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21st International Symposium on Electrical Engineering "SIE 2025"

21st International Symposium on Electrical Engineering

SIE 2025

Automation of Trinocular Microscope for Quality Analysis of Sugar Grains Using Arduino
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 The need to improve the accuracy and objectivity of microscopic analysis of sugar grains motivated the development of an automated illumination and matrix motion control system coupled to a trinocular optical microscope. The primary objective is to standardize and optimize the capture and analysis of microscopic images, overcoming the limitations of traditional manual methods. To this end, an automated stage controlled by Arduino is designed, integrating BH1750 light sensors, PWM LED regulation, and stepper motors for movement in a 5x5 matrix, enabling sequential image capture with controlled overlap and automatic illumination adjustment. The system will demonstrate its effectiveness by maintaining constant illumination and capturing accurate and reproducible images, facilitating digital assembly and detailed analysis of sugar grain morphology, while also reducing manual intervention and associated errors. The reset function ensures safe recovery from interruptions, contributing to operational reliability. However, the lack of autofocus on the Z axis is identified as a limitation, which restricts full automation and requires manual adjustments to obtain sharp images in different planes. In conclusion, the developed solution represents an advance in automated microscopy applied to sugar grain analysis, improving the precision and efficiency of the process. It is recommended that the integration of autofocus mechanisms and advanced image processing continue to expand the system's capabilities.

La necesidad de mejorar la precisión y objetividad en el análisis microscópico del grano de azúcar motivó el desarrollo de un sistema automatizado de control de iluminación y movimiento matricial acoplado a un microscopio óptico trinocular. El objetivo principal es estandarizar y optimizar la captura y análisis de imágenes microscópicas, superando las limitaciones de los métodos manuales tradicionales. Para ello, se diseña una platina automatizada controlada por Arduino, integrando sensores de luz BH1750, regulación de LEDs mediante PWM y motores paso a paso para desplazamiento en una matriz 5x5, permitiendo la captura secuencial de imágenes con solapamiento controlado y ajuste automático de la iluminación. El sistema demostrará su eficacia al mantener una iluminación constante y capturar imágenes precisas y reproducibles, facilitando el ensamblaje digital y el análisis detallado de la morfología del grano de azúcar, además de reducir la intervención manual y los errores asociados. La función de reset garantiza la recuperación segura ante interrupciones, contribuyendo a la fiabilidad operativa. Sin embargo, se identifica como limitación la ausencia de autoenfoque en el eje Z, lo que restringe la automatización total y requiere ajustes manuales para obtener imágenes nítidas en diferentes planos. En conclusión, la solución desarrollada representa un avance en la microscopía automatizada aplicada al análisis del grano de azúcar, mejorando la precisión y eficiencia del proceso, y se recomienda continuar con la integración de mecanismos de autoenfoque y procesamiento avanzado de imágenes para ampliar las capacidades del sistema.

About The Speaker

Félix Ernesto Padilla Avilés

Félix Ernesto Padilla Avilés

FIE, UCLV Flag of Cuba


Discussion

Practical Info
Spanish / Español
October 20, 2025 3:45 PM
15 minutes
Salon 1
Authors
Félix Ernesto Padilla Avilés
Christian Vieri Ramírez García
Miguel Arturo Mendoza Reyes
Ph. D. Alberto Taboada Crispi
Keywords
análisis morfológico
arduino platform
automation
automatización
control matricial
digital microscopy
matrix control
microscopía digital
morphological analysis
optical sensors
plataforma arduino
sensores ópticos
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