把海洋微世界带回桌面
源自斯坦福 Prakash Lab 与海洋研究团队的模块化流式显微成像平台。按 v2.1 原版采购表、激光切割图和逐步实拍整理，连接树莓派、可换镜头与蠕动泵，用于浮游生物观察和公民海洋学。论文公开具名团队复现照片；本页不把设备部署数量当作独立复现人数。
alan000
Frontiers in Marine Science 2022
### 备料、版本与切割件标号
采用 v2.1、5 mm SVG结构和Adafruit电机HAT。对照A—N标号辨认全部切割件，检查板厚和比例；原表的螺丝/支柱为套装，不等于每种零件各1个。准备胶水、焊锡、导线等辅材。
**检查**：确认零件齐全后再装配；本页不把v2.5专用HAT、泵和结构混入此版。
图源：PlanktoScope contributors，v2.1官方装配指南，CC BY-SA 4.0。本段为中文整理与补充检查。
[原版对应步骤与高清图](https://docs.planktoscope.community/setup/hardware/v2.1/assembly/)
### 底座安装8个短支柱
在底板A图示孔位装入8个M2.5×6 mm支柱。用钳子辅助扶正，均匀拧紧。
**检查**：亚克力易裂，不要过度拧紧。
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### 准备并固定电机HAT
把接线端子和排针焊在Adafruit电机驱动板上；检查焊点后放到图示支柱位置。
**检查**：断电操作，检查桥连、虚焊和引脚方向。
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### 磁铁试配与极性
将样品台B和流动池夹具、物镜架及其安装座的磁铁成对试配；确认相互吸引后再固定。
**检查**：先检查极性再上胶；孔太紧可适量修整，不要强压裂开板材。
图源：PlanktoScope contributors，v2.1官方装配指南，CC BY-SA 4.0。本段为中文整理与补充检查。
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### 样品台与双步进滑台
将两个驱动安装头的凸榫插入样品台B对应孔，使用适合材料的胶固定。必要时手转丝杆使左右位置对齐。
**检查**：胶固化后检查样品台平行，移动无明显扭曲或卡滞。
图源：PlanktoScope contributors，v2.1官方装配指南，CC BY-SA 4.0。本段为中文整理与补充检查。
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### 攻M12螺纹并安装物镜
对M、D的镜头孔用M12×0.5右旋丝锥垂直攻丝，保持两个光轴对齐；按原图将25 mm物镜旋入D。
**检查**：适量润滑并去除切屑；不得让碎屑落到镜片或传感器。
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### 拆除Pi相机原镜头
按照片旋下Pi Camera v2.1原装镜头，为外部物镜系统腾出光路。
**检查**：保护裸露传感器，避免手指、油污和灰尘接触；先确认相机版本。
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### 固定相机板
利用G板对应孔位固定相机板，保持传感器位于光轴中心。
**检查**：确认板件平整、排线接口可接近，不碰触传感器。
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### LED接线与安装
将白光LED安装到F支架，导线留足到另一端驱动板的长度；可先将F与E轻微固定以便后续装配。
**检查**：原图红线接LED长脚、黑线接短脚；供电按上游设计核对，不可直接接12V。
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### 按顺序插入光机隔板
依照连续图，把B、C、D、E、F、G对应组件放入底板A槽位；依图确认朝向。
**检查**：检查同轴、滑台活动空间和导线通道后再锁紧。
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### 泵与H安装板
将蠕动泵安装于H，电线穿孔，泵管朝向图示管孔，再固定泵体。
**检查**：采购型号或接口变化时先核对孔距和电气参数。
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### 安装泵组件
将H及泵组件安装到底板A，对照实物图检查整体布局。
**检查**：管路和导线暂不夹紧，留出接线操作空间。
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### 电机HAT端子接线
根据原版接线图连接对焦步进电机和泵。双极步进电机有两组线圈，应先用万用表识别线圈对。
**检查**：不要只凭线色接线；交换泵和对焦端口后必须同步修改配置。轻拉检查端子不松脱。
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下图由原版SVG直接渲染为PNG，未更改接线内容。高清矢量图见原版链接。
### 写卡、散热片与树莓派
从官方发行页选适用于Adafruit HAT的adafruithat镜像，用Raspberry Pi Imager写入至少32GB卡。装散热片、插卡并固定Pi到底板A。
**检查**：写卡会清空所选卡；先确认盘符。记录镜像完整版本，不将测试版默认为稳定版。
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### 安装8个长支柱
用8个M2.5×15 mm支柱固定电机板和树莓派，并为上层HAT提供支撑。
**检查**：核对长度、数量与板卡净空，不使板弯曲。
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### 连接Pi端相机排线
轻抬接口锁扣，按照片方向插入排线后压回锁扣。
**检查**：断电插拔；不要反折、夹伤排线或强拉锁扣。
图源：PlanktoScope contributors，v2.1官方装配指南，CC BY-SA 4.0。本段为中文整理与补充检查。
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### 电源端子接线
按图连接电机板电源导线，核对极性和供电方案。原BOM区分Pi的5V 3A电源及升压供电链路。
**检查**：USB升压模块原表要求12V端限流0.8A；不得把12V接入Pi的5V输入。
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### 准备GPS HAT
装入GPS板所需CR1220电池，并焊接连接排针。
**检查**：GPS可选；无GPS时跳过相关装配，但保留后续软件配置一致。
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### 安装GPS HAT
将GPS板放到电机板上方对应支柱处，对齐接口和安装孔。
**检查**：检查排针无错位、无短路。
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### 安装风扇HAT
把风扇板装在树莓派上方支柱。
**检查**：相机排线须穿过板上预留槽，不能被风扇板压住。
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### 固定上层HAT
用图示8枚螺丝将GPS和风扇HAT固定到支柱上。
**检查**：原采购表仅列紧固件套装；按实际支柱螺纹核对螺丝长度。
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### 安装后板I
将后侧板I插入底板A对应槽位。
**检查**：先试插，不强行敲击脆性板材。
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### 侧板连接器
把电源和GPS天线连接器装到J板对应位置。
**检查**：核对接插件牢固，线缆不受扭力。
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### 安装侧板J并连接GPS
将J插入底板，按图连接GPS线。
**检查**：小型GPS接口较脆，垂直对准后轻压。
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### 安装另一侧板K
将K装入底板A对应槽位。
**检查**：确认两侧板方向及线缆走向。
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### 固定侧板接合处
用图示螺丝与螺母固定侧板之间的连接。
**检查**：均匀拧紧，检查各槽位已到位。
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### 固定侧板到底板
把侧板用螺丝与螺母固定到底板A。
**检查**：翻转机身时扶住未固定板件，防止跌落。
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### 连接相机端排线
在相机板端轻抬锁扣、插入排线并锁定。
**检查**：核对接触面方向，不折损柔性排线。
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### 压接GPIO排线
使用10 cm 40P排线与两个2×20 IDC插座；两端接头须在排线同一侧、方向一致。用台钳均匀压接。
**检查**：下方先给错误示例、再给正确示例；务必按图片标签辨认，不可交叉接线。
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### 连接两个HAT的GPIO
用GPIO排线连接风扇HAT和GPS HAT；可将相机排线从GPIO排线下方整理通过。
**检查**：核对Pin 1和全部40针一一对应，不能偏移一排。
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### 装配注射器和流体回路
依连续图连接两只20 mL注射器、1.6 mm内径管路、Luer接头、流动池和泵，管路按H与照明支架通道穿行。
**检查**：先用清水低速测试渗漏、堵塞、气泡及流向；原版流动池配置应与镜头和软件参数一致。
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### 最终检查并盖上L
最后检查供电极性、导线和管路不受夹；LED线和泵线放入预留槽后安装顶板L并固定。
**检查**：先进行断电检查，再分模块上电；异常发热或卡滞时立即断电排查。
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### 启动、调焦和成像验收
上电后连接设备pkscope开头的热点，按所用镜像说明打开设备网页；测试相机预览、LED、对焦和泵。记录清水空白及真实样本的原始图像。
**检查**：装好不等于验收通过。先做尺度与泵流量校准，保存硬件版本、镜像、镜头、流动池、流量及曝光信息；本站未做实物验证。
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