Co to za projekt? To płytka pozwalająca na podłączenie mikro-spektrometru C12666MA firmy Hamamatus do płytki rozwojowej Arduino. Płytka ta zapewnia gniazdo dla spektrometru, podłączenie zasilania, niezbędne układy do zmiany poziomów sygnałów logicznych oraz sam sensor. Dodatkowo w płytkę wbudowany ma zostać dioda laserowa (długość fali emisji 404 nm), co pozwoli na proste eksperymenty z spektroskopią fluorescencji oraz biała dioda elektroluminescencyjna, co pozwala na analizę kolorów. Płytka zaprojektowana została tak, aby umożliwić bezpośrednie jej podłączenie do płytki Arduino, jest ona kompatybilna z systemami zasilanymi 3,3 V oraz 5 V. Udostępnione są przykładowe kody, pozwalające na wykorzystanie sensora.
Układ C12666MA pojawił się w sprzedaży w grudniu 2014 roku i zastąpił poprzednie układy tego rodzaju, produkowane przez Japońską firmę Hamamatsu. Jest to wysoce kompaktowy zintegrowany spektrometr wykonany w technologii MEMS. Dzięki zastosowaniu nowatorskiej konstrukcji optycznej udało się istotnie zredukować jego rozmiary. Dodatkowo dzięki szczelnej obudowie wyraźnie poprawiono odporność układu m.in. na wilgoć. Ten układ jest dedykowany do zastosowań w szeregu różnych aplikacji, takich jak telefony komórkowe i smartfony, kolorowe drukarki czy sprzęt fotograficzny. Spektrometr ma zaledwie 20,1 mm × 12,5 × 10,1 mm i waży przy tym 5 g. Zakres analizowanego światła rozciąga się od 340 nm do 780 nm, co przy 256 pikselach sensora liniowego użytego w układzie przekłada się na rozdzielczość spektralną równą 14 nm.
Czemu ten projekt jest istotny?
Zadaniem tej płytki i sensora jest umożliwienie statystycznemu użytkownikowi płytki Arduino korzystanie z funkcji, które zazwyczaj możliwe są do zrealizowania w wysoce wyspecjalizowanych laboratoriach z sprzętem kosztującym tysiące dolarów. Światło jest wszędzie wokół nas, a to jak natura wokół nas reaguje na to światło można z łatwością badać spektrometrem. Płytkę tą stosować można w niezliczonej ilości aplikacji od kontroli jakości jedzenia, poprzez monitorowanie zanieczyszczeń w wodzie do zastosowań medycznych.
Jaka była motywacja?
"Nie ma aktualnie tego rodzaju produktu na rynku, to jest płytki która pozwala w łatwy sposób podłączyć spektrometr Hamamatsu C12666MA z płytką rozwojową Arduino. Dodatkowo sam sensor nie jest łatwy w kupieniu, więc pomyślałem" mówi autor, "że dostarczę i to i to za jednym zamachem".
Co czyni ten układ takim specjalnym
Spektrometr ma szereg interesujących zastosowań. Dodanie źródeł światłą - diody laserowej i zwykłej, białej diody - znacznie powiększa ich ilość.
Przykładowe aplikacje
Detektor dojrzewania owoców.
Układ ostrzegający przez promieniowaniem UV.
Spektroskopia w astronomii.
Monitorowanie stanu zdrowa roślin.
Kalibracja kolorów i ich dobieranie.
Pomiary działania świetlówek i diod elektroluminescencyjnych w oświetleniu pomieszczeń.
Spektroskopia Ramanowska.
Detekcja minerałów.
Sprawdzanie kamieni szlachetnych pod kątem fałszerstw.
Spektroskopia fluorescencyjna.
Detekcja wycieków np. ropy.
I wiele wiele więcej...
Dostępność
Płytka nadal jest jeszcze w fazie rozwojowej. Aktualnie testowana jest trzecia wersja. Pierwsza działała wyśmienicie, druga pozwoliła na dodanie pewnych nowych funkcji, takich jak laser czy translacja poziomów logicznych - druga wersja także działała świetnie. Trzecia wersja ma być skupiona na możliwości masowej produkcji i minimalizacji kosztów. Pamiętać trzeba, że większość kosztów tego elementu to koszt spektrometru - układ ten kosztuje około 250 dolarów.
Źródła:
https://hackaday.io/project/4141-c12666ma-micro-spectrometer
http://www.hamamatsu.com/jp/en/C12666MA.html
Fajne? Ranking DIY
