Red Pitaya 的 STEMlab 能否取代现有的数据采集工具吗?

Red PitayaSTEMlab 是一款价格低廉、可重新配置的物联网仪器,附带免费的开源软件。STEMlab 带有 10 位或 14 位模数转换器 (ADC) 和数模转换器 (DAC),运行速度为每秒 125 兆字节 (MSPS),能够让电气工程学生和业余爱好者探索最高 62.5 兆赫兹 (MHz) 的信号和系统。

看看下列特性和应用,似乎 Red Pitaya 与市场上其他现有的数据采集工具教学套件非常相似,但有些特性是不同的。

Red Pitaya 的 STEMlab 125-10 教育包(图片来源:Red Pitaya)

特性与应用

  • 双通道数字示波器,具有电压表功能 (±20V)
  • 以太网和 USB 连接,通过加密狗支持 WIFI
  • 双通道任意函数发生器
  • 8 通道数字逻辑分析仪(3.3 V CMOS 和 1.8 V 或 5 V 耐受性,125 MSPS)
  • 16 通道数字 I/O + SPI、I²C、UART 和并行总线分析仪
  • 外部触发器输入
  • 带有函数发生器的双通道频谱分析器 (62.5 MHz)
  • VNA - 矢量网络分析仪
  • 波特分析仪
  • LCR 表
  • 软件无线电 (SDR) 等
  • 通过扩展连接器提供电源(+5 V、3.3 V、-4 V)
  • 基于双核 ARM Cortex A9 + Xilinx Zynq 7010 FPGA 片上系统 (SoC),具有双核处理器和 FPGA 逻辑

Red Pitaya STEMlab 缘起

STEMlab 125-14 诞生于 2013 年,发端于 Instrumentation Technologies 的工程师们希望为全球工程师们带来一个简单、实惠而强大的数据采集设备。尽管如此,Red Pitaya 和目前市面有售的其他数据采集工具包都是主要为教育而设计的。Red Pitaya 也为 NASA、Apple、BOSCH、SIEMENS 等公司所使用。麻省理工学院甚至用它制作了一台 MRI 机器!在其 14 位板的成功之后,Red Pitaya 决定做一个更实惠的版本,并推出了 STEMlab 125-10。

连接和远程访问

Red Pitaya 有一个独特之处,只要你通过以太网连接到他们的板子,由于他们的应用是基于网络的,因此就实现了真正的远程访问。你所需要做的就是在你的浏览器中输入 Red Pitaya 的 URL,就可以开始运行了。你的电脑上不需要额外的软件。也就是说,Red Pitaya 与 LabView、MATLAB、Scilab Python 配合得很好。除此之外,它还支持 Jupyter,这使得创建与 Red Pitaya 互动的学习材料变得超级简单。

它运行 Ubuntu

如前所述,Red Pitayas 广泛用于各种工业和学术项目。之所以应用如此广泛,原因之一就是它能运行完整的 Ubuntu(就像 Raspberry Pi)。这使得 Red Pitaya 成为一个完美的工具,能够让学生将他们在实验室学到的东西应用到现实生活的项目中。

一个教学伙伴

自从 Red Pitaya 推出以来,教育工作者很快就看到了它在培养真正工程师方面的潜力。具体明证之一是,为电路和电子学、测量技术、FPGA 编程和集成电路设计提供了了教学材料

产品线

当 STEMlab 板不能再满足你或你的学生需要时,会发生什么?对于那些用于通信的人来说,SDRlab 122-16 显然是个解决方案。对于其他人来说,SIGNALlab 250-12 才是正选。无论你选择哪一个,好消息是,整个产品线的软件都是一样的,使得切换很容易。

因此,简而言之,Red Pitaya 不仅是教育工作者和学生的瑞士军刀,也是高级工业用户的首选。STEMlab 是教授 FPGA 编程、数字信号处理、电路和电子学等基础学科的完美工具!此外我们还提供了分步教学的实例,使备课更加容易。

关于此作者

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Črt Valentinčič is CTO, co-founder, and conceptual designer of Red Pitaya products, with a goal to improve the quality and safety of our lives by making expensive laboratory measurement and control instruments more affordable and available for industry, research, academia, and individuals.

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