เครื่องวัดสี Raspberry Pi พร้อมจอแสดงผล E-Paper: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โดย Dr HFollow เพิ่มเติมโดยผู้เขียน:

เกี่ยวกับ: นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในอุตสาหกรรมการวินิจฉัยในหลอดทดลอง เล่นกับเซ็นเซอร์ทุกประเภทเป็นงานอดิเรกยามว่าง มุ่งเป้าไปที่เครื่องมือและโครงการที่ง่ายและราคาไม่แพงสำหรับ STEM ด้วยวิทยาศาสตร์เล็กน้อยและความรู้เล็กน้อย… ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Dr H »

ฉันเริ่มทำงานกับแนวคิดนี้ในปี 2018 โดยเป็นส่วนขยายของโปรเจ็กต์ก่อนหน้า นั่นคือคัลเลอริมิเตอร์ ความตั้งใจของฉันคือการใช้จอแสดงผล e-paper ดังนั้นคัลเลอริมิเตอร์สามารถใช้เป็นโซลูชันแบบสแตนด์อโลน สำหรับการใช้งานในห้องเรียนหรือภาคสนาม

ฉันมีเวลาเล่นในโครงการในช่วงวันหยุดคริสต์มาสปี 2018/2019 แต่ถึงแม้จะเขียนร่างคำสั่งสอนไปแล้ว แต่บางสิ่งที่ฉันตั้งใจจะทำก็ยังขาดหายไป จากนั้นฉันต้องมีสมาธิกับงานอีกครั้ง ต้องทำงานโครงการให้เสร็จที่นั่น และเริ่มตำแหน่งใหม่ในเดือนเมษายน ดังนั้นฉันจึงไม่ค่อยมีเวลาทำโปรเจ็กต์โง่ๆ ซักพัก และในที่สุดโปรเจ็กต์ด้านล่างก็กลายเป็นหนึ่งในหลายแนวคิดและแนวความคิดที่จำศีลอยู่ใน "Bastelecke" เล็กๆ ของฉัน ("มุมคนจรจัด") ซึ่งไม่มีใครแตะต้องตั้งแต่เดือนมกราคม 2019

หากไม่ใช่สำหรับการแข่งขัน "เสร็จสิ้นแล้ว" คำแนะนำนี้อาจยังไม่ได้เผยแพร่เป็นเวลาหลายปี

เมื่อวันเพ็นเทคอสต์ 2020 ใกล้เข้ามาแล้ว ฉันจึงตัดสินใจเปลี่ยนแปลงข้อความและเลย์เอาต์ของร่างคำสั่งฉบับร่างเพียงเล็กน้อย แล้วเผยแพร่

และบางทีฉันอาจจะหาเวลาสร้างที่อยู่อาศัยสำหรับอุปกรณ์และทำการวัดจลนพลศาสตร์ของเอนไซม์ที่ฉันต้องการนำเสนอสักวันหนึ่ง หรือคุณจะทำอย่างนั้นต่อหน้าฉัน

มีความสุขในการซ่อมแซม

ชม

-------------------------------------------------- -------------------------------------- ในคำแนะนำนี้ ฉันอยากจะอธิบายสิ่งเล็กๆ ราคาไม่แพง และโฟโตมิเตอร์แบบหกช่องสัญญาณแบบเคลื่อนที่ซึ่งประกอบด้วย Raspberry Pi Zero พร้อมจอแสดงผลหมึกอิเล็กทรอนิกส์ Inky pHAT, เซ็นเซอร์ตรวจจับสีหกสี AS7262, ที่วางคิวเวตต์ และปุ่มกด, ไฟ LED และสายเคเบิลบางรุ่น

ในการประกอบอุปกรณ์ไม่จำเป็นต้องใช้ทักษะหรือเครื่องมือพิเศษมากนักเหนือการบัดกรีแถบส่วนหัว อุปกรณ์อาจเป็นที่สนใจสำหรับแอปพลิเคชันด้านการศึกษา งานอดิเรก หรือวิทยาศาสตร์พลเมือง และอาจเป็นโครงการ STEM ที่ดี

ในการกำหนดค่าที่อธิบายไว้ที่นี่ คำแนะนำและผลการวัดจะแสดงบนจอแสดงผล e-ink และบนจอแสดงผลคอมพิวเตอร์ที่เป็นอุปกรณ์เสริม ผลลัพธ์ของการวัดจะถูกเก็บไว้ในไฟล์ CSV บนการ์ด SD ของ RasPi ซึ่งช่วยให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้ในภายหลัง

คุณสามารถใช้จอแสดงผลอื่นแทน Inky pHAT ได้เช่นกัน แต่จอแสดงผล e-ink มีประโยชน์หลายประการ ซึ่งรวมถึงการใช้พลังงานที่ต่ำมาก และความชัดเจนที่ดีแม้ในแสงแดดจ้า ทำให้สามารถสร้างอุปกรณ์สำหรับการใช้งานภาคสนามที่สามารถทำงานได้นานหลายชั่วโมงโดยใช้พลังงานจากชุดจ่ายไฟหรือแบตเตอรี่

ฉันกำลังใช้เซ็นเซอร์สีหกช่อง AS7262 เซ็นเซอร์นี้วัดความเข้มของแสงที่ช่วงที่ค่อนข้างแคบ (~40 นาโนเมตร) ตลอดสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ซึ่งครอบคลุมสีม่วง (450 นาโนเมตร) สีน้ำเงิน (500 นาโนเมตร) สีเขียว (550 นาโนเมตร) สีเหลือง (570 นาโนเมตร) ส้ม (600 นาโนเมตร)) และสีแดง (650 นาโนเมตร) ซึ่งช่วยให้สามารถวัดค่าได้แม่นยำกว่ามากเมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์ RGB ในรุ่น TCS34725 ข้อจำกัดเล็กน้อยคือบางพื้นที่ของสเปกตรัมที่มองเห็นได้เช่น สีฟ้าไม่ได้ปกคลุมอย่างดี แต่เนื่องจากสีย้อมส่วนใหญ่จะมีสเปกตรัมการดูดกลืนที่กว้าง ปัญหานี้จึงไม่ควรเกี่ยวข้องมากเกินไปสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่

โปรแกรมนี้เขียนด้วยภาษา Python3 และใช้ไลบรารี Adafruit Blinka และ AS7262 รวมถึง Pimoroni Inky pHAT และไลบรารี GPIOzero ดังนั้นจึงควรง่ายต่อการปรับเปลี่ยนและเพิ่มประสิทธิภาพสคริปต์สำหรับแอปพลิเคชันพิเศษของคุณ

เนื่องจากมีการอธิบายส่วนและแนวคิดไว้หลายส่วนแล้วในคำสั่งสอนก่อนหน้านี้ ฉันชอบที่จะอ้างอิงถึงสิ่งเหล่านี้เพื่อดูรายละเอียดหรือตัวเลือกเลย์เอาต์บางอย่าง

เสบียง

โปรดดูขั้นตอน "วัสดุ" เนื่องจากร่างต้นฉบับของคำแนะนำนี้เขียนขึ้นเมื่อไม่นานมานี้

ขั้นตอนที่ 1: ทฤษฎีและความเป็นมา