопрос не должен быть слишком актуальным для большинства приложений.

Программа написана на Python3 и использует библиотеки Adafruit Blinka и AS7262, а также библиотеки Pimoroni Inky pHAT и GPIOzero. Следовательно, должно быть легко изменить и оптимизировать сценарий для вашего специального приложения.

Поскольку некоторые части и концепции уже были описаны в предыдущих инструкциях, я хотел бы обратиться к ним для получения некоторых деталей или вариантов компоновки.

Запасы

См. Шаг «Материалы», так как первоначальный черновик этого руководства был написан некоторое время назад.

Шаг 1: теория и предыстория