Le STEMlab de Red Pitaya peut-il remplacer les outils d'acquisition de données actuels ?

Le STEMlab de Red Pitaya est un instrument IoT abordable et reconfigurable, associé à un logiciel gratuit et open-source. Disponible avec des convertisseurs analogique-numérique (CAN) et des convertisseurs numérique-analogique (CNA) de 10 ou 14 bits fonctionnant à 125 méga-échantillons par seconde (Méch./s), le STEMlab permet aux étudiants en génie électrique et aux amateurs d'explorer des signaux et des systèmes jusqu'à 62,5 mégahertz (MHz).

Au regard des fonctionnalités et des applications répertoriées ci-dessous, Red Pitaya peut sembler très similaire à d'autres kits éducatifs d'outils d'acquisition de données actuellement sur le marché. Cependant, certaines caractéristiques lui permettent de se démarquer.

Pack éducatif STEMlab 125-10 de Red Pitaya. (Source de l'image : Red Pitaya)

Fonctionnalités et applications

• Oscilloscope numérique à deux canaux avec fonction voltmètre (±20 V)
• Connectivité Ethernet et USB, prise en charge Wi-Fi via une clé
• Générateur de fonctions arbitraires à deux canaux
• Analyseur logique numérique à 8 canaux (CMOS 3,3 V et tolérant 1,8 V ou 5 V, 125 Méch./s)
• E/S numériques à 16 canaux + SPI, I²C, UART et analyseur de bus parallèle
• Entrée à déclenchement externe
• Analyseur de spectre à deux canaux avec générateur de fonctions (62,5 MHz)
• Analyseur de réseau vectoriel (VNA)
• Analyseur de Bode
• Compteur LCR
• Radio logicielle (SDR) et plus
• Sources d'alimentation disponibles via un connecteur d'extension (+5 V, 3,3 V, -4 V)
• Basé sur un système sur puce (SoC) FPGA Xilinx Zynq 7010 + ARM Cortex-A9 double cœur, présentant une logique FPGA et un processeur double cœur

Origines du STEMlab de Red Pitaya

Le STEMlab 125-14 a vu le jour en 2013 et est né de la volonté des ingénieurs d'Instrumentation Technologies d'offrir aux ingénieurs du monde entier un dispositif d'acquisition de données puissant, mais simple et abordable. Néanmoins, les outils Red Pitaya et les autres kits d'outils d'acquisition de données actuellement disponibles ont tous été conçus principalement à des fins éducatives. Le système Red Pitaya est également utilisé par la NASA, Apple, BOSCH, SIEMENS et bien d'autres. Le MIT l'a même utilisé pour fabriquer une machine IRM ! Après le succès de sa carte 14 bits, Red Pitaya a décidé de fabriquer une version encore plus abordable et a lancé le STEMlab 125-10.

Connectivité et accès à distance

L'une des singularités de Red Pitaya est la possibilité de se connecter à leurs cartes via Ethernet, ce qui permet un véritable accès à distance dans la mesure où ces cartes fonctionnent avec des applications Web. Il vous suffit de saisir l'URL de Red Pitaya dans votre navigateur pour être opérationnel. Aucun logiciel supplémentaire n'est requis sur votre PC. Red Pitaya est compatible avec LabView, MATLAB, Scilab et Python. Par ailleurs, Jupyter est également pris en charge, ce qui simplifie considérablement la création de supports pédagogiques interagissant avec Red Pitaya.

Fonctionnement sous Ubuntu

Comme je l'ai déjà indiqué, les solutions Red Pitaya sont utilisées dans toutes sortes de projets industriels et académiques. L'une des raisons de ce succès est le fait que ces solutions fonctionnent entièrement sous Ubuntu (tout comme un Raspberry Pi). Cela fait de Red Pitaya l'outil idéal pour permettre aux étudiants de mettre en pratique dans leurs projets réels ce qu'ils ont appris en laboratoire.

Un partenaire d'enseignement

Dès le lancement de Red Pitaya, les enseignants n'ont pas tardé à constater son potentiel pour former de véritables ingénieurs. Les supports pédagogiques mis à disposition pour les circuits et l'électronique, la technologie de mesure, la programmation FPGA et la conception de circuits intégrés en sont une preuve supplémentaire.

Ligne de produits

Que se passe-t-il lorsque vous ou vos étudiants « dépassez les limites » de la carte STEMlab ? Pour ceux qui l'utilisent pour les télécommunications, le kit SDRlab 122-16 constitue la réponse évidente. Pour tous les autres, la solution se trouve dans le kit SIGNALlab 250-12. Quelle que soit l'option choisie, la bonne nouvelle est que le logiciel reste le même pour toute la ligne de produits, ce qui facilite le changement.

En résumé, Red Pitaya est non simplement un couteau suisse pour les enseignants et les étudiants, mais également pour les utilisateurs industriels plus expérimentés. Le STEMlab est l'outil idéal pour enseigner les bases de la programmation FPGA, du traitement des signaux numériques, des circuits et de l'électronique, et de bien d'autres domaines ! Nous proposons également des exemples d'enseignement détaillés, qui facilitent la préparation des cours.