Et Raspberry Pi-kolorimeter med E-Paper-display: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Af Dr HFollow mere af forfatteren:

Om: Videnskabsmand, der arbejder i in vitro-diagnostikindustrien. Leg med alle typer sensorer som fritidshobby. Sigtet efter enkle og billige værktøjer og projekter til STEM, med lidt videnskab og lidt sil … Mere om Dr H »

Jeg var begyndt at arbejde med denne idé i 2018, da jeg var en forlængelse af et tidligere projekt, et kolorimeter. Min intention var at bruge et e-papir display, så kolorimeteret kunne bruges som en selvstændig løsning uden krav til en ekstern skærm, f.eks. til klasselokaler eller feltapplikationer.

Jeg havde lidt tid til at spille på projektet over juleferier 2018/2019, men selvom der allerede var skrevet et udkast til det instruerbare, manglede der stadig et par ting, jeg havde til hensigt at gøre. Så måtte jeg koncentrere mig igen om jobbet, skulle afslutte mine projekter der og startede i en ny stilling i april. Så jeg havde ikke meget tid til fjollede projekter i et stykke tid, og endelig blev nedenstående projekt en af flere ideer og koncepter, der dvale i min lille "Bastelecke" ("tinkerhjørne"?), Der har været uberørt siden januar 2019.

Hvis det ikke ville være til konkurrencen "Afslut det allerede", kan denne instruktive muligvis stadig ikke blive offentliggjort i årevis.

Så da pinsen 2020 nærmer sig nu, besluttede jeg at foretage nogle få ændringer i udkastet til instruktørs tekst og layout og udgive det.

Og måske finder jeg tid til at bygge et hus til enheden og udføre disse enzymkinetiske målinger, jeg gerne ville præsentere en dag. Eller du vil gøre det før mig.

Happy Tinkering

H

-------------------------------------------------- -------------------------------------- I denne instruktive vil jeg gerne beskrive en lille, billig og mobilt seks-kanals fotometer sammensat af en Raspberry Pi Zero med et Inky pHAT e-ink display, en AS7262 seksfarvesensorudbrud, en kuvetteholder og nogle trykknapper, lysdioder og kabler.

At samle enheden kræver ikke meget specialiserede færdigheder eller værktøjer over lodning af overskriftsstrimler. Enheden kan være af interesse for uddannelses-, hobby- eller borgervidenskabelige applikationer og kan være et godt STEM -projekt.

I den konfiguration, der er beskrevet her, vises instruktioner og måleresultater på e-ink displayet og på en valgfri computerskærm. Måleresultaterne gemmes også i CSV-filer på RasPi's SD-kort, hvilket muliggør en efterfølgende dataanalyse.

I stedet for Inky pHAT kan du også bruge andre skærme. Men e-ink-displayet har en række fordele, herunder meget lavt strømforbrug og meget god læsbarhed selv i stærkt dagslys, hvilket gør det muligt at bygge enheder til in-field-applikationer, der kan køre i timevis, der drives af en strømforsyning eller batterier.

Jeg bruger AS7262 seks kanals farvesensor. Denne sensor måler lysintensiteten ved relativt smalle områder (~ 40 nm) i hele det synlige spektrum, der dækker violet (450 nm), blå (500 nm), grøn (550 nm), gul (570 nm), orange (600 nm) og rød (650 nm). Dette tillader meget mere præcise målinger sammenlignet med RGB-sensorer som TCS34725. En mindre begrænsning er, at nogle få områder af det synlige spektrum, f.eks. cyan, er ikke dækket godt. Men da de fleste farvestoffer vil have et bredt absorptionsspektrum, bør dette problem ikke være for relevant for de fleste applikationer.

Programmet er skrevet i Python3 og bruger Adafruit Blinka og AS7262 biblioteker samt Pimoroni Inky pHAT og GPIOzero bibliotekerne. Det bør derfor være let at ændre og optimere scriptet til din specielle applikation.

Da flere dele og begreber allerede er beskrevet i tidligere instruktioner, henviser jeg gerne til disse for nogle detaljer eller layoutmuligheder.

Forbrugsvarer

Se trin "Materialer", da det originale udkast til denne instruktør var blevet skrevet for et stykke tid siden.

Trin 1: Teori og baggrund