Если вы когда-нибудь хотели провести спектроскопические исследования дома, теперь это возможно с датчиком AS7265x от SparkFun. Это невероятное устройство представляет собой оптический датчик, способный точно изучать, как объекты поглощают и отражают свет разных частот. Изюминкой является то, что вы можете легко использовать его с Arduino, что позволяет гораздо более широкой аудитории экспериментировать со спектроскопией.
С помощью AS7265x можно измерять широкий диапазон частот света, от ультрафиолетового (УФ) до ближнего инфракрасного (ИК), что позволяет проводить множество оптических испытаний и научных приложений. И что самое приятное, благодаря библиотеке Arduino вам не нужно быть экспертом в программировании или оптике, чтобы его запустить и запустить. Это практически подключи и работай.
Спектроскопический датчик AS7265x: что это такое?
AS7265x от SparkFun состоит из трех разных датчиков: AS72651 для ультрафиолетового света, AS72652 для видимого света и AS72653 для инфракрасного излучения. Всего они могут обнаружить 18 полос света в диапазоне от 410 до 940 нм. Это позволяет датчику фиксировать, как различные материалы взаимодействуют с разными длинами волн света.
В дополнение к самим датчикам устройство также оснащено тремя светодиодами: УФ-светодиодом 405 нм, белым 5700 К и ИК-875 нм, что позволяет освещать измеряемый объект нужным типом света. Благодаря этой настройке вы можете получить точные показания света, отраженного или поглощенного объектом.
Технические характеристики AS7265x
Этот датчик отличается не только своей спектральной способностью измерения, но и своей точностью. Система может измерять с точностью до 28,6 нВт/см.2 и точность +/- 12%. Кроме того, система работает при типичном напряжении 3,3 В, что делает ее идеальной для использования с платами Arduino и другими микроконтроллерами с низким энергопотреблением.
AS7265x по умолчанию использует интерфейс I2C, хотя вы также можете настроить его для работы через последовательный интерфейс UART со скоростью 115200 бит/с, если хотите. С помощью последовательного интерфейса вы можете отправлять AT-команды и получать подробные ответы о состоянии датчика и показаниях, которые он снимает.
Функции и применение датчика AS7265x
Область спектроскопии увлекательна и имеет множество применений как в науке, так и в промышленности. Среди наиболее распространенных применений спектроскопии можно назвать:
- Определение атомной структуры образца.
- Мониторинг уровня растворенного кислорода в водных экосистемах.
- Анализ содержания питательных веществ в сельскохозяйственных почвах.
- Исследования в области характеристики белков.
Датчик AS7265x позволяет исследователям и любителям изучать, как определенные материалы реагируют на разные полосы света. Вы можете, например, использовать устройство для исследования качества воды или анализа поверхности пищи для определения ее состава.
Как использовать датчик AS7265x с Arduino
Интеграция AS7265x с Arduino очень проста благодаря специальной библиотеке, которую вы можете загрузить непосредственно из менеджера библиотек среды разработки Arduino. Эта библиотека предварительно настраивает соединение I2C, поэтому вы можете быстро и легко получать показания со всех 18 каналов.
Некоторые из наиболее важных функций библиотеки AS7265x включают в себя возможность проводить измерения с включенными светодиодами подсветки или без них, управлять током светодиодов, считывать температуры со всех трех датчиков и получать калиброванные показания.
Если вы более продвинуты и предпочитаете взаимодействовать с датчиком с помощью команд низкого уровня, вы можете активировать интерфейс UART и отправлять AT-команды вручную. Некоторые из наиболее важных команд:
- AT: Эта команда позволяет проверить, реагирует ли датчик.
- ПОПЫТКА: Отображает текущие показания температуры датчика.
- АТДАТА: Получает некалиброванные значения от датчиков.
- АТКДАТА: получает калиброванные значения трех датчиков.
Примеры практического использования
Один из самых простых примеров использования AS7265x с Arduino — считывание показаний с 18 световых каналов. Подключить датчик к Arduino Nano так же просто, как подключить контакты I2C (SDA и SCL) к соответствующим контактам на Arduino. Затем, написав несколько строк кода, вы сможете просмотреть результаты в консоли Arduino.
Еще один интересный пример — использование библиотечных функций для включения светодиодов по одному во время снятия показаний. Это полезно для более контролируемого освещения объекта, и вы можете изменять ток светодиодов в соответствии с вашими потребностями.
Если вы хотите продвинуть свой проект на шаг дальше, вы можете добавить другие компоненты, такие как внешняя лампочка, чтобы осветить объект другим светом. Это полезно, если вы хотите провести более сложные измерения и вам нужно лучшее освещение объекта.
Независимо от проекта, AS7265x — чрезвычайно универсальный датчик, который можно использовать в самых разных приложениях. Независимо от того, работаете ли вы над школьным научным проектом или разрабатываете промышленное решение, способность AS7265x измерять свет на 18 частотах делает его мощным инструментом.
AS7265x имеет большое значение в области настольной спектроскопии, предлагая технологию, которая традиционно была очень дорогой и сложной как для любителей, так и для профессионалов.