Red Pitaya 的 STEMlab 是否可取代現行的數據採集工具？

Red Pitaya 的 STEMlab 是經濟實惠且可重新配置的 IoT 儀器，更隨附免費的開放原始碼軟體。STEMlab 提供 10 位元或 14 位元類比數位轉換器 (ADC) 與數位類比轉換器 (DAC)，能以 125 MSPS 的速度運作，能讓電機工程領域的學生和業餘愛好者探索高達 62.5 MHz 的訊號和系統。

從下面列出的特點和應用來看，Red Pitaya 似乎與目前市面上其他數據採集工具教育套件非常相似。然而，還是有些與眾不同的特性。

Red Pitaya 的 STEMlab 125-10 教育套件 (圖片來源：Red Pitaya)

特點和應用

• 雙通道數位示波器含伏特計功能 (±20V)
• 乙太網路和 USB 連接，並可透過隨身棒提供 Wi-Fi 支援
• 雙通道任意函數產生器
• 八通道數位邏輯分析儀 (3.3 V CMOS 和 1.8 V 或 5 V 容差、125 MSPS)
• 16 通道數位 I/O + SPI、I²C、UART 和平行匯流排分析儀
• 外部觸發輸入
• 雙通道頻譜分析器配函數產生器 (62.5 MHz)
• 向量網路分析儀 (VNA)
• Bode 分析儀
• LCR 儀表
• 軟體定義無線電 (SDR) 等
• 透過擴充連接器提供電源 (+5 V、3.3 V、-4 V)
• 以雙核心 ARM Cortex A9 + Xilinx Zynq 7010 FPGA 系統單晶片 (SoC) 為基礎，具有雙核心處理器和 FPGA 邏輯

Red Pitaya STEMlab 的起源

STEMlab 125-14 於 2013 年問世，因為一群 Instrumentation Technologies 工程師希望能為全球工程師帶來簡單、經濟實惠但功能強大的數據採集裝置，這個產品才應運而生。不過，Red Pitaya 和其他現行的數據採集工具套件主要都是針對教育用途而設計。Red Pitaya 也獲得 NASA、Apple、BOSCH、SIEMENS 等公私機構採用。MIT 甚至還用它製作了一台 MRI 機器！在 14 位元板件創下成功記錄後，Red Pitaya 決定製作價格更親民的版本，因此推出 STEMlab 125-10。

連接和遠端存取

Red Pitaya 有個獨特之處，就是可以透過乙太網路連接到這些電路板，而且 Red Pitaya 也提供網頁式應用程式，因此可以達到真正的遠端存取。您所要做的，就是在瀏覽器中輸入 Red Pitaya URL，然後就可開始上手操作。無需在電腦上安裝其他軟體。話雖如此，Red Pitaya 還是可以順利搭配 LabView、MATLAB、Scilab 和 Python 使用。最重要的是，還可支援 Jupyter，能讓您用非常簡單的方式，製作出與 Red Pitaya 互動的教材。

可以執行 Ubuntu

如之前所述，Red Pitaya 已廣泛運用於各種工業和學術專案。這背後的原因之一，就是能執行完整的 Ubuntu (和 Raspberry Pi 一樣)。因此 Red Pitaya 成為學生的完美工具，有助於將實驗室學到的知識，應用在現實生活中的專案。

教學輔助工具

自 Red Pitaya 問世以來，教育工作者很快就發掘其無窮潛力，有助於培育真正的工程師。這一點，從五花八門的電路和電子學、測量技術、FPGA 編程、積體電路設計等教材，就可見一斑。

產品系列

STEMlab 板已無法滿足您或您學生的需求時，該怎麼辦？對於把 STEMlab 板用於電信應用的人來說，SDRlab 122-16 是不二之選。至於其他用途，則可以選擇 SIGNALlab 250-12。無論您採用哪一款，好消息是整個產品線使用的軟體都是相同的，因此可以輕鬆轉換。

簡而言之，Red Pitaya 不僅是適合教育工作者和學生的多功能合一工具，也適合進階的工業使用者。STEMlab 是傳授 FPGA 編程、數位訊號處理、電路和電子學等基礎知識的完美工具！我們也提供循序漸進的教學範例，讓備課更加輕鬆。