我用STM32做了一台隧道扫描显微镜

硬核造物

扫描隧道显微镜

本项目是一个旨在通过DIY来搭建一个原子级扫描隧道显微镜。

 

截止至2022年6月，本项目已经成功测量了隧穿距离-电流曲线、热解石墨（HOPG）的扫描隧道光谱曲线（STS）以及样品无尺寸定性成像。

 

开源文件介绍

Archive
该目录下为第一代显微镜的开源资料，详见readme。

3DModel
该目录内包括了外壳设计文件、CNC加工所需的STEP文件。

Software
该目录下包括了单片机程序（使用Arduino、PlatformIO完成），用于控制单片机的Python程序（通过串口与单片机通讯，界面设计基于QT），用于转换扫描图像的Python程序。

Document 

该目录下包括了在开发过程中参考的论文、数据手册。

 

第一代STM扫描隧道显微镜设计方案

硬声UP主：dimsmary

简介：这是初代STM方案，机械结构采用两块铝板搭建。方案较为简单，没有取得能够用于分析的实验结果，但后续方案的搭建基于本初代方案进行搭建，本版本的方案仅供参考，暂不提供详细的文档资料。

发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单片机控制程序（采用LVGL进行交互）、基于MPU9250的震动探测程序，均采用Arduino+Platform IO进行开发；

PCB及原理图；

用于测量干涉条纹的Python脚本；

LTSpice对电源芯片的仿真文件；

 

第二代STM扫描隧道显微镜设计方案

硬声UP主：dimsmary

简介：该方案的结构能够测量，隧穿距离-电流曲线

扫描隧道谱（STS）。

v2.0.0.zip内含的文件包括：

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

PCB：原理图、PCB文件；

SoftWare：在Arduino文件夹下，包含ESP32单片机的控制程序、ATMEGA 328P单片机的控制程序。在Python文件夹下，包含了上位机控制软件、图像转换程序。