Etapa 1

Rezumat Etapa I/2014:

In cadrul etapei I/2014 “Dezvoltarea componentelor sistemului integrat RFID-senzor” au fost realizati o serie de senzori pentru detectia aminelor biogene (caz particular – histamina) si a unor amestecuri specifice de compusi organici volatili (VOC) din carnea proaspata; s-au obtinut filme polimerice prin polimerizari in plasma si electropolimerizari, aceste tehnici dovedindu-se extrem de versatile pentru a fi utilizate pe o categorie larga de materiale.

Filmele polimerice si senzorii astfel obtinuti au fost caracterizati din punct de vedere morfo-structural si fizico-chimic folosind urmatoarele metode: microscopie electronica de baleiaj (SEM), microscopie de forte atomice (AFM), spectroscopie Raman, masuratori electrice in patru puncte, caracterizari electrochimice.

S-au proiectat doua modele de sisteme RFID, pentru care s-au simulat in Matlab diferite tipuri de antene, propunandu-se doua tehnici de realizare a circuitului (prin litografie cu fascicul de electroni si prin tehnica hologramelor).

Metode de caracterizare:

Microscopie de forte atomice (AFM). Microscop de forte atomice SPM-NTegra Prima AFM (NT-MDT), operat in mod semicontact, folosind un cantilever NSG 01 ( frecventa de rezonanta: 83-230 kHz, constanta de elasticitate: 1.45- 15.1 N/m), la o rata de scanare de 1Hz.

Microscop electronic prin baleaj cu dispozitiv EDAX –HITACHI S2600N cu sondă EDAX: 1. Analiza imaginii cu electroni secundari (SEI) rezoluţie până la 4.0 nm (la 25 kV în vid înaintat), domeniul de mărire 15x – 300.000x, tensiunea de accelerare 0,5 kV – 30 kV; 2. Analiza imaginii cu electroni retroîmprăştiaţi (BSE) rezoluţie până la 5.0 nm (la 25 kV în presiune variabilă), domeniul de presiune 1 – 270 Pa, domeniul de mărire 15x – 300.000x; 3. Microanaliza calitativa si cantitativa prin spectrometrie de raze X dispersiva in energie (EDXS).

Spectrometru Raman: Jasco NRS-3100 cu dublu fascicul laser (532 nm si 785 nm), microscop confocal, domeniu de masura 50 cm-1 – 8000 cm-1, rezolutie 1 cm-1, masa de lucru automata, masuratori in lumina polarizata, obiective pentru NIR.

 Potentiostat: Radiometer Analytical PGZ301 cu sistem de control Voltalab 40, masuratori de impedanta, voltametrie ciclica, coroziune; celula electrochimica 25 cm3 cu manta de raciere, electrozi de referinta (calomel, Ag/AgCl, DHE, RHE etc.), sistem pentru caracterizarea electrozilor serigrafici.

Caracterizari electrice: Sursa de curent si tensiune si masurare Keithley 2400; ±5 µV (sursa) si ±1 µV (masurare) pana la ±200 V curent continuu; sursa si masurare curenti in domeniul ± 10 pA pana la ± 1A.


 

Rezultate Etapa 1/2014:

1. Polimerizari in plasma de argon a monomerilor (anilina si diclorobutina) pentru aplicatii electronice

IMG_2832_prelucrataDescrierea instalatiei experimentale. S-a folosit un sistem de polimerizare în plasmă cu reactor cu electrozi interni. Descărcarea electrică poate fi în curent alternativ sau în curent continuu. Configuraţia reactorului de sinteză a polimerilor în plasmă de curent continuu este compusă din camera de reacţie (a), catod cilindric fix (b), anod mobil (c), suport probe (d), sistemul de purjare a monomerilor (e), pompă de vid şi sursă de curent continuu.

Materiale: Anilina (99,5% puritate, Merck), 1,4-Dicloro-2-butina (99% puritate, Sigma-Aldrich), folie transparenta de PET cu un strat subtire de oxid de indiu si staniu (ITO) si placute de siliciu (1,0,0) (Aldrich), Argon (99,9999% puritate).

Metoda de lucru: Un flux continuu de Ar a fost purjat in interiorul sistemului de polimerizare in plasma. Presiunea joasa a fost realizata folosind o pompa de vid si a fost mentinuta in intervalul 4·10-1 – 7·10-1 mbar. O tensiune de 600 V si un curent de 5 mA fost aplicat intre electrozi pentru a produce plasma. Primul strat subtire realizat a fost cel de polianilina prin purjarea a 0,5 mL solutie de monomer in plasma, urmatorul strat fiind cel de polidiclorobutina, obtinut prin purjarea a 0,5 mL solutie monomer. Timpul total de polimerizare a fost de 10 minute.

          Rezultate:

12

 

 

 

 

(a)                                                                                        (b)

Figura 1. Topografie AFM (a) polianilina si (b) nanocompozit polianilina-polidiclorobutina

3

 

 

 

 

 

Figura 2. Caracteristica I-V a anilinei si a nanocompozitului polianilina-polidiclorobutina

Topografia AFM, realizata in modul semicontact, a indicat pentru polianilina o structura de tip retea, corespunzatoare unei organizari liniare a polimerului. Pentru compozitul polianilina-polidiclorobutina, procesul de polimerizare in plasma a permis formarea unei structuri omogene, prin incapsularea moleculelor de polidiclorobutina in regiunea izolatoare a structurii liniare de polianilina.

 2. Polimerizari in plasma de nanocompozite aniline-grafene pe senzori serigrafici

Materiale:Grafene, Anilina 98% puritate, Argon 99,9999% puritate, apa distilata.

Metoda de lucru: Senzorii pe baza de grafena-polianilina au fost pregatiti prin polimerizare in plasma pe electrodul de lucru al unui senzor serigrafic. S-a pornit de la doi precursori, grafene (obtinute prin exfolire in fluide supercritice a grafitului) respectiv monomerul de anilina, obtinut prin distilarea solutiei de anilina. Precursorii (2 mg grafene si 5 mL anilina, 98%) au fost dispersati cu ajutorul ultrasunetelor timp de 30 min. Senzorul serigrafic a fost acoperit cu o masca ce lasa libera numai zona electrodului de lucru; aceasta zona a fost curatata cu plasma de oxigen timp de 1 minut inainte de a fi supusa procesului de modificare cu compozit. Procesul de polimerizare in plasma a avut loc folosind un gaz purtator (Ar), care a “transportat” solutia de monomer cu suport grafenic, in camera de plasma, initiind polimerizarea anilinei si depunerea acesteia odata cu suportului grafenic pe electrodul de lucru al senzorului serigrafic. La finalul procesului de polimerizare, senzorul serigrafic modificat a fost spalat de mai multe ori cu apa distilata si uscat la temperatura camerei.

Rezultate:

Caracterizarea prin spectroscopie Raman a nanocompozitului pe baza de grafene cu polianilina a evidentiat atat prezenta grafenei (cu cele doua benzi caracteristice D – 1350 cm-1 si G – 1580 cm-1) cat si prezenta polianilinei. Polimerizarea anilinei pe suportul grafenic este sustinuta si de investigarea topografiei suprafetei senzorului cu ajutorul microscopului de forte atomice (AFM).

4

 

 

 

 

 

 

Figura 3. Spectrul Raman al grafenei, anilinei si nanocompozitului grafena-polianilina

56

 

 

 

 

 

(a)                                                                   (b)

Figura 4. (a) Imaginea AFM, in modul semicontact si (b) imagine SEM pentru nanocompozitul grafena-polianilina

Microscopia de forte atomice a indicat o structura globulara, aglomerata sub forma de alveole, cu o suprafata rugoasa, confirmand legatura chimica dintre polimer si substratul de grafena.

7

Figura 5. Voltametria ciclica a nanocompozitului in prezenta diferitelor concentratii de histamina.

Voltametria ciclica pe senzorul serigrafic modificat cu nanocompozit, in prezenta a 50 μL solutii de concentratii diferite de histamina este prezentata in Fig.5. Se observa doua picuri de reducere si doar unul de oxidare, ceeea ce indica un caracter predominant reducator al nanocom-pozitului fata de probe. Picul de reducere de la ~100 mV prezent la investigarea electrochimica a solutiei de TCA 0.3%, se deplaseaza spre potentiale negative la adaugarea histaminei, cresterea concentratiei de histamina avand o influenta invers proportionala cu densitatea de curent obtinuta (aceasta scade o data cu cresterea concentratiei de histamina).

 3. Senzori serigrafici pe baza de metalo-porfirine pentru evaluarea aminelor biogene (caz particular histamina)

Materiale: Metalo porfirine (Figura 7), cloroform (99% puritate, Sigma-Aldrich), histamine crisalizata cu o molecula de HCl (99% puritate, Merck), acid tricloracetic (TCA) – solutie apoasa 0,3%.

8Figura 6. Porfirine: (a) Clorura de Mn(III)-5,10,15,20-tetrafenilporfirina – (MnTPP)Cl), (b) Zn(II)-5,10,15,20-tetrakis(4-piridil)porfirina – (ZnTPyP), si (c) Co(II)-5,10,15,20-tetrakis(4-metoxifenil)porfirina – (CoTMeOPP)

Metoda de lucru: Senzorii au fost pregatiti prin imobilizarea metalo-porfirinelor pe suportul de carbon al unui senzor serigrafic. Porfirinele de Zn (Zn(II)-5,10,15,20-tetrakis(4-piridil)porfirina-ZnTPyP), Mn (Clorura de Mn(III)-5,10,15,20-tetrafenilporfirina – (MnTPP)Cl) si Co (Co(II)-5,10,15,20-tetrakis(4-metoxifenil)porfirina – CoTMeOPP) au fost imobilizate atat prin metoda fizica – dropcast, cat si chimica – legarea covalenta a porfirinelor de substrat. Metoda fizica a presupus dizolvarea a 1 mg metalo-porfirina in 1 mL solvent adecvat (cloroform) si depunerea in picatura a 5 μL solutie pe electrodul de lucru. Dupa uscarea solventului, electrodul a fost spalat cu apa distilata pentru indepartarea surplusului de reactanti si apoi uscat. Metoda chimica a presupus oxidarea suportului de carbon in plasma de oxigen (electrodul auxiliar si cel de referinta, precum si contactele au fost acoperite) timp de 1 minut pentru atasarea gruparilor functionale oxigenate, urmatorul pas fiind cel de clorinare folosind o solutie de SOCl2 20%, incalzita la 600C. Acest proces permite clorurarea suprafetei suportului si implicit, facilitarea legarii covalente a porfirinei de suportul carbonic (John C. Lennox 1977). 5 μL solutie de metalo-porfirina 1 mg/mL a fost depus in picatura si lasat la reactionat timp de 30 minute. Procesul a fost repetat de 3 ori pentru a asigura un exces de reactanti pe suprafata electrodului de lucru. Dupa uscare, senzorul a fost spalat cu apa distilata pentru a indeparta toate impuritatile.

Rezultate:

Senzorii au fost caracterizati electrochimic prin voltametrie ciclica direct pe senzorii modificati, prin adaugarea a 50 μl solutie acida de histamina, de diferite concentratii. Se observa ca senzorii pe care metalo-porfirinele sunt imobilizate fizic prezinta un raspuns diferit pentru histamina, fata de cei care au metalo-porfirinele legate chimic de suport. Acest lucru este explicat prin faptul ca legatura covalenta dintre suport si stratul sensibil inlesneste transmiterea informatiei chimice (saltul electronilor) mult mai bine, in timp ce simpla interactie fizica dintre metalo-porfirina si suportul carbonic nu permite colectarea informatiei in mod omogen (exista portiuni in care saltul electronilor este intrerupt). Semnalul electrochimic obtinut in urma baleierii potentialului in intervalul -1000 mV→1000 mV este reprezentat in figura 7, pentru porfirina de CoTMeOPP. (MnTPP)Cl si ZnTPyP prezinta semnale electrochimice mai putin sensibile la variatia concentratiei de histamine (Figura 8).

 9

 

Figura 7. Senzorul de CoTMeOPP la diferite concentratii de histamine: legatura (a) chimica si (b) fizica.

 

 

10

 

Figura 8. Senzorul de (MnTPP)Cl la diferite concentratii de histamine: legatura (a) chimica si (b) fizica.

 

 

 

Domeniul de concentratii ales pentru histamina este reprezentativ pentru analiza produselor alimentare din carne, limita maxima admisa de Uniunea Europeana fiind de 100-200 ppm (900-1800 μmol/kg) (Tsuneo Sato 2005).

4. Senzori serigrafici bazati pe nanocompozite polianilina-grafene obtinute prin electropolimerizari

Materiale: Anilina, 98% puritate; grafene, obtinute prin exfoliere in fluide supercritice; solutie de H2SO4 1M, histamina cristalizata cu o molecula de HCl, 99% puritate; solutie de acid tricloracetic 0,3%, pentru prepararea solutiilor de histamina.

Metoda de lucru: Polimerizarea electrochimica a stratului de grafene-polianilina a fost realizata cu ajutorul unui sistem Voltalab 40, avand un potentiostat PGZ 301 (Radiometer Analytical) si intr-o celula electrochimica tipica, cu trei electrozi: un electrod de lucru realizat dintr-un electrod serigrafic de carbon, SPE C110, avand contactele si ceilalti electrozi serigrafiati acoperiti cu un polimer inert si doar aria de lucru expusa solutiei, un electrod de referinta format dintr-un electrod de calomel saturat (SCE) si un contraelectrod format dintr-un electrod de carbon sticlos. Solutia de polimerizat a fost realizata prin dispersia a 5 mg grafene si 500 µL monomer de anilina in 25 mL H2SO4 1 M. Pentru polimerizarea si depunerea stratului sensibil pe electrodul de lucru al senzorului serigraphic, s-a baleiat potentialul intre -200 mV si 1250 mV vs SCE, timp de 10 cicluri.

Rezultate:

11

Figura 9. Voltametria ciclica obtinuta in urma procesului de electropolimerizare a anilinei si grafenei, intr-o solutie electrolit de H2SO4 1M vs SCE.

 Voltamteria ciclica obtinuta in urma procesului de electropolimerizare prezinta un caracter reversibil, cu trei picuri de oxidare si 3 picuri corespunzatoare de reducere. Cresterea densitatii de sarcina o data cu numarul de cicluri permite un control direct asupra grosmii stratului sensibil depus pe electrod.

Figura 10. (a) Imaginea AFM, in modu12l semicontact si (b) imagine SEM pentru nanocompozitul grafena-polianilina

Topografia AFM indica o structura omogena, de tip “conopida” pentru materialul compozit, imaginile SEM prezentand in detaliu structura de tip fibros a polimerului ce inglobeaza total planurile grafenice, realizand un contact ferm intre cele doua materiale. Legatura puternica dintre cele doua structuri este evidentiata in cazul voltametriei ciclice realizate pentru detectia histaminei, avand ca strat sensibil compozitul polianilina-grafena. 50 µL solutie de histamina in TCA 0,3%, de diferite concentratii, au fost picurati pe senzorul serigrafic, inregistrandu-se semnalul electrochimic.

13

Figura 11. Raspunsul senzorului serigrafic pe baza de polianilina-grafena la diferite concnetrtii de histamina

Compozitul fabricat este capabil sa detecteze analitul de interes pe o plaja ingusta: 0,1 ppm – 10 ppm, acest lucru fiind extrem de important pentru evidentierea gradului de prospetime (cu cat carnea este mai veche cu atat creste nivelul de histamina detectat). Picul de reducere de la 250 mV este deplasat spre potentiale negative o data cu scaderea concnetratiei de histamina sub 10 ppm, in timp ce pentru concentratii superioare acestei valori, procesul de reducere se suprapune cu reducerea TCA 0,3%. Totodata, se observa scaderea densitatii de current pentru picul de oxidare o data cu cresterea concentratiei de histamine.

 5. Senzori pe baza de grafene-polipirol pentru detectia compusilor organic volatile (VOC) eliberati la degradarea alimentelor

Materiale: Pirol 98% puritate, solutie apoasa de GOx (1 mg / 1 mL), 2 mg grafene chlorinate pregatite in laborator prin sinteza chimica, HClO4 0.1M.

Metoda de lucru: Senzorii au fost dezvoltati pe suport interdigitizat, format din contacte de Au trasate pe suport de siliciu. Tehnica folosita a fost electropolimerizarea, folosind un sistem Voltalab 40, dotat cu un potentiostat PGZ 301 (Radiometer Analytical), intr-o celula electrochimica tipica, formata dintr-un electrod de lucru (suportul interdigitizat, contactul fiind realizat pe traseele de Au), un electrod de referinta (SCE-calomel saturat) si un electrod auxiliar (placuta de otel, cu aria de 6.25 cm2). Solutia de polimerizat a constat dintr-un electrolit suport, HClO4 0.1M, in care s-au dispersat prin ultrasonare 1 mg GOx (oxid de grafena – pregatit in cadrul laboratorului, folosind metoda Hummers cu preoxidare) sau G-Cl (grafene clorinate) si 0.144 M monomer de pirol. Solutia a fost transferata in celula electrochimca si potentialul a fost baleiat intre 800 mV →-1175 mV, cu o viteza de scanare de 100 mV/s. S-au realizat doi senzori interdigitizati modificati cu poilipirol pe suport grafenic: 1) GOx-Py si 2) G-Cl+Py.

Rezultate:

14

Figura 12. Voltametriile ciclice obtinute in timpul polimerizarii sistemului GOx-Py (a) si a G-Cl+Py ( b), in electrolit acid (0.1 M HClO4).

Senzorii au fost caracterizati electrochimic, morfologic si electric, performantele lor in detectia gazele de interes fiind obtinute prin ridicarea caracteristicii I-V. Voltametria ciclica (Figura 12.) obtinuta in urma procesului de electropolimerizare indica un proces reversibil; senzorul pe baza de GOx prezinta un strat dublu electric mai mare (Cdl = 17.11 mF/cm2) si o tendinta de depunere a stratului polimeric mai accentuata fata de senzorul pe baza de G-Cl, care indica un strat dublu electric mai mic (Cdl = 7.62 mF/cm2) si o acumulare mai slaba a compozitului pe suprafata senzorului interdigitizat.

15

Figura 13. Variatia densitatii de sarcina in timpul electropolimerizarii in functie de numarul de cicluri

Figura 13 prezinta variatia densitatii totale de sarcina in functie de numarul de cicluri. Densitatea maxima este observata pentru sistemul G-Cl+Py, dar aceasta scade dramatic dupa 20 de cicluri, in timp ce pentru sistemul GOx-Py tendinta de crestere este uniforma.

Figura 14. Topo16grafia AFM a suprafetei celor doi senzori: a) sistemul GOx-Py si b) sistemul G-Cl+Py

Topografia AFM prezinta dispunerea straturilor de suport carbonic si polimer pe suportul interdigitizat. Se observa ca, pentru sistemul GOx-Py, polipirolul formeaza nanoparticule omogen distribuite pe marginea plachetelor de GOx. Pentru sistemul G-Cl+Py se observa o mai buna omogenitate in dispunerea polimerului pe suportul de grafena, tendinta compozitului fiind de a forma o structura de tipul “conopida”.

 17Figura 15. Sensibilitatea senzorului pe baza de G-Cl+Py la diferite gaze de interes.

Ridicarea caracteristicii I-V intr-o camera special conceputa pentru masuratorile in atmosfera controlata (camera de gaz dezvoltata in laborator) a indicat raspunsuri diferite in functie de natura gazului. Astfel, pentru tiofena, ambii senzorii au indicat o slaba perceptie, curentul modifican-du-se foarte putin, atat la admisia gazului in camera cat si la evacuare; pentru compusii organici volatili (VOC) din carnea proaspata s-a observat o modificare usoara modificare in conductivitatea stratului sensibil pe baza de G-Cl+Py in prezenta a 5 g proba carne proaspata de pui, evacuarea gazelor ducand la revenirea conductivitatii stratului sensibil la valori apropiate de cele initiale. Pentru amoniac, stratul sensibil a reactionat chiar si la concentratii foarte mici, de ordinul 10 ppm, pastrandu-si tendinta de crestere a conductivitatii chiar si la indepartarea gazului. Stratul sensibil a fost regenerat prin tratament termic bland, prin incalzire la 450C, in atmosfera circulanta.


Proiectarea dispozitivului RFID si elaborare documentatie

Un sistem RFID este alcatuit din trei elemente esentiale:

  • o eticheta sub forma unui chip conectat cu o antena; este partea care colecteaza datele in timp real si apoi le transmite prin radiofrecventa. Etichete are deci in mod obisnuit doua parti: cipul si antena; informatiile sunt stocate si procesate de catre cip in timp ce antena este utilizata pentru a primi si transmite informatie.

In conformitate cu standardele europene –EPC global Standards, cipul de memorie contine un cod electronic al produsului care permite identificarea fiecarui produs intr-o maniera unica. Exista diferite formate EPC de 64, 96 si 128 biti. Un format de 96 de biti de exemplu, poate identifica pana la 268 de milioane de producatori, peste 16 milioane de tipuri de obiecte si aproape 69 miliarde de articole de la fiecare producator. Exista doua tipuri de etichete: active – care au sursa proprie de putere si pasive –cele fara sursa de putere. Pentru etichetele pasive energia provine de la semnalul radio transmis prin antena.

  • un cititor care emite semnale de radiofrecventa si primeste raspunsuri de la eticheta,
  • un sistem de calcul (computer) care leaga partea de identificare- eticheta cu cititorul si care introduce intr-o baza de date toate informatia disponibila.

Model 1.

18

 

 

Figura 16. Schema bloc identificator, transmitator semnal senzor RFID.

Aceasta este o schemă bloc generală care ar trebui să cuprindă toate elementele de bază ale unui identificator.

 

 

19

 

Figura 17. Schema bloc Cititor RFID.

Aceasta este o schemă bloc generală care ar trebui să cuprindă toate elementele de bază ale unui cititor sau emiţător.

 

 

 

 

Model 2.

Dispozitivul RFID propus a fi realizat in proiectul de fata este alcatuit dintr-o platforma realizata pe un substrat izolator placat cu cupru din cele utilizate pentru realizarea circuitelor imprimate (cablaj imprimat), pe care se realizeaza antena si pe care pot fi montate cipul pentru iregistrarea datelor si pe care de asemenea pot fi montati si senzorii sau ariile de senzori realizate independent pe substrat de siliciu sau alte substrate. Aceasta abordare are avantajul flexibilitatii in abordarea diverselor aplicatii in functie de aria de interes si in functie de senzorii disponibili sau cei dezvoltati prin cercetare proprie.

Astfel prin cercetare proprie pot fi dezvoltati senzori de temperatura realizati din rezistoare de platina in straturi subtiri depuse pe substrate izolatoare (siliciu oxidat sau sticla), senzori de gaze realizati pe principiul capacitoarelor MOS pe siliciu sau carbura de siliciu, sau capacitoare de tip MOX realizate pe sticla in care elementul sensibil este constituit din polimeri depusi pe armaturile capacitoarelor.

          Abordarea propusa are avantajul ca poate beneficia de tehnologiile de fabricatie din domeniul componentelor semiconductoare pe siliciu cum ar fi:

  • procese fotolitografice,
  • procese de depunere din faza chimica de vapori,
  • procese de depunere prin evaporare in vid,

care asigura posibilitatea lucrului in serie si reducerea dimensiunilor concomitent cu cresterea acuratetii si a sensibilitatii dispozitivelor. In felul acesta se asigura preturi de cost reduse, consumuri de energie scazute si adaptabilitate ridicata la necesitatile pietei.

          Informațiile furnizate de senzori sunt prelucrate de un circuit care se poate realiza cu microcontrolere. Acestea sunt dispozitive care sunt programate software, luând în considerare următoarele aspecte particulare unei aplicații: tipul de intrări utilizate (digitale sau/și analogice), secvența în timp de citire a intrărilor, organizarea informației într-un format convenabil, dar și modul de transmitere a informației (wireless, USB,…).

          În (A. Vergara 2007), se utilizează un microcontroler pe 16 bits din seria MSP430, fabricat de Texas Instruments. Consumul acestui microcontroler este de doar 1μA când este inactiv, ceea ce constituie un avantaj important pentru aplicațiile în care alimentarea se realizează de la baterii. Descrierea în detaliu a acestui microcontroler, dar și modul de programare a acestuia, este prezentată în numeroase referințe bibliografice (v. de exemplu (M. Jimenez 2014) și (Nagy 2003)). În particular, variația rezistenței senzorilor de gaz pasivi de tip metal oxid semiconductor (MOX) poate fi detectată dacă aceștia sunt dispuși într-o punte rezistivă, conversia analog-digitală fiind realizată de convertorul pe 12 bits al microcontrolerului.

          O soluție simplă de testare a unei aplicații este de a utiliza platforme de procesare open-source deja implementate, realizate în jurul unui microcontroler, capabile de a prelua date provenite de la diferiți senzori conectați la acestea. În acest fel, efortul proiectantului se concentrează doar asupra realizării programului software, conform obiectivelor specifice ale aplicației. Ulterior, circuitul poate fi optimizat luând în considerare și alte criterii (dimensiuni, consum de putere,…). O astfel de platformă este Arduino UNO, realizată în jurul microcontrolerului Atmega328. Aceasta platformă conține 14 pini digitali și 6 pini analogici, suficienți pentru a gestiona majoritatea aplicațiilor care presupun citirea unor senzori. Arduino UNO se poate programa direct prin conectorul USB al unui PC, fără a mai fi necesară utilizarea unor dispozitive de programare speciale. Modul de utilizare și programare a acestei platforme de procesare este descrisă pe larg în literatura de specialitate (v. de exemplu (Margolis 2011) și (McRoberts 2010)).

          O alta varianta de platforma care ar putea fi abordata poate fi realizata cu un convertor digital AD 7746 sau cu un dispozitiv mai nou AD7150 care sunt de asemenea disponibile comercial.


 Bibliografie

Vergara, E. Llobet, J.L. Ramirez, P. Ivanov, L. Fonseca, S. Zampolli, A. Scorzoni, T. Becker, S. Marco, J. Wollenstein. “An RFID reader with onboard sensing capability for monitoring fruit quality.” Sensors and Actuators B 127 (2007): 143-149.

John C. Lennox, Royce W. Murray. “Chemically modified electrodes: VI. Binding and reversible electrochemistry of tetra-(aminophenyl)porphyrin on glassy carbon.” Journal of Electroanalytical Chemistry 78 (1977): 395-401.

Jimenez, R. Palomera, I. Couvertier. Introduction to embedded systems using microcontrollers and the MSP430. Springer, 2014.

Margolis, M. Arduino cookbook. O’Reilly Media Inc., 2011.

McRoberts, M. Beginning Arduino. Apress (distributed by Springer), 2010.

Nagy, C. Embedded systems design using the TI MSP430 series. Elsevier, 2003.

Tsuneo Sato, Tatsuo Horiuchi, Ikuko Nishimura. “Simple and rapid determination of histamine in food using a new histamine dehydrogenase from Rhizobium sp.” Analytical Biochemistry 346, no. 2 (2005): 320–326.