IR-spektrometrisensorin esimerkkiapplikaatio Raspberry Pi -alustalle
Ahola, Ville (2015)
Ahola, Ville
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201505138039
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201505138039
Tiivistelmä
Tässä insinöörityössä rakennettiin ohjelma infrapuna-alueen mittauksiin tarkoitetun optisen spektrometrisensorin ohjaamiseen. Sensorin toiminta perustuu Fabry-Perot-interferometriin. Työssä käytettiin laitealustana Raspberry Pi -minitietokonetta, johon oli liitetty pieni kosketusnäyttö.
Ohjelman tehtävänä oli lukea sarjaportin välityksellä sensorilta spektri, laskea spektristä kemometrisen mallin avulla näytteen konsentraatio ja näyttää lopputulos näytöllä. Ohjelma rakennettiin Linux-pohjaisen Raspbian-käyttöjärjestelmän päälle. Pääasiallinen projektissa käytetty ohjelmointikieli oli C++, mutta sarjaporttikommunikaatio toteutettiin Linuxin C-kielisillä systeemikutsuilla.
Graafinen ulkoasu toteutettiin Qt-kirjastolla. Käyttöliittymä suunniteltiin Qt Creatorin WYSIWYG-editorissa. Spektri piirrettiin näytölle kolmannen osapuolen kehittämää Qt-moduulia nimeltä QCustomPlot apuna käyttäen.
Tuloksena syntyi ohjelma, jossa on kaksi näkymää: spektrinäkymä ja analyysinäkymä. Spektrinäkymä näyttää anturin mittaaman raakaspektrin ja analyysinäkymä näyttää kemometrisen mallin avulla lasketun konsentraatioarvon. Ohjelman käyttöliittymä on vielä melko keskeneräinen ja vaatii jatkokehitystä.
Ohjelman tehtävänä oli lukea sarjaportin välityksellä sensorilta spektri, laskea spektristä kemometrisen mallin avulla näytteen konsentraatio ja näyttää lopputulos näytöllä. Ohjelma rakennettiin Linux-pohjaisen Raspbian-käyttöjärjestelmän päälle. Pääasiallinen projektissa käytetty ohjelmointikieli oli C++, mutta sarjaporttikommunikaatio toteutettiin Linuxin C-kielisillä systeemikutsuilla.
Graafinen ulkoasu toteutettiin Qt-kirjastolla. Käyttöliittymä suunniteltiin Qt Creatorin WYSIWYG-editorissa. Spektri piirrettiin näytölle kolmannen osapuolen kehittämää Qt-moduulia nimeltä QCustomPlot apuna käyttäen.
Tuloksena syntyi ohjelma, jossa on kaksi näkymää: spektrinäkymä ja analyysinäkymä. Spektrinäkymä näyttää anturin mittaaman raakaspektrin ja analyysinäkymä näyttää kemometrisen mallin avulla lasketun konsentraatioarvon. Ohjelman käyttöliittymä on vielä melko keskeneräinen ja vaatii jatkokehitystä.