将智能手机转变为信号发生器 信号发生器, 实验室设备, 智能手机

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信号发生器是实验室中的常见设备。它们最适合用于组装前，测试新硬件设计的输入，并验证电路的性能。近年来，这些实验室工具不仅在体积尺寸上有所下降，其成本也在降低。因此，如今市场上已经有不少便携版的信号发生器。
对于忙碌的工程师，这种便携式版本确实很方便，但很多时候，常常要带好几台设备，这样工具包就会超过50磅的限重值。于是，人们现在开始设计可插入智能手机的实验室设备。您不必随身携带另一台装有电脑的设备，只需利用手机的计算能力和功能，便可使设备既轻便小巧又便宜实惠！

如何把智能手机转变成信号发生器呢？最简单的方法是利用手机上已有的耳机插孔！不必感到惊奇，试试插入板载USB接口！像任何工程项目一样，这个接口的作用也有局限性。

一个标准的耳机插孔通常只覆盖一个人可以听到的频率范围（20~20000Hz）。这个范围看似有限，但对于大多数传感器和应用而言，它实际上已相当广泛。心电图，脑电图和肌电图等医疗传感器都是很好的实例应用。这些信号没有超过100Hz的组件！

花费不到15美元便可做出一个智能手机信号发生器！该硬件包括单立体声3.5毫米耳机插头、一些电线，任选三个鳄鱼夹将信号发生器连接到测试设备。耳机插头包括左、右声道，外加接地。图1显示了用三根导线焊接的耳机插孔图。底部的大金属片为绿色接地线，红线分别连接左、右声道。耳机插头焊接后，可以拧回后盖，鳄鱼引线可通过焊接或固定螺丝连接，具体看所选接头类型。图2为硬件的最终件。



图1 焊接耳机插头




图2 完成组装的硬件


iOS和Android操作系统各自的应用程序商店都有很多可选的软件。对于iOS，信号发生器似乎是市场上现有的最好选择，价格不到3美元！图3显示了该应用程序在手机上显示图。Android较iOS而言选择性更广。测试发现最好的选择是Waveform，其设计看起来像是一台信号发生器的前面板，如图4所示。



图3 iPhone上的信号发生器




图4 Android上的Waveform


这两个应用程序都有改变输出信号电平、波形和频率等常用功能。由于硬件是一部电话，所以这些应用程序还包括在耳机的左、右声道生成不同波形的能力；每一个声道都是独立控制！相当于买一赠一！