ورکشاپ آموزشی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

تبدیل گوشی موبایل به میکروسکوپ دیجیتال حرفه‌ای در خانه

آموزش و الکترونیک
۰ نظر
۸۹ نفر
کد ۴۳۳۷

خیلی وقت‌ها دلمون می‌خواد دنیای میکروسکوپی و ساختار سلولی گیاهان یا اشیای ریز رو با دقت بالا ببینیم، اما خرید یک میکروسکوپ واقعی اصلا منطقی به نظر نمی‌رسه. خبر خوب اینه که با چند تا قطعه ساده و همون گوشی هوشمندی که تو دستته، می‌تونی یک میکروسکوپ دیجیتال قدرتمند بسازی.

توی این پروژه از آیسی‌مدار، می‌خوایم یک استند حرفه‌ای و دست‌ساز بسازیم که با استفاده از لنز فوکوس یک لیزر پوینتر ساده، دوربین گوشیت رو به یک لنز ماکرو فوق‌العاده تبدیل می‌کنه. با این ابزار می‌تونی از سلول‌های گیاهی، بافت حشرات و هر چیز ریزی که فکرش رو بکنی، عکس و فیلم باکیفیت بگیری.

ساخت این استند نهایتا نیم ساعت وقتت رو می‌گیره و نیازی به ابزار پیچیده‌ای نداره. فقط کافیه چند تا پیچ و مهره، یک تکه چوب و کمی پلکسی‌گلاس دم دستت باشه. پس بریم سراغ ساخت این گجت علمی و جذاب!

مرحله ۱

قطعات و ابزارهای لازم برای ساخت پایه

برای ساخت این پایه میکروسکوپ به وسایل خیلی ساده‌ای نیاز داری که احتمالا توی جعبه ابزارت پیدا می‌شن. ساخت این پروژه خیلی سریع پیش می‌ره و توی کمتر از یک ساعت می‌تونی اولین عکس میکروسکوپیت رو با گوشیت ثبت کنی.

قطعاتی که لازم داریم شامل سه عدد پیچ کالسکه‌ای بلند (حدود 11 سانتی‌متر)، نه عدد مهره معمولی، سه عدد مهره خروسکی و پنج عدد واشر می‌شه. برای پایه کار به یک تکه چوب ضخیم و مسطح (حدود 18 در 18 سانتی‌متر) نیاز داری. برای صفحات بالایی هم باید از طلق پلکسی‌گلاس استفاده کنی؛ یک ورق 18 در 18 سانتی‌متر برای صفحه قرارگیری گوشی، و یک ورق کوچیک‌تر (حدود 8 در 18 سانتی‌متر) برای صفحه نمونه‌ها.

مهم‌ترین قطعه این آموزش، لنز فوکوس یک لیزر پوینتر سادست که قراره نقش ذره‌بین رو بازی کنه (اگه بزرگنمایی بیشتری می‌خوای، دو تا لنز تهیه کن).

در نهایت یک چراغ قوه ال‌ای‌دی کوچیک برای نوردهی از پایین نمونه‌ها و دریل برای سوراخ‌کاری آماده کن.

مرحله ۲

استخراج لنز از لیزر پوینتر

لنز فوکوس همون لیزر پوینترهای معمولی و ارزون‌قیمت بازار، دقیقا همون چیزیه که دوربین گوشیت رو به یک لنز ماکرو خفن تبدیل می‌کنه. اگه دوست داری بزرگنمایی دستگاهت خیلی بیشتر بشه، می‌تونی از دو تا لنز روی هم استفاده کنی.

برای بیرون آوردن لنز، اول درپوش جلو و عقب بدنه لیزر رو باز کن و باتری‌ها رو دربیار. حالا یک مداد بردار و با قسمت پاک‌کن انتهای اون، محتویات داخل لوله لیزر رو به سمت بیرون هل بده تا مدار و لنز خارج بشن.

قسمت جلویی این مجموعه (همون سمتی که فنر باتری نداره) دقیقا جایگاه لنز فوکوسه. یک قطعه پلاستیکی مشکی کوچیک جلوی لنز قرار داره؛ اون رو باز کن تا لنز کوچیک و شفاف ما کاملا آزاد بشه.

مرحله ۳

تشخیص جهت درست لنز

اگه از کنار به این لنز کوچیک نگاه کنی، متوجه می‌شی که دو طرفش کاملا قرینه نیست. یک نوار نازک و نیمه‌شفاف (حدود یک میلی‌متر) روی یک سمت لنز وجود داره. این سمت نباید به طرف دوربین گوشیت باشه.

برای پیدا کردن بهترین زاویه، می‌تونی لنز رو بین دو شاخه یک سنجاق سر گیر بدی و با چسب نواری موقتا پشت لنز گوشیت بچسبونی. جهتی که تصویر بزرگ‌تر و واضح‌تری بهت بده، همون جهت درسته. همین الانشم می‌تونی باهاش عکس‌های ماکروی جالبی بگیری.

اما گرفتن گوشی با دست و نزدیک کردنش به سوژه‌های خیلی ریز، باعث لرزش شدید دست می‌شه و عملا عکس‌ها تار در میان. دقیقا به همین دلیله که می‌خوایم یک استند حرفه‌ای براش بسازیم تا گوشی کاملا ثابت بمونه.

مرحله ۴

سوراخ‌کاری پایه چوبی و صفحات پلکسی

حالا بریم سراغ بدنه اصلی دستگاه. روی تخته چوبی پایه، دو گوشه جلویی رو در نظر بگیر و با ماژیک، نقاطی به فاصله دو سانتی‌متر از لبه‌های جلو و کناری علامت بزن. حتما یک تکه چوب بی‌مصرف زیر کارت بذار تا موقع دریل کاری، میز کارت سوراخ نشه.

ورق پلکسی‌گلاس بزرگ رو دقیقا روی تخته چوبی تراز کن. بعد ورق پلکسی کوچیک‌تر رو هم روی اون بذار، طوری که حدود دو سانتی‌متر از لبه جلویی کار بیرون بزنه. حالا با دریل، نقاطی که علامت زدی رو از روی همه لایه‌ها به صورت همزمان سوراخ کن. یک سوراخ هم برای قسمت عقبی کار در نظر بگیر تا ساختار سه‌پایه شکل بگیره.

پیچ‌هایی که از زیر تخته چوبی رد می‌شن، نباید باعث لق زدن استند بشن. پس تخته رو برگردون و با یک مته پهن‌تر، جای گل‌پیچ‌ها رو کمی گود کن (خزینه‌کاری) تا کامل داخل چوب فرو برن. موقع سوراخ کردن پلکسی‌گلاس خیلی مواظب باش؛ اصلا به دریل فشار نیار و بذار خود مته به آرومی کارش رو بکنه. چسباندن چسب نواری روی محل سوراخ‌کاری هم به جلوگیری از ترک خوردن پلکسی خیلی کمک می‌کنه.

مرحله ۵

جاسازی لنز داخل طلق پلکسی

یک مته انتخاب کن که قطرش دقیقا هم‌اندازه یا کمی کوچیک‌تر از لنز لیزرت باشه. یادت باشه اگه سوراخ تنگ بشه می‌تونی گشادش کنی، اما اگه از همون اول سوراخ بزرگی بزنی دیگه راه برگشتی نیست. روی طلق پلکسی بزرگ (صفحه دوربین)، به فاصله دو سانتی‌متری از لبه جلویی یک سوراخ برای لنز ایجاد کن.

اگه لنز راحت جا نرفت، با یک سوهان ظریف یا سمباده، لبه‌های سوراخ رو خیلی آروم بساب و مرتب تست کن تا لنز کاملا کیپ و محکم سر جاش بشینه.

برای اینکه میکروسکوپت بهترین عملکرد رو داشته باشه، باید لنز استند تا جای ممکن به لنز گوشی نزدیک باشه. اگه از قاب گوشی استفاده نمی‌کنی، لنز رو هم‌سطح با پلکسی جا بزن. اما اگه گوشیت قاب داره، بذار یکم از سر لنز بیرون بزنه تا به دوربین نزدیک‌تر بشه.

راستی اگه تصمیم گرفتی از دو تا لنز برای زوم بیشتر استفاده کنی، یکی رو از زیر و یکی رو از روی پلکسی داخل سوراخ فشار بده تا روی هم قرار بگیرن.

مرحله ۶

آماده‌سازی جایگاه نورپردازی

برای دیدن بافت‌های شفاف و سلولی، نور باید از پایین به نمونه بتابه. خیلی مهمه که منبع نورت دقیقا زیر همون لنز فوکوس قرار بگیره. برای پیدا کردن نقطه دقیقش، طلق دوربین رو از داخل پیچ‌ها رد کن و تا روی تخته چوبی پایین بیار.

از داخل سوراخ لنز با مداد یک علامت روی تخته چوبی بکش. حالا طلق رو دربیار و دقیقا روی همون نقطه یک سوراخ کم‌عمق ایجاد کن تا چراغ قوه ال‌ای‌دی کوچیکت راحت داخلش قرار بگیره و تکون نخوره.

مرحله ۷

مونتاژ نهایی قطعات دستگاه

وقت سرهم کردن قطعاته! اول سه تا پیچ بلند رو از زیر تخته چوبی رد کن. روی هر پیچ یک واشر و یک مهره بنداز و محکم سفت کن تا پیچ‌ها کاملا عمود و ثابت روی تخته بایستن. حالا روی دو تا پیچ جلویی، اول مهره‌های خروسکی (برعکس) و بعد واشر قرار بده.

طلق کوچیک‌تر که همون صفحه قرارگیری نمونست رو روی این واشرها بذار و با یک مهره دیگه روی هر پیچ، جاش رو فیکس کن. این مهره‌های خروسکی بهت اجازه می‌دن ارتفاع صفحه نمونه رو به راحتی بالا و پایین کنی و روی سوژه فوکوس کنی.

در نهایت روی هر سه تا پیچ یک مهره دیگه بنداز، طلق بزرگ رو روی اون‌ها قرار بده و با مهره‌های آخر فیکسش کن. خیلی مهمه که صفحه بالایی کاملا تراز و بدون شیب باشه. می‌تونی از یک تراز حبابی کوچیک یا برنامه‌های تراز روی گوشیت استفاده کنی تا مطمئن بشی سطح گوشی کاملا صاف قرار می‌گیره. وقتی همه‌چیز تراز شد، مهره‌های بالایی رو سفت کن.

مرحله ۸

عکاسی از دنیای ریز میکروسکوپی

گوشیت رو بذار روی صفحه بالایی طوری که لنز دوربینش دقیقا روی لنز دستگاه قرار بگیره و برنامه دوربین رو باز کن. حالا دیگه یک میکروسکوپ دیجیتال واقعی تو خونه داری! نمونه‌های مختلف رو روی صفحه زیرین بذار و با چرخوندن مهره‌های خروسکی، تصویر رو فوکوس کن تا کاملا شفاف بشه.

برای شروع می‌تونی از پوست پیاز یا برگ نازک گیاهان استفاده کنی تا سلول‌هاشون رو واضح ببینی. هدف از ساخت این دستگاه اینه که بتونی راحت و بدون نیاز به تجهیزات گرون‌قیمت آزمایشگاهی، کنجکاویت رو ارضا کنی و دنیای اطرافت رو از یک زاویه کاملا جدید ببینی. این کاردستی علمی حتی می‌تونه یک ایده عالی برای پروژه‌های مدرسه‌ای باشه تا بچه‌ها بتونن بدون محدودیت آزمایش‌های جذاب انجام بدن.

حالا با خیال راحت از سوژه‌های عجیب و غریب عکس و فیلم بگیر و از کشف جزئیات لذت ببر. مطمئنم تجربه‌ای میشه که تا مدت‌ها سرگرمت می‌کنه.

مرحله ۹

رفع مشکلات احتمالی در حین کار

اگه موقع کار با دستگاه حس کردی تصویر واضح نمی‌شه و فوکوس به هم ریختست، معمولا دلیلش اینه که نمونه به اندازه کافی به لنز نزدیک نیست.

اگه صفحه نمونه دیگه بالاتر نمیاد، می‌تونی یک تکه طلق کوچیک یا شیشه لام رو زیر سوژه‌ت بذاری تا کمی بیاد بالاتر و تو نقطه فوکوس قرار بگیره.

مورد بعدی که ممکنه پیش بیاد، ترک خوردن طلق‌های پلکسی موقع سوراخ‌کاریه. همون‌طور که قبلا هم گفتیم، کلید موفقیت اینجا فقط حوصله‌ست! دریل رو با سرعت پایین روشن کن و اصلا به پایین فشارش نده؛ چسب نواری هم روی محل سوراخ‌کاری فراموش نشه. در مورد نور دستگاه هم نگران نباش؛ هر چراغ قوه ال‌ای‌دی کوچیکی که نور رو به صورت عمودی بتابونه برای این کار جوابه.

اگه چراغت یکم بلنده و تو کار گیر می‌کنه، می‌تونی از پیچ‌های بلندتری برای پایه دستگاه استفاده کنی. اگه ورق‌های بزرگ پلکسی رو نتونستی پیدا کنی، خیلی از کارگاه‌ها تکه‌های ضایعاتی رو با قیمت خیلی پایینی می‌فروشن که برای این پروژه کاملا مناسبن.

ساخت این دستگاه شاید اولش یکم به نظر سخت بیاد، اما وقتی اولین سلول‌های گیاهی رو توی صفحه گوشیت دیدی، می‌فهمی که کاملا ارزشش رو داشته.

حتما بعد از ساخت این دستگاه، عکس‌های خفنی که باهاش گرفتی رو توی بخش نظرات آیسی‌مدار برامون بفرست تا ما هم از دیدن دنیای میکروسکوپی تو لذت ببریم!

تو میتونی اولین سازنده باشی!

اگه پروژه رو ساختی به اشتراک بزار و اعتبار هدیه بگیر

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

آموزش‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!