مقياس ألوان Raspberry Pi مع شاشة عرض ورق إلكتروني: 8 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

بقلم دكتور إتش تابع المزيد من المؤلف:

حول: عالم يعمل في صناعة التشخيص في المختبر. اللعب بجميع أنواع أجهزة الاستشعار كهواية في أوقات الفراغ. تهدف إلى أدوات ومشاريع بسيطة وغير مكلفة لـ STEM ، مع القليل من العلم والقليل من الصمت … المزيد عن Dr H »

كنت قد بدأت العمل على هذه الفكرة في عام 2018 ، كونها امتدادًا لمشروع سابق ، مقياس الألوان. كان هدفي هو استخدام عرض ورق إلكتروني ، لذلك يمكن استخدام مقياس الألوان كحل مستقل دون الحاجة إلى شاشة خارجية ، على سبيل المثال لغرفة الصف أو التطبيقات الميدانية.

كان لدي بعض الوقت للعب في المشروع خلال إجازات الكريسماس 2018/2019 ، ولكن على الرغم من كتابة مسودة التعليمات بالفعل ، إلا أن بعض الأشياء التي كنت أنوي القيام بها لا تزال مفقودة. ثم اضطررت إلى التركيز مرة أخرى على الوظيفة ، واضطررت إلى إنهاء مشاريعي هناك وبدأت في منصب جديد في أبريل. لذلك لم يكن لدي الكثير من الوقت للمشاريع السخيفة لفترة من الوقت ، وأخيرًا أصبح المشروع أدناه واحدًا من عدة أفكار ومفاهيم سبات في "Bastelecke" الصغيرة الخاصة بي ("tinker corner"؟) ، ولم يمسها أحد منذ يناير 2019.

إذا لم يكن الأمر يتعلق بمسابقة "Finish it already" ، فقد يظل هذا التدريب غير منشور لسنوات.

لذلك مع اقتراب عيد العنصرة 2020 الآن ، قررت إجراء بعض التغييرات فقط على نص وتخطيط مسودة التعليمات ونشرها.

وربما سأجد الوقت لبناء مسكن للجهاز وإجراء قياسات حركية الإنزيم التي أردت تقديمها يومًا ما. أو ستفعل ذلك قبلي.

ترقيع سعيد

ح

-------------------------------------------------- -------------------------------------- في هذا الدليل ، أود أن أصف ملفًا صغيرًا وغير مكلف ومقياس ضوئي متحرك مكون من ست قنوات يتكون من Raspberry Pi Zero مع شاشة حبر إلكتروني بالحبر pHAT ، وكسر مستشعر AS7262 بستة ألوان ، وحامل كفيت وبعض الأزرار الانضغاطية ، ومصابيح LED وكابلات.

لا يتطلب تجميع الجهاز الكثير من المهارات أو الأدوات المتخصصة فوق لحام شرائط الرأس. قد يكون الجهاز مفيدًا للتطبيقات التعليمية أو للهوايات أو تطبيقات علوم المواطن ويمكن أن يكون مشروعًا رائعًا في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM).

في التكوين الموضح هنا ، يتم عرض الإرشادات ونتائج القياس على شاشة الحبر الإلكتروني وعلى شاشة كمبيوتر اختيارية. يتم أيضًا تخزين نتائج القياس في ملفات CSV على بطاقة SD الخاصة بـ RasPi ، مما يسمح بتحليل البيانات لاحقًا.

بدلاً من Inky pHAT ، يمكنك استخدام شاشات أخرى أيضًا. لكن شاشة الحبر الإلكتروني لها عدد من الفوائد ، بما في ذلك استهلاك منخفض جدًا للطاقة ووضوح جيد جدًا حتى في ضوء النهار الساطع ، مما يسمح ببناء أجهزة للتطبيقات الميدانية يمكن تشغيلها لساعات بواسطة حزمة طاقة أو بطاريات.

أنا أستخدم مستشعر الألوان ذو الست قنوات AS7262. يقيس هذا المستشعر شدة الضوء في نطاقات ضيقة نسبيًا (حوالي 40 نانومتر) في جميع أنحاء الطيف المرئي ، ويغطي البنفسجي (450 نانومتر) والأزرق (500 نانومتر) والأخضر (550 نانومتر) والأصفر (570 نانومتر) والبرتقالي (600 نانومتر)) والأحمر (650 نانومتر). يسمح هذا بقياسات أكثر دقة مقارنة بمستشعرات RGB مثل TCS34725. يتمثل أحد القيود الطفيفة في أن مناطق قليلة من الطيف المرئي ، على سبيل المثال سماوي ، لم يتم تغطيتها بشكل جيد. ولكن نظرًا لأن معظم الأصباغ سيكون لها طيف امتصاص واسع ، فلا ينبغي أن تكون هذه المشكلة مناسبة جدًا لمعظم التطبيقات.

تمت كتابة البرنامج بلغة Python3 ويستخدم مكتبات Adafruit Blinka و AS7262 بالإضافة إلى مكتبات Pimoroni Inky pHAT ومكتبات GPIOzero. لذلك يجب أن يكون من السهل تعديل البرنامج النصي وتحسينه لتطبيقك الخاص.

نظرًا لأنه تم وصف العديد من الأجزاء والمفاهيم بالفعل في التعليمات السابقة ، أود الإشارة إليها للحصول على بعض التفاصيل أو خيارات التخطيط.

اللوازم

يرجى الاطلاع على خطوة "المواد" ، حيث تمت كتابة المسودة الأصلية لهذا الدليل منذ فترة.

الخطوة 1: النظرية والخلفية