นาฬิกาฟิตเนสที่ติดตามการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได้: 14 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

แบคทีเรียมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเรา สิ่งเหล่านี้อาจเป็นประโยชน์และให้ยา เบียร์ ส่วนผสมในอาหาร ฯลฯ แก่เรา การตรวจสอบระยะการเจริญเติบโตและความเข้มข้นของเซลล์แบคทีเรียอย่างต่อเนื่องเป็นกระบวนการที่สำคัญ นี่เป็นกิจวัตรที่สำคัญทั้งในห้องปฏิบัติการทางอุตสาหกรรมและทางวิชาการ ความหนาแน่นของแสง (OD) เป็นหนึ่งในรูปแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในการแสดงความเข้มข้นของแบคทีเรียและติดตามการเติบโตของพวกมัน

ในปัจจุบัน การติดตามการเจริญเติบโตของแบคทีเรียอย่างต่อเนื่องยังคงไม่ได้รับการแก้ไข การใช้วิธีการที่มีอยู่ นักวิทยาศาสตร์จะต้องตรวจสอบ OD ของสารละลายแบคทีเรียเป็นระยะๆ แม้จะต้องใช้แรงงานจำนวนมากและใช้เวลานาน แต่ก็มีความเสี่ยงที่จะเกิดการปนเปื้อนและสิ้นเปลืองพลาสติกสิ้นเปลือง

เพื่อแก้ปัญหานี้ เราได้สร้างเครื่องวัด OD แบบต่อเนื่องโดยการเจาะระบบติดตามการออกกำลังกายแบบทั่วไปที่มีต้นทุนต่ำ รายละเอียดของการก่อสร้างมีดังต่อไปนี้ ผลลัพธ์ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารการวิจัยและสามารถดูได้จากลิงก์ด้านล่าง

เสบียง

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

1

$1.20

TPS709B33DBVT

ie.farnell.com/

ตัวควบคุมกระแสไฟ

1

$0.42

NSI45020AT1G

ie.farnell.com/

LED

1

$0.15

C503B-AAN-CY0B0251

ie.farnell.com/

ID107 HR ตัวติดตามฟิตเนส

1

$12.30

ID107

www.idoosmart.com/c2416.htmlเครื่องมือที่ใช้

Windows PC, เครื่องพิมพ์ 3D, ปืนกาวร้อน, สถานีบัดกรี และ Black Magic Probe

หมายเหตุ: เครื่องมือเหล่านี้เป็นเครื่องมือที่ใช้และถือเป็นค่าใช้จ่ายครั้งเดียวเท่านั้น คำแนะนำเฟิร์มแวร์สำหรับ ODX

โปรดทราบว่าคำแนะนำเหล่านี้นำมาจากที่เก็บ GitHub (https://github.com/sandeepmistry/arduino-nRF5) ของ sandeepmistry ซึ่งเดิมเป็นผู้จัดหาแกน Arduino สำหรับอุปกรณ์ nRF ตามที่ระบุไว้ในต้นฉบับ ODX ในที่นี้ เราให้คำแนะนำเกี่ยวกับเฟิร์มแวร์ที่นำมาใช้เฉพาะสำหรับอุปกรณ์ ODX ที่มีอุปกรณ์ nrf51 ที่ใช้ Windows PC

4.1. ผู้จัดการบอร์ด

a) ดาวน์โหลดและติดตั้ง Arduino IDE (อย่างน้อย v1.6.12)

b) เริ่ม Arduino IDE

c) ไปที่การตั้งค่า

d) เพิ่ม https://sandeepmistry.github.io/arduino-nRF5/package_nRF5_boards_index.json เป็น "URL ผู้จัดการบอร์ดเพิ่มเติม"

e) เพิ่ม https://micooke.github.io/package_nRF5_smartwatches_index.jsonas เป็น "Additional Board Manager URL"

f) เปิดตัวจัดการบอร์ดจากเมนูเครื่องมือ -> บอร์ดและติดตั้ง "บอร์ดนอร์ดิกเซมิคอนดักเตอร์ nRF5"

g) เลือก ID107 HR จากเครื่องมือ -> เมนูบอร์ด

4.2. กระพริบอุปกรณ์อ่อน

a) cd โฟลเดอร์ Arduino Sketch ของคุณอยู่ที่ไหน (Windows: ~/Documents/Arduino)

b) สร้างไดเร็กทอรีต่อไปนี้: tools/nRF5FlashSoftDevice/tool/

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

d) รีสตาร์ท Arduino IDE

e) เลือก ID107HR ของคุณจากเครื่องมือ -> เมนูบอร์ด

f) เลือก SoftDevice S130 จากเมนู Tools -> "SoftDevice:" menu

g) เลือกโปรแกรมเมอร์ (BMP) จากเครื่องมือ -> "โปรแกรมเมอร์: " เมนู

h) เลือกเครื่องมือ -> nRF5 Flash SoftDevice

i) อ่านข้อตกลงใบอนุญาต

j) คลิก "ยอมรับ" เพื่อยอมรับใบอนุญาตและดำเนินการต่อ หรือ "ปฏิเสธ" เพื่อปฏิเสธและยกเลิก

k) หากยอมรับ ไบนารีของ SoftDevice จะถูกแฟลชไปที่บอร์ด

4.3. กระพริบเฟิร์มแวร์ ODX

ก) ดาวน์โหลดไฟล์ทั้งหมดจากโฟลเดอร์เฟิร์มแวร์ในลิงค์ github

b) เปิด ODX.ino ด้วย Arduino IDE

c) เลือก ID107HR ของคุณจากเครื่องมือ -> เมนูบอร์ด

d) เลือก SoftDevice S130 จากเมนู Tools -> "SoftDevice:"

จ) เลือกโปรแกรมเมอร์ (BMP) จากเครื่องมือ -> "โปรแกรมเมอร์: " เมนู

f) เลือกพอร์ต BMP เป็นพอร์ตบน Arduino IDE

g) อัปโหลด ODX.ino

ขั้นตอนที่ 1: มุมมองด้านบนของตัวติดตามฟิตเนสแสดงสกรูแบบถอดได้

ขั้นตอนที่ 2: เปิดอุปกรณ์ด้วยไขควงหัวหกเหลี่ยม 0.2 มล. เพื่อเข้าถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ฝังอยู่ภายใน

ขั้นตอนที่ 3: เมื่อเปิดขึ้น Fitness Tracker จะมีลักษณะดังนี้

ขั้นตอนที่ 4: จากนั้นแผงวงจรพิมพ์จะหลุดออกจากกล่องพลาสติกเพื่อให้สามารถเข้าถึงจุดสัมผัสได้ จุดสัมผัสสำหรับ TX, RX, SWCLK, CND, VCD และ SWDIO สามารถดูได้บน PCB

ขั้นตอนที่ 5: จุดติดต่อถูกบัดกรีเพื่อเปิดใช้งานการกะพริบของเฟิร์มแวร์ ODX มอเตอร์สั่นสะเทือนถูกถอดออก และมีการใช้จุดสัมผัสที่สอดคล้องกัน (วงกลม) เพื่อจ่ายไฟให้กับ LED ภายนอก

ขั้นตอนที่ 6: สายไฟทั้งหมดถูกรวมไว้ด้านข้างเพื่อปิดผนึกตัวติดตามฟิตเนส

ขั้นตอนที่ 7: Modified Fitness Tracker ถูกปิดผนึกอีกครั้ง หลังจากติดฉลากสายไฟที่เกี่ยวข้องแล้ว

ขั้นตอนที่ 8: LED และวงจรควบคุมกำลังไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องถูกบัดกรีและเชื่อมต่อกับมอเตอร์สั่นสะเทือน

ขั้นตอนที่ 9: ประกอบ LED และวงจรที่เสร็จสมบูรณ์เข้ากับกล่องหุ้มที่พิมพ์ 3 มิติ

ขั้นตอนที่ 10: วงจรและไฟ LED ทั้งหมดได้รับการรักษาความปลอดภัยโดยใช้กาวร้อน

ขั้นตอนที่ 11: ตัวติดตามฟิตเนสสามารถชาร์จได้โดยใช้อุปกรณ์จ่ายไฟ USB แบตเตอรี่ใน ODX ใช้งานได้ประมาณ 14 ชั่วโมงในการทดลองของเรา