1. Présentation
Une LED blanche éclaire la cuvette. La lumière transmise traverse la solution puis atteint le capteur spectral AS7341. L’Arduino Nano envoie les mesures à Physalyx par USB.
Le boîtier noir maintient les éléments sur le trajet optique et limite la lumière extérieure. Ce montage est destiné aux activités expérimentales en établissement.
2. Matériel nécessaire
| Élément | Référence ou précision | Qté |
|---|---|---|
| Arduino Nano officiel | A000005 | 1 |
| Capteur spectral Adafruit AS7341 | ADA4698, interface STEMMA QT / Qwiic | 1 |
| LED blanche 5 mm | GoTronic L5W10K — réf. 03239 | 1 |
| Résistance | 220 Ω | 1 |
| Plaque d’essai | Environ 46 × 35 mm | 1 |
| Câble Qwiic/STEMMA vers Dupont | Compatible avec l’AS7341 | 1 |
| Connectique démontable | Connecteur femelle FH1X2 et segment mâle MH100 à 2 broches | 1 jeu |
| Fil souple | Rouge et noir, 0,14 mm² | Selon besoin |
| Gaine thermorétractable | Rouge et noire | Selon besoin |
| Câble USB | USB-A vers mini-USB | 1 |
| Boîtier imprimé | Physalyx Spectro V2.3 | 1 |
| Cuvette | Compatible avec le logement du boîtier | 1 ou plus |
Vérifiez la disponibilité et la compatibilité des composants avant commande.
3. Branchements
Capteur AS7341
| Fil | AS7341 | Arduino Nano |
|---|---|---|
| Rouge | VIN | 5V |
| Noir | GND | GND |
| Bleu | SDA | A4 |
| Jaune | SCL | A5 |
Le module communique en I²C à l’adresse 0x39. Le grand carré jaune de la carte est sa LED intégrée ; le capteur spectral est le petit composant sombre au centre. Orientez ce capteur vers la cuvette.
LED blanche
Fil rouge · FH1X2
Cathode (−) → GND
Avant le montage : débranchez le câble USB et repérez la polarité de la LED. La patte longue est généralement l’anode ; la patte courte et le méplat indiquent généralement la cathode. La résistance de 220 Ω doit toujours rester en série entre D3 et la LED.
Faisceau démontable
- Repérez l’anode et la cathode avant de couper les pattes.
- Soudez le fil rouge à l’anode et le fil noir à la cathode.
- Isolez chaque soudure avec la gaine thermorétractable correspondante.
- Raccordez les fils au connecteur femelle FH1X2.
- Préparez le côté boîtier avec un segment MH100 à deux broches.
- Contrôlez la polarité avant le branchement.
La LED peut ainsi être remplacée sans dessouder le câblage intérieur.
4. Assemblage du boîtier
- Imprimez le corps et le couvercle.
- Installez la plaque d’essai et l’Arduino Nano.
- Placez l’AS7341 dans son logement, capteur dirigé vers la cuvette.
- Installez la LED de l’autre côté du trajet optique.
- Raccordez le capteur, puis la LED avec sa résistance de 220 Ω.
- Rangez les fils sans gêner la cuvette ni le trajet lumineux.
- Contrôlez les polarités avant de fermer le boîtier.
5. Fichiers pour l’impression 3D
Les trois fichiers correspondent au boîtier Physalyx Spectro V2.3.
Les noms de fichiers conservent l’ancienne graphie « Physalix ». Adaptez les réglages d’impression à votre imprimante et à votre filament.
6. Utilisation avec Physalyx
- Reliez l’Arduino Nano à l’ordinateur par USB.
- Ouvrez le module Spectrophotométrie de Physalyx.
- Sélectionnez le port série de l’Arduino Nano.
Installer le programme sur l’Arduino Nano
Le programme nécessaire au fonctionnement du spectrophotomètre est déjà fourni avec Physalyx. Vous pouvez l’installer directement sur l’Arduino Nano depuis le logiciel, sans utiliser Arduino IDE ni télécharger de fichier .hex.
- Dans Paramètres avancés, cliquez sur Afficher les paramètres.
- Vérifiez la cible Arduino Nano · ATmega328P · 5 V et choisissez le bootloader récent ou ancien correspondant à votre carte.
- Cliquez sur Installer le micrologiciel….
- Contrôlez le port et le bootloader indiqués dans la fenêtre de confirmation, puis cliquez sur Installer.
- Attendez la programmation, la vérification et la reconnexion du Nano.
Cette opération est généralement nécessaire lors de la première utilisation, puis lorsqu’une mise à jour du micrologiciel est proposée. Elle n’est jamais lancée automatiquement.
- Vérifiez que le matériel est prêt.
- Effectuez la mesure noire, puis la mesure blanche.
- Placez l’échantillon et lancez sa mesure.
Réglages de départ
Ces réglages ont donné des mesures exploitables sur le montage présenté. Contrôlez la saturation et adaptez-les si nécessaire.
Bandes spectrales
Physalyx permet de mesurer une absorbance, comparer des spectres, étudier la loi de Beer-Lambert, déterminer une concentration inconnue et suivre une cinétique.