我用STM32做了一臺隧道掃描顯微鏡

硬核造物

掃描隧道顯微鏡

本項目是一個旨在通過DIY來搭建一個原子級掃描隧道顯微鏡。

截止至2022年6月，本項目已經成功測量了隧穿距離-電流曲線、熱解石墨（HOPG）的掃描隧道光譜曲線（STS）以及樣品無尺寸定性成像。

開源文件介紹

Archive
該目錄下為第一代顯微鏡的開源資料，詳見readme。

3DModel
該目錄內包括了外殼設計文件、CNC加工所需的STEP文件。

Software
該目錄下包括了單片機程序（使用Arduino、PlatformIO完成），用于控制單片機的Python程序（通過串口與單片機通訊，界面設計基于QT），用于轉換掃描圖像的Python程序。

Document

該目錄下包括了在開發(fā)過程中參考的論文、數(shù)據(jù)手冊。

第一代STM掃描隧道顯微鏡設計方案

硬聲UP主：dimsmary

簡介：這是初代STM方案，機械結構采用兩塊鋁板搭建。方案較為簡單，沒有取得能夠用于分析的實驗結果，但后續(xù)方案的搭建基于本初代方案進行搭建，本版本的方案僅供參考，暫不提供詳細的文檔資料。

發(fā)布的方案文件包括了：

3D模型文件（SolidWorks）；

Arduino程序：用于控制STM的ESP32單片機控制程序（采用LVGL進行交互）、基于MPU9250的震動探測程序，均采用Arduino+Platform IO進行開發(fā)；

PCB及原理圖；

用于測量干涉條紋的Python腳本；

LTSpice對電源芯片的仿真文件；

第二代STM掃描隧道顯微鏡設計方案

硬聲UP主：dimsmary

簡介：該方案的結構能夠測量，隧穿距離-電流曲線

掃描隧道譜（STS）。

v2.0.0.zip內含的文件包括：

3DModel：SolidWorks繪制的3D模型文件、CNC加工所需的STEP文件；

PCB：原理圖、PCB文件；

SoftWare：在Arduino文件夾下，包含ESP32單片機的控制程序、ATMEGA 328P單片機的控制程序。在Python文件夾下，包含了上位機控制軟件、圖像轉換程序。