Pokud jste někdy chtěli provádět spektroskopické studie z domova, je to nyní možné se senzorem AS7265x SparkFun. Toto neuvěřitelné zařízení je optický senzor schopný přesně studovat, jak předměty absorbují a odrážejí různé frekvence světla. Vrcholem je, že jej můžete snadno použít s Arduinem, což umožňuje mnohem širšímu publiku experimentovat se spektroskopií.
S AS7265x je možné měřit široký rozsah světelných frekvencí, od ultrafialového (UV) po blízké infračervené (IR), což umožňuje řadu optických testů a vědeckých aplikací. A nejlepší ze všeho je, že díky knihovně Arduino nemusíte být odborníkem na programování nebo optiku, abyste jej uvedli do provozu. Je to prakticky plug and play.
Spektroskopický senzor AS7265x: Co to je?
AS7265x SparkFun se skládá ze tří různých senzorů: AS72651 pro UV světlo, AS72652 pro viditelné světlo a AS72653 pro infračervené. Mezi těmito třemi mohou detekovat celkem 18 pásem světla v rozsahu od 410 nm do 940 nm. To umožňuje senzoru zachytit, jak různé materiály interagují s různými vlnovými délkami světla.
Kromě samotných senzorů je zařízení vybaveno také třemi LED diodami: 405nm UV, 5700K bílá a 875nm IR, které vám umožňují osvětlit objekt, který měříte, správným typem světla. Díky tomuto nastavení můžete získat přesné čtení světla odraženého nebo absorbovaného objektem.
AS7265x Technické specifikace
Tento senzor vyniká nejen svou spektrální kapacitou měření, ale také svou přesností. Systém dokáže měřit s přesností až 28,6 nW/cm2 a přesnost +/-12 %. Systém navíc pracuje při typickém napětí 3,3 V, takže je ideální pro použití s deskami Arduino a dalšími mikrokontroléry s nízkou spotřebou.
AS7265x standardně používá rozhraní I2C, i když jej můžete také nakonfigurovat tak, aby fungoval přes sériové rozhraní UART s rychlostí 115200 bps, pokud chcete. Se sériovým rozhraním můžete posílat AT příkazy a přijímat podrobné odpovědi o stavu čidla a naměřených hodnot.
Funkce a aplikace senzoru AS7265x
Oblast spektroskopie je fascinující a má mnoho aplikací ve vědě i průmyslu. Mezi nejběžnější aplikace spektroskopie patří:
- Stanovení atomové struktury vzorku.
- Monitorování hladin rozpuštěného kyslíku ve vodních ekosystémech.
- Analýza obsahu živin v zemědělských půdách.
- Výzkum charakterizace proteinů.
Senzor AS7265x umožňuje výzkumníkům a nadšencům studovat, jak určité materiály reagují na různá pásma světla. Pomocí zařízení můžete například provádět studie kvality vody nebo analyzovat povrch potravin a zjistit jejich složení.
Jak používat senzor AS7265x s Arduinem
Integrace AS7265x s Arduino je velmi jednoduchá díky vyhrazené knihovně, kterou si můžete stáhnout přímo ze správce knihovny vývojového prostředí Arduino. Tato knihovna předkonfiguruje připojení I2C, takže rychle a snadno získáte čtení ze všech 18 kanálů.
Některé z důležitějších funkcí knihovny AS7265x zahrnují schopnost provádět měření se zapnutými nebo bez rozsvícených LED diod, řídit proud LED, číst teploty ze všech tří senzorů a získávat kalibrované hodnoty.
Pokud jste pokročilejší a dáváte přednost interakci se senzorem pomocí nízkoúrovňových příkazů, můžete aktivovat rozhraní UART a odesílat AT příkazy ručně. Některé z nejdůležitějších příkazů jsou:
- AT: Tento příkaz vám umožňuje zkontrolovat, zda senzor reaguje.
- POKUS: Zobrazuje aktuální hodnotu teploty čidla.
- ATDATA: Načte nekalibrované hodnoty ze senzorů.
- ATCDATA: Získá kalibrované hodnoty tří senzorů.
Příklady praktického použití
Jedním z nejjednodušších příkladů použití AS7265x s Arduinem je odečítání z 18 světelných kanálů. Připojení senzoru k Arduino Nano je stejně jednoduché jako připojení I2C pinů (SDA a SCL) k odpovídajícím na Arduinu. Poté pomocí několika řádků kódu můžete zobrazit výsledky v konzole Arduino.
Dalším zajímavým příkladem je použití funkcí knihovny k rozsvěcování LED diod jednu po druhé při měření. To je užitečné pro kontrolovanější osvětlení objektu a můžete měnit proud LED tak, aby vyhovoval vašim potřebám.
Pokud chcete svůj projekt posunout o krok dále, můžete přidat další komponenty, jako je externí žárovka, která objekt osvětlí jiným světlem. To je užitečné, pokud chcete provádět pokročilejší měření a potřebujete lepší osvětlení objektu.
Bez ohledu na projekt je AS7265x extrémně všestranný senzor, který lze použít v široké škále aplikací. Ať už pracujete na školním vědeckém projektu nebo vyvíjíte průmyslové řešení, schopnost AS7265x měřit světlo na 18 frekvencích z něj dělá výkonný nástroj.
AS7265x představuje velký rozdíl v oblasti stolní spektroskopie a přináší technologii, která byla tradičně velmi drahá a složitá pro amatéry i profesionály.