为自动驾驶实验室打造一个"Hello World":闭环光谱实验室光混合演示

科学领域:

• 频谱学是一种光谱学.
• 光学工程是指光学工程.
• 教育实验室 教育实验室

背景情况:

• 传统的光谱实验室可能是昂贵的,并且需要大量的时间来建立.
• 需要可访问的,低成本的实验设置来进行颜色匹配和光学实验.
• 自制方法可以使科学仪器民主化.

研究的目的:

• 为建立一个功能性的闭环光谱实验室提供一个逐步指南:光混合演示 (CLSLab:Light).
• 用RGBLED和光传感器等随时可用的组件来演示颜色匹配.
• 为了实现低成本 (<100美元) 和快速 (<1小时设置) 的实验设置.

主要方法:

• 使用Pico W微控制器与MicroPython固件进行控制.
• 使用MQTT协议实现安全的物联网式通信.
• 开发了一个Python包 (自动驾驶实验室演示) 用于数据采集和控制.
• 集成的RGBLED用于发光和光传感器用于反.
• 包括一个优化算法比较教程.

主要成果:

• 成功演示了一个功能性的CLSLab:光系统,用于颜色匹配.
• 在不到一个小时的时间内实现了设置,总成本低于100美元.
• 验证了安全物联网通信用于实验室自动化的使用.
• 提供了全面的教程,包括零件订购,软件设置和测试.

结论:

• CLSLab:光系统为手动光谱学教育提供了一种经济高效且快速的解决方案.
• 这种DIY方法使得先进的光学实验,如颜色匹配,可供更广泛的受众使用.
• 集成MicroPython,MQTT和Python,可以灵活和安全地控制实验设置.