Een fitnesshorloge dat de groei van bacteriën kan volgen: 14 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Bacteriën spelen een belangrijke rol in ons leven. Ze kunnen heilzaam zijn en ons medicijnen, bier, voedselingrediënten enz. opleveren. Het continu monitoren van de groeifase en de concentratie van bacteriële cellen is een cruciaal proces. Dit is een belangrijke routine in zowel industriële als academische laboratoria. Optische dichtheid (OD) is een van de meest gebruikte vormen om de bacteriële concentratie weer te geven en hun groei te volgen.

Op dit moment blijft continue monitoring van de groei van bacteriën onbesproken. Met de bestaande methoden zou een wetenschapper regelmatig de OD van de bacteriële oplossingen moeten controleren. Ondanks dat het arbeidsintensief en tijdrovend is, brengt het ook het risico van besmetting en verspilling van plastic verbruiksartikelen met zich mee.

Om dit op te lossen, hebben we nu een nieuwe continue OD-meter gemaakt door een goedkope generieke fitnesstracker te hacken, de details van de constructie worden hieronder beschreven. De resultaten zijn gepubliceerd in het onderzoekstijdschrift en zijn te vinden met de onderstaande link,

Benodigdheden

Spanningsregelaar

1

$1.20

TPS709B33DBVT

ie.farnell.com/

Huidige regelaar

1

$0.42

NSI45020AT1G

ie.farnell.com/

LED

1

$0.15

C503B-AAN-CY0B0251

ie.farnell.com/

ID107 HR-fitnesstracker

1

$12.30

ID107

www.idoosmart.com/c2416.html Gebruikte tools

Windows-pc, 3D-printer, lijmpistool, soldeerstation en Black Magic Probe.

Opmerking: dit zijn hulpmiddelen die worden gebruikt en worden alleen als eenmalige kosten beschouwd. Firmware-instructies voor ODX

Merk op dat deze instructies afkomstig zijn uit de GitHub-repository (https://github.com/sandeepmistry/arduino-nRF5) van sandeepmistry die oorspronkelijk de Arduino-kern voor de nRF-apparaten leverde zoals vermeld in het ODX-manuscript. Hier geven we de instructies van de firmware die specifiek is goedgekeurd voor het ODX-apparaat dat nrf51-apparaat bevat met een Windows-pc.

4.1. Bestuursmanager

a) Download en installeer de Arduino IDE (ten minste v1.6.12)

b) Start de Arduino IDE

c) Ga naar Voorkeuren

d) Voeg https://sandeepmistry.github.io/arduino-nRF5/package_nRF5_boards_index.json toe als een "Extra Board Manager-URL"

e) Voeg https://micooke.github.io/package_nRF5_smartwatches_index.json toe als een "Extra Board Manager-URL"

f) Open de Boards Manager vanuit het menu Tools -> Board en installeer "Nordic Semiconductor nRF5 Boards"

g) Selecteer ID107 HR in het menu Extra -> Bord

4.2. Een zacht apparaat knipperen

a) cd, waar is uw Arduino Sketch-map (Windows: ~/Documents/Arduino)

b) Maak de volgende mappen: tools/nRF5FlashSoftDevice/tool/

c) DownloadbnRF5FlashSoftDevice.jar naar /tools/nRF5FlashSoftDevice/tool/

d) Herstart de Arduino IDE

e) Selecteer uw ID107HR in het menu Tools -> Board

f) Selecteer een SoftDevice S130 in het menu Extra -> "SoftDevice:"

g) Selecteer een Programmer (BMP) in het menu Extra -> "Programmer:"

h) Selecteer Extra -> nRF5 Flash SoftDevice

i) Licentieovereenkomst lezen

j) Klik op "Accepteren" om de licentie te accepteren en door te gaan, of op "Weigeren" om te weigeren en af te breken

k) Indien geaccepteerd, wordt SoftDevice binary naar het bord geflitst

4.3. Een ODX-firmware flashen

a) Download alle bestanden uit de firmwaremap in de github-link

b) Open de ODX.ino met Arduino IDE

c) Selecteer uw ID107HR in het menu Tools -> Board

d) Selecteer een SoftDevice S130 in het menu Extra -> "SoftDevice:"

e) Selecteer een programmeur (BMP) in het menu Extra -> "Programmer:"

f) Selecteer de BMP-poort als de poort op Arduino IDE

g) Upload de ODX.ino

Stap 1: Bovenaanzicht van de fitnesstracker met verwijderbare schroeven

Stap 2: Het apparaat wordt geopend met een 0,2 ml zeskantschroevendraaier om toegang te krijgen tot de elektronica die erin is ingebouwd

Stap 3: Wanneer geopend, ziet Fitness Tracker er als volgt uit

Stap 4: De printplaten worden vervolgens losgemaakt van de plastic behuizing om toegang te bieden tot de contactpunten. Contactpunten voor TX, RX, SWCLK, CND, VCD en SWDIO zijn te zien op de printplaat

Stap 5: De contactpunten zijn gesoldeerd om het knipperen van ODX-firmware mogelijk te maken. de vibratiemotor is verwijderd en de bijbehorende contactpunten (omcirkeld) zijn gebruikt om de externe LED van stroom te voorzien

Stap 6: Alle draden zijn aan de zijkant gebundeld om de fitnesstracker opnieuw te verzegelen

Stap 7: De gemodificeerde fitnesstracker wordt opnieuw verzegeld, nadat de bijbehorende draden zijn gelabeld

Stap 8: LED en het bijbehorende stroomregelcircuit zijn gesoldeerd en aangesloten op de vibratiemotor

Stap 9: De LED en het voltooide circuit worden geassembleerd in een 3D-geprinte behuizing

Stap 10: Alle circuits en LED's zijn beveiligd met behulp van hete lijm