Een Raspberry Pi-colorimeter met e-paperdisplay - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Door Dr. HVolg meer door de auteur:

Over: Wetenschapper werkzaam in de industrie voor in-vitrodiagnostiek. Spelen met alle soorten sensoren als vrijetijdshobby. Streven naar eenvoudige en goedkope tools en projecten voor STEM, met een beetje wetenschap en een beetje sil… Meer over Dr H »

Ik begon in 2018 aan dit idee te werken, een uitbreiding van een eerder project, een colorimeter. Mijn bedoeling was om een e-paper display te gebruiken, zodat de colorimeter als stand-alone oplossing zou kunnen worden gebruikt zonder de vereisten voor een externe monitor, b.v. voor klaslokaal- of veldtoepassingen.

Ik had wat tijd om aan het project te spelen tijdens de kerstvakantie 2018/2019, maar hoewel zelfs een concept van de instructable al was geschreven, ontbraken er nog een paar dingen die ik van plan was te doen. Daarna moest ik me weer op het werk concentreren, mijn projecten daar afmaken en in april in een nieuwe functie begonnen. Dus ik had een tijdje niet veel tijd voor gekke projecten, en uiteindelijk werd het onderstaande project een van de vele ideeën en concepten die overwinterden in mijn kleine "Bastelecke" ("tinker corner"?), onaangeroerd sinds januari 2019.

Als het niet voor de wedstrijd "Maak het al af" zou zijn, zou deze instructable nog jaren niet kunnen worden gepubliceerd.

Dus aangezien Pinksteren 2020 nu nadert, heb ik besloten om slechts een paar wijzigingen aan te brengen in de tekst en lay-out van het ontwerp van de instructable en deze te publiceren.

En misschien zal ik de tijd vinden om een behuizing voor het apparaat te bouwen en deze enzymkinetiekmetingen uit te voeren die ik ooit wilde presenteren. Of je doet dat eerder dan mij.

Veel plezier met knutselen

H

-------------------------------------------------- -------------------------------------- In deze instructable wil ik een kleine, goedkope beschrijven en mobiele zeskanaals fotometer bestaande uit een Raspberry Pi Zero met een Inky pHAT e-ink display, een AS7262 zeskleurensensor breakout, een cuvettehouder en enkele drukknoppen, LED's en kabels.

Om het apparaat te assembleren, zijn niet veel gespecialiseerde vaardigheden of gereedschappen nodig, behalve het solderen van headerstrips. Het apparaat kan interessant zijn voor educatieve, hobby- of burgerwetenschappelijke toepassingen en zou een mooi STEM-project kunnen zijn.

In de hier beschreven configuratie worden instructies en meetresultaten weergegeven op het e-ink-display en op een optioneel computerscherm. De resultaten van de meting worden ook opgeslagen in CSV-bestanden op de SD-kaart van de RasPi, waardoor een latere data-analyse mogelijk is.

In plaats van de Inky pHAT zou je ook andere displays kunnen gebruiken. Maar het e-ink-display heeft een aantal voordelen, waaronder een zeer laag stroomverbruik en een zeer goede leesbaarheid, zelfs bij helder daglicht, waardoor apparaten kunnen worden gebouwd voor toepassingen in het veld die urenlang kunnen werken met een powerpack of batterijen.

Ik gebruik de AS7262 zeskanaals kleurensensor. Deze sensor meet de intensiteit van licht in relatief smalle bereiken (~40 nm) over het hele zichtbare spectrum, met betrekking tot violet (450 nm), blauw (500 nm), groen (550 nm), geel (570 nm), oranje (600 nm) en rood (650 nm). Dit maakt veel nauwkeurigere metingen mogelijk in vergelijking met RGB-sensoren zoals de TCS34725. Een kleine beperking is dat enkele gebieden van het zichtbare spectrum, b.v. cyaan, zijn niet goed bedekt. Maar aangezien de meeste kleurstoffen een breed absorptiespectrum hebben, zou dit probleem voor de meeste toepassingen niet zo relevant moeten zijn.

Het programma is geschreven in Python3 en maakt gebruik van de Adafruit Blinka en AS7262 bibliotheken, evenals de Pimoroni Inky pHAT en de GPIOzero bibliotheken. Het moet daarom gemakkelijk zijn om het script voor uw speciale toepassing aan te passen en te optimaliseren.

Omdat verschillende onderdelen en concepten al zijn beschreven in eerdere instructables, verwijs ik hier graag naar voor enkele details of lay-outopties.

Benodigdheden

Zie de stap "Materialen", aangezien de oorspronkelijke versie van deze instructable een tijdje geleden was geschreven.

Stap 1: Theorie en achtergrond