Ja kādreiz esat vēlējies veikt spektroskopijas pētījumus no mājām, tagad tas ir iespējams ar SparkFun AS7265x sensoru. Šī neticamā ierīce ir optiskais sensors, kas spēj precīzi izpētīt, kā objekti absorbē un atspoguļo dažādas gaismas frekvences. Galvenais ir tas, ka varat to viegli izmantot ar Arduino, ļaujot daudz plašākai auditorijai eksperimentēt ar spektroskopiju.
Ar AS7265x ir iespējams izmērīt plašu gaismas frekvenču diapazonu, sākot no ultravioletā (UV) līdz gandrīz infrasarkanajam starojumam (IR), nodrošinot virkni optisko testu un zinātnisku pielietojumu. Un pats galvenais, pateicoties tās Arduino bibliotēkai, jums nav jābūt programmēšanas vai optikas ekspertam, lai to sāktu un darbotos. Tas ir praktiski plug and play.
AS7265x spektroskopijas sensors: kas tas ir?
SparkFun AS7265x sastāv no trim dažādiem sensoriem: AS72651 UV gaismai, AS72652 redzamajai gaismai un AS72653 infrasarkanajam staram. Starp trim tie var atklāt kopumā 18 gaismas joslas diapazonā no 410 nm līdz 940 nm. Tas ļauj sensoram uztvert, kā dažādi materiāli mijiedarbojas ar dažādu gaismas viļņu garumu.
Papildus pašiem sensoriem ierīce ir aprīkota arī ar trim gaismas diodēm: 405 nm UV, 5700 K baltu un 875 nm IR, kas ļauj izgaismot objektu, kuru mēra ar pareizā veida gaismu. Pateicoties šim iestatījumam, jūs varat iegūt precīzu objekta atstarotās vai absorbētās gaismas nolasījumu.
AS7265x tehniskās specifikācijas
Šis sensors izceļas ne tikai ar spektrālo mērījumu jaudu, bet arī ar precizitāti. Sistēma var izmērīt ar precizitāti līdz 28,6 nW/cm2 un precizitāte +/-12%. Turklāt sistēma darbojas ar tipisku 3,3 V spriegumu, padarot to ideāli piemērotu lietošanai ar Arduino platēm un citiem mazjaudas mikrokontrolleriem.
AS7265x pēc noklusējuma izmanto I2C saskarni, lai gan, ja vēlaties, varat arī konfigurēt to, lai tas darbotos, izmantojot seriālo UART interfeisu ar ātrumu 115200 XNUMX bps. Izmantojot seriālo interfeisu, jūs varat nosūtīt AT komandas un saņemt detalizētas atbildes par sensora statusu un tā veiktajiem rādījumiem.
Sensora AS7265x funkcijas un pielietojumi
Spektroskopijas joma ir aizraujoša, un tai ir vairāki pielietojumi gan zinātnē, gan rūpniecībā. Visizplatītākie spektroskopijas pielietojumi ir:
- Parauga atomu struktūras noteikšana.
- Izšķīdušā skābekļa līmeņa uzraudzība ūdens ekosistēmās.
- Barības vielu satura analīze lauksaimniecības augsnēs.
- Pētījumi olbaltumvielu raksturošanā.
Sensors AS7265x ļauj pētniekiem un hobijiem izpētīt, kā daži materiāli reaģē uz dažādām gaismas joslām. Varat, piemēram, izmantot ierīci, lai veiktu ūdens kvalitātes pētījumus vai analizētu pārtikas virsmu, lai noteiktu tā sastāvu.
Kā lietot AS7265x sensoru ar Arduino
AS7265x integrācija ar Arduino ir ļoti vienkārša, pateicoties speciālajai bibliotēkai, kuru varat lejupielādēt tieši no Arduino izstrādes vides bibliotēkas pārvaldnieka. Šī bibliotēka iepriekš konfigurē I2C savienojumu, lai jūs ātri un viegli iegūtu rādījumus no visiem 18 kanāliem.
Dažas no svarīgākajām AS7265x bibliotēkas funkcijām ietver iespēju veikt mērījumus ar vai bez apgaismojuma gaismas diodēm, kontrolēt LED strāvu, nolasīt temperatūru no visiem trim sensoriem un izgūt kalibrētus rādījumus.
Ja esat pieredzējušāks un vēlaties mijiedarboties ar sensoru, izmantojot zema līmeņa komandas, varat aktivizēt UART interfeisu un nosūtīt AT komandas manuāli. Dažas no vissvarīgākajām komandām ir:
- AT: šī komanda ļauj pārbaudīt, vai sensors reaģē.
- ATTEMPT: parāda pašreizējo sensora temperatūras rādījumu.
- ATDATI: izgūst nekalibrētas vērtības no sensoriem.
- ATCDATA: iegūst trīs sensoru kalibrētās vērtības.
Praktiskas lietošanas piemēri
Viens no vienkāršākajiem AS7265x izmantošanas piemēriem ar Arduino ir rādījumu ņemšana no 18 gaismas kanāliem. Sensora pievienošana Arduino Nano ir tikpat vienkārša kā I2C tapu (SDA un SCL) pievienošana atbilstošajām Arduino tapām. Pēc tam ar dažām koda rindiņām varat skatīt rezultātus Arduino konsolē.
Vēl viens interesants piemērs ir bibliotēkas funkciju izmantošana, lai pa vienam ieslēgtu gaismas diodes, veicot rādījumus. Tas ir noderīgi, lai objektu apgaismotu kontrolētākā veidā, un jūs varat mainīt gaismas diožu strāvu atbilstoši savām vajadzībām.
Ja vēlaties spert savu projektu soli tālāk, varat pievienot citus komponentus, piemēram, ārējo spuldzi, lai apgaismotu objektu ar citu gaismu. Tas ir noderīgi, ja vēlaties veikt sarežģītākus mērījumus un nepieciešams labāks objekta apgaismojums.
Neatkarīgi no projekta AS7265x ir ārkārtīgi daudzpusīgs sensors, ko var izmantot visdažādākajās lietojumprogrammās. Neatkarīgi no tā, vai strādājat pie skolas zinātnes projekta vai izstrādājat rūpniecisku risinājumu, AS7265x spēja izmērīt gaismu 18 frekvencēs padara to par spēcīgu rīku.
AS7265x rada lielas atšķirības galddatoru spektroskopijas jomā, nodrošinot tehnoloģiju, kas tradicionāli ir bijusi ļoti dārga un sarežģīta gan amatieriem, gan profesionāļiem.