紧凑型18通道20纳米FWMH光谱仪,价格低至25美元!

2019年08月12日 作者:suc1247

使用AMS的新型3芯片AS7265X智能光谱传感器,设计和构建便宜的光谱仪变得更加容易。一旦这个工作,建立一个现代化的tricorder应该是小菜一碟!

 

AMS制造了几个有趣的传感器,包括在STM32 Sensor Tile项目中使用的CCS811空气质量传感器和AS7262 6通道光传感器,它现在出现在Adafruit刚刚宣布的分线板上。 AS7262提供6个可见光(430至670 nm)通道,分辨率为40 nm FWHM。 AS7263还有另一种类似的AMS传感器,它在近红外(600  -  870 nm)提供六个通道,分辨率为20 nm FWHM。

正在考虑设计一个简单的分光计,把它们结合到一个印刷电路板上。这个想法的问题是它们都有相同的I2c地址,所以不得不使用I2c多路复用器。然后是同步数据转换和读取时间的问题,以建立一个适当的12通道频谱。这两个问题都是可以处理的,当发现AMS已经在某种程度上失败时,更期待后续如何解决它们。

正如所做的那样,AMS考虑将传感器与不同的滤波器相结合(这就是它们如何实现相对狭窄的20纳米光谱分辨率),这不应该令人惊讶。但是他们做得对,给其中一个传感器配备了一个I2c主总线,以便管理和正确地与另外两个传感器同步。是的,没错,在3芯片AS7265X组件中,AMS已经提出了(AS72651作为主,AS72652和AS72653作为从)现在有18个单独的通道,跨越410到940纳米范围,具有20纳米的FWHM分辨率。在两个转换周期(最短转换时间为5.6毫秒)后,可以读取完整的18个通道。传感器还可以控制指示灯LED以及光源LED,以匹配传感器的光谱响应。

这里的想法是所得到的装置是反射光谱仪,当被分析的物体沐浴在与(滤光的)光电探测器的灵敏度相匹配的光线下时,它将工作得最好。测试对象的化学组成将决定反射或吸收多少光,并且可以建立已知材料的特定光谱响应的目录以允许识别许多未知的光。

在最初的设计中,选择了一个广谱5700 K 90 CRI LED和两个红外LED(一个峰值在850 nm处,一个峰值在940 nm处)。最初的想法是使用宽带照明收集18通道光谱,然后再使用一个或两个红外光源。后者将提供区分和识别有机化合物以及分析植物和动物物质所需的特征,无论是在野外,在花园中还是在餐桌上。

PCB本身设计得尽可能紧凑(18 x 19 mm),同时保持易于组装,美观和功能。

当然,还有几个问题需要解决。主站(AS72651)要求将固件加载到连接的SPI闪存中。在哪里获得固件至今仍未确定,如何加载它,甚至是否需要通过SPI端口(没有暴露到电路板边缘)或通过I2C完成。另外,主总线是否需要上拉电阻?(这在EM7180主总线上是必需的,但在MPU9250总线上是不需要的,所以我添加它们以确保)。目前,已经订购了AS7265X评估套件(130美元),所以至少会有一个工作版本来检查和启动Arduino草图开发。

这有望成为一个有趣且非常有用的项目,它应该会产生一个小型18通道光谱仪,能够为更多人的现代三重奏提供基础。

该项目都是开源的(至少我的部分是这样)所以任何人都应该能够在开始工作后复制它。最好的部分是总成本(一旦确实解决了错误并弄清楚如何使它全部工作)应该低于25美元。

 

来源:hackaday.io

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