Необходимо разработать ПО для контролирования работы микроскопной установки. Принцип действия установкии потенциальное ПО к нему чем-то похожи на работу 3д принтера. Установка будет применяться в моей научной работе.

Контроллер – мини-компьютер Raspberry PI 4. Он соединён с

1) 5 драйверами TMC2209 шаговых двигателей по протоколу UART

2) 2 линейными энкодерами (датчик обратной связи для двух линейных платформ – энкодеры передают точное положение платформ), управляемых по UART

3) 1 АЦП, работающим на частоте порядка 50ksps

4) 1 мини-дисплеем по hdmi соединению для внутренней работы оптической части установки (пользователь не видит этот дисплей. дисплей необходим для модуляции света в установке. Далее, этот дисплей будет называться DMD матрицей)

5) 1 сенсорным экраном по DSI соединению для взаимодействия с пользователем

6) 1 видеокамерой подключаемой по USB соединению

7) Двумя транзисторами для питания светодиодов ШИМ модуляцией

Программа выполняет следующие функции:

1) Принимает от пользователя картинку в формате .DXF/.GDS/другие CAD форматы изображений

2) Производит с этой картинки математические преобразования (делит картинку на несколько частей, пересчитывает каждую в растровый формат, меняет яркость пикселей по заданному алгоритму и прочее)

3) Выводит на DMD матрицу изображение первой части картинки и включает красный светодиод

4) При помощи одного из шаговых двигателей производит фокусировку этого изображения на подложке (подложка – это плоский кусочек кремния, а фокусировка происходит за счёт неподвижной системы линз). Фокусировка производится оператором при помощи наблюдения изображения через видеокамеру. Оператор смотрит в камеру и посылает команды на шаговый двигатель “сделай 1/10/100/… шагов влево” до тех пор, пока не будет удовлетворён фокусировкой изображения. Возможна дальнейшая автоматизация процесса фокусировки при помощи алгоритмов автофокусировки с обратной связью по изображению камеру (максимизация резкости изображения), но работоспособность данного метода пока не проверена.

и так далее. Подробное ТЗ обсудим лично.


Данное ПО должно иметь красивый и понятный интерфейс. Пользователь управляет системой при помощи тачскрина. Разработка дизайна приложения в данном заказе не требуется. При необходимости он будет заказан отдельно.

Проект творческий, так что и подходить к данному заказу требуется в творческом ключе. Разработка приложения будет происходить, по-видимости, в итеративном ключе с постоянной отработкой написанного на установке и небольшой корректировкой ТЗ. Время на выполнение проекта относительно больше -- до ноября.

Возможно дальнейшее сотрудничество в похожих проектах (автоматизация работы лабораторных установок при помощи raspberry pi 4)