《硬件改變世界》系列
AMS制造了幾個有趣的傳感器,包括我在STM32 Sensor Tile項目中使用的CCS811空氣質量傳感器和AS72626通道光傳感器,它現在出現在Adafruit剛剛宣布的分線板上。 AS7262提供6個可見光(430-670nm)通道,分辨率為40nm FWHM。 AS7263還有另一種類似的AMS傳感器,它在近紅外(600-870nm)提供六個通道,分辨率為20 nm FWHM。
我想通過將它們組合到一個pcb上來設計這兩個中的簡單光譜儀。 這個想法的問題是它們都具有相同的I2C地址,因此我不得不使用I2C多路復用器。 然后存在同步數據轉換和讀取時間以構建適當的12通道頻譜的問題。 這些都是可控制的問題,當我發現AMS已經擊敗了我這個想法時,我很期待將它們解決。
AMS想到將傳感器與不同濾波器相結合(這就是它們如何實現相對較窄的20 nm光譜分辨率)并不奇怪,就像我一樣。 但是他們做得對,為其中一個傳感器配備了一個主I2C總線,以便管理并與其他兩個正確同步。 是的,這是正確的,在3芯片AS7265X套裝AMS已經提出(AS72651作為主設備,AS72652和AS72653作為從設備)現在有18個獨立通道,跨越410到940 nm范圍,具有20 nm FWHM分辨率。 在兩個轉換周期(最小轉換時間為5.6毫秒)后,可以讀出完整的18個通道。 傳感器還可以控制指示燈LED以及用于照明的光源LED,以匹配傳感器的光譜響應。
這里的想法是所得到的裝置是反射光譜儀,當被分析的物體沐浴在與(濾光的)光電探測器的靈敏度相匹配的光線下時,它將工作得最好。 測試對象的化學組成將決定反射或吸收多少光,并且可以建立已知材料的特定光譜響應的目錄以允許識別許多未知的光。
在最初的設計中,我選擇了一個廣譜5700K 90CRI LED和兩個紅外LED(一個峰值在850nm處,一個峰值在940nm處)。我們的想法是使用寬帶照明收集18通道光譜,然后再使用一個或兩個紅外光源。后者將提供區分和識別有機化合物以及分析植物和動物物質所需的特征,無論是在野外,在花園中還是在餐桌上。
PCB本身設計得盡可能緊湊,同時保持易于組裝,美觀和功能
我還有幾個問題需要解決。 AS72651要求將固件加載到連接的SPI閃存中。 我仍然不確定在哪里獲得固件,如何加載它,甚至是否需要通過SPI端口(我沒有暴露到電路板邊緣)或通過I2C完成。 另外,我不知道主總線是否需要上拉電阻(這在EM7180主總線上是必需的,但在MPU9250總線上是不需要的,所以我添加它們以確保)。 我也找不到隨處可售的三款芯片組。 最后,我認為AS72651數據手冊中的參考設計有幾個明顯的錯誤,但很難確定。 我已經發送了AMS電子郵件,提出了我對參考電路的疑問和想法,但還沒有聽到過窺視。 我訂購了AS7265X評估套件( 130美元 ),所以我至少會有一個工作版本來檢查和啟動Arduino草圖開發。
這有望成為一個有趣且非常有用的項目,它應該會產生一個小型18通道光譜儀,能夠為我(或任何其他人的)提供基礎。
該項目都是開源的(至少我的部分是這樣)所以任何人都應該能夠在我開始工作后復制它。 最好的部分是總成本(一旦我確實得到了錯誤并弄清楚如何使它全部工作)應該以低于25美元的價格出售。 如果我最終在Tindie上銷售這些產品,我當然需要收取更多費用,但無論我最終收取的費用肯定會在AMS要求他們的評估套件之下!
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原文標題:25美元可以做什么?你可以擁有一個自己的光譜儀!
文章出處:【微信號:cirmall,微信公眾號:電路設計技能】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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