内容介绍

关于袖珍科学实验室开发板

pslab.io 的袖珍科学实验室开发板是一款适用于Android手机或PC的小型USB 供电硬件扩展板，可用来测量各种事物。

使用这款袖珍科学实验室开发板，我们可以通过手机和桌面应用程序来收集测量结果和数据，以通过科学解决全球问题并建设可持续发展的世界。通过 PSLab 移动和桌面应用程序，可以使用手机或台式电脑的传感器来收集测量值和数据。该应用程序配有内置示波器、万用表、波形发生器、逻辑分析仪、电源，并且我们不断添加更多数字仪器甚至机器人控制。借助 PSLab 应用程序，您的手机或 PC 变得就像多台设备合而为一。添加广泛使用的开放标准传感器和PSLab 板，您可以将您的设备扩展为口袋中的完整实验室。您可以收集空气数据、温度、水质、放射性水平以及任何您能想象到的数据。一旦准备好，您就可以共享数据，得出科学结论，并开始采取行动来改变您周围的世界，使其更加可持续。作为开发人员，您可以创建自己的插件和前端，将 PSLab 科学库集成到其他解决方案中。

内置示波器等多种强大功能

Pocket Science Lab 开发板集成了多种强大功能：示波器、万用表、逻辑分析仪、波形发生器、电源、加速度计、气压计、指南针、传感器、照度计等等，无需任何操作。只需将两根电线连接到相关引脚即可开始测量。您可以使用我们的开源 Android 或桌面应用程序来查看和收集数据。您还可以将数百个兼容的 I2C 标准传感器插入 PSLab 引脚插槽。它无需编程即可工作。所以，你所做的实验只限于你的想象力！ PSLab 由 FOSSASIA 和 OpnTec 与全球开源开发者社区合作开发。

测量您需要的各种事物

Pocket Science Lab可以与哪些软件一起使用

只需使用应用程序商店中的开源 PSLab Android 应用程序或 Python 桌面应用程序即可运行您的实验。

开源 PSLab Android 应用程序或 Python 桌面应用程序

硬件规格

4 通道高达2MSPS示波器，通过软件可控制信号的增益
具有可编程增益的12位电压表，输入范围为 +/-10 mV 至 +/-16 V
3x 12 位可编程电压源 +/-3.3 V、+/-5V、0-3 V
12 位可编程电流源，范围为0-3.3mA
支持高级插件/附加模块
4 通道、4 MHz逻辑分析仪
2x 正弦波/三角波发生器。 5Hz至 5KHz，可以手动幅度控制
4x PWM 发生器。 15ns分辨率，频率高达8MHz
电容测量，pF～ uF测量范围
用于Accel/陀螺仪/湿度/温度模块等的 I2C、SPI、UART 数据总线

特征

示波器

PSLab 的主要功能之一是4通道示波器，它可以每秒最多 2M个样本监控模拟输入，它包括触发和增益选择等控件。

波形发生器

SI1：5 Hz – 5 KHz任意波形发生器，手动幅度控制范围为 +/-3 伏
SI2：5 Hz – 5 KHz任意波形发生器，软件幅度控制范围为 +/-3 伏
SQx 实现：有四个相位相关PWM输出，最大频率为 32MHz、15ns，可以对占空比和相位差进行控制。

测量功能

频率计数器经测试高达16 MHz。
电容测量。测量范围为pF～uF
PSLab 具有多个 12 位模拟输入（用作电压表），具有可编程增益，最大范围从 +/-5 mV 到 +/-16 V。

电压和电流源

12位恒流源，最大电流 3.3 mA（受负载电阻影响）。
PSLab 具有三个12 位可编程电压源 +/-3.3 V、+/-5 V、0-3 V。（PV1、PV2、PV3）控制

高级控制

使用示波器进行高级控制
数据记录仪
逻辑分析仪

其它信息

4MHz、4 通道逻辑分析仪，分辨率为 15nS
SPI、I2C、UART 输出
示波器、逻辑分析仪、流数据、无线采集和多个实验的图形界面使用通用框架，大大减少了合并控制和绘图小部件所需的代码。
PSLab 还拥有用于 ESP-12 模块的空间，用于通过接入点/站模式进行 WiFi 访问。

应用

PSLab如何帮助电子工程师和学生？

该设备将各种基本仪器打包到一个方便的包中，其物料清单比一组分布式传统仪器少了几个数量级。

它并不声称与每秒千兆采样的示波器或 22 位万用表一样好，但有可能提供更好的学习体验。就是这样：

以全新的视角来描绘现实世界。可以在 Android 设备/桌面上编码的可视化工具（3D 曲面图、瀑布图、热分布等）比人们对价格合理的示波器所期望的先进得多。如果需要使用普通示波器实现相同的目标，则用户需要具备一定水平的技术专业知识，必须将示波器与计算机连接起来，并编写自己的采集和可视化应用程序。
降低高级实验的进入门槛。：所有工具都紧密集成在一个经济高效的软件包中，即使是被指示在传统示波器周围如履薄冰的普通本科生，现在也可以执行复杂的数据采集任务，例如绘制音叉的谐振频率作为相对湿度/温度的函数。配套应用程序旨在根据目标受众的需求提供不同程度的灵活性。
家里有医生吗？借助 PSlab 中提供的功能集，可以轻松研究最常见的电子元件，并在制作新设计原型时节省时间。可以测试电阻器、电容器、二极管、晶体管、运算放大器、LED、缓冲器等组件。

PSLab 如何帮助科学爱好者？

应用领域的物理学家、化学家和生物学家大多依赖仪器供应商提供测量设备。缺乏电子/技术背景阻碍了他们改进可用设备的能力，这就是为什么高斯计的价格很容易高达 150 美元以上。PSLab不要求用户成为电子/机器人专家，而是帮助他们直接进入采集部分。它负责通信协议、校准要求，并通过有吸引力的绘图处理可视化。

物理学家可能不知道 I2C 是什么，但完全有资格解释从物理传感器获取的数据并表征其准确性。

磁力计 ( HMC5883L ) 可用于演示轴向磁场对距螺线管中心距离的依赖性
压力、温度传感器 (BMP280) 可用于验证气体定律，并根据流行理论验证热力学现象。

同样，化学家可以使用 RGB 传感器 (TCS3200) 将溶液的颜色转化为数字，并在此过程中开发色度计。比色计对于确定有色溶液的质量摩尔浓度非常方便，并且商业化的价格相当昂贵。它还需要一组具有已知波长的 LED，并且大多数制造商都提供正确的特性信息。

对于爱好者来说意味着什么？

它能够大大加快故障排除过程。它还可以立即表征来自各种传感器的预期数据，以便爱好者可以进行相应的编码。例如，“超过什么倾斜阈值和速度，我的人形机器人应该向前摆动手臂，以防止鼻子骨折？” 。这不是一个目前正在开发自己的采集系统的爱好者可以轻易回答的问题。

我们如何让社区参与？

PSLab 具有一个实验设计器，可通过在一个地方提供电子表格、分析工具和可视化选项来加快采集速度。已经规划了一个选项，供用户将他们的新实验/实用程序上传到云端，并对其进行同行评审过程。接下来，这些新的实验可以被重新注入到生态系统中，生态系统将找到它的更多用途，改进它，等等。

例如，用户可以将波形发生器与模拟乘法器IC结合起来，开发频谱分析仪。

自力更生的案例

目前，普通本科生实验室按照课程规定为每个实验使用专用仪器。这些仪器通常只包括实验必需的测量工具，学生只需逐字重复该过程。这不是实验，而只是验证。 PSLab 提供了多种附加仪器，学生可以使用这些仪器通过自己的输入来增强实验。

例如，常用的二极管 IV 曲线跟踪器套件通常有几个电源、一个电压表和一个电流表。但是，如果学生希望研究温度对带隙的影响，他将很难获得额外的工具和软件来结合采集过程。然而，通过 PSLab，他/她可以根据需要从各种温度传感器（LM35、BMP180、Si7021 ..）中进行选择，并进行书本之外的探索。因此，他们为进入研究实验室做好了更好的准备。

总之，该项目具有帮助培养下一代科学家、工程师和创造者的巨大潜力。

资源

PSLab-firmware：固件的源代码和文档
PSLab-hardware：布局、原理图和其他硬件设计文件
PSLab-python：Python 通信库
PSLab-desktop-apps：使用 Qt Toolkit 构建的实验相关应用程序
PSLab-android：袖珍科学实验室的 Android 应用程序