制作年轻人的第一台电化学工作站
SAKANA：使用不到150元制作属于你的电化学工作站
3D打印
⭐⭐⭐☆☆ (3/5)
🧩 软硬件结合
已发布
项目简介
制作年轻人的第一台电化学工作站。
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项目特点
**极致低成本**：整机物料成本控制在150元以内，远低于商用仪器动辄数千元的价格
**开源硬件+软件**：基于树莓派Pico微控制器，电路设计、固件、上位机软件全部开源
**支持多种电化学方法**：可实现循环伏安法、线性扫描伏安法、计时电流法等常用实验
**模块化设计**：电路板、电极接口、信号调理模块分离，方便调试和扩展
**配套教学视频**：B站有完整的制作与使用教程，从零开始手把手指导
**MIT许可证**：代码和设计文件完全开放，可自由修改、商用、分发
技术规格
| 主控芯片 | |
|---|---|
| 电位范围 | |
| 电流测量范围 | |
| 电流分辨率 | |
| 采样率 | |
| 通信接口 | |
| 供电方式 | |
| 电极接口 | |
| 支持方法 | |
| 上位机平台 | |
| PCB尺寸 |
项目资源
物料清单 (BOM)
| 物料名称 | 数量 | 参考价格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| Raspberry Pi Pico | 1 | — | 核心微控制器 |
| 运算放大器（如MCP6002） | 2 | — | 信号调理 |
| 数模转换器（如MCP4725） | 1 | — | 产生扫描电位 |
| 模数转换器（如ADS1115） | 1 | — | 电流信号采集 |
| 电压基准芯片（如REF192） | 1 | — | 提供稳定参考电压 |
| 电阻电容若干 | 1套 | — | 滤波、分压、限流 |
| 排针、排母、杜邦线 | 1套 | — | 电路连接 |
| 三电极（工作/参比/对电极） | 1套 | — | 可自制或购买成品 |
| 洞洞板或定制PCB | 1 | — | 焊接电路 |
| USB线、外壳（可选） | 1套 | — | 供电与保护 |
所需工具
| 工具 | 用途 | 是否必需 |
|---|---|---|
| 电烙铁+焊锡 | 焊接电子元件 | ✅ 是 |
| 万用表 | 检测电路通断与电压 | ✅ 是 |
| 示波器（可选） | 调试信号波形 | ▢ 推荐 |
| 螺丝刀、钳子 | 机械装配 | ✅ 是 |
| 电脑（Python环境） | 运行上位机软件 | ✅ 是 |
| 3D打印机（可选） | 制作外壳 | ▢ 推荐 |
能力画像
**记忆与知识检索**：3/5 — 需要查阅电化学基础知识和芯片数据手册，但项目文档已整理好关键信息
**动手与操作**：4/5 — 需要焊接、接线、组装硬件，对精细操作有一定要求
**编程与算法**：3/5 — 需要理解Python上位机代码和固件烧录，但代码已提供可直接使用
**设计与建模**：2/5 — 电路和外壳设计已开源，无需从头设计，但可自行修改
**实验与调试**：4/5 — 需要调试电路信号、校准电位、验证电化学实验数据
**协作与分享**：2/5 — 单人可完成，但欢迎提交改进和反馈
**学习与研究**：4/5 — 涉及电化学原理、模拟电路、嵌入式编程，学习价值高
**系统集成**：3/5 — 需要将硬件、固件、上位机软件整合为一个可工作的系统
所需技能
基础电烙铁焊接能力
能看懂简单电路原理图
会使用万用表测量电压和通断
了解Python基本操作（运行脚本、安装库）
对电化学基础概念（三电极体系、伏安法）有初步了解
具备耐心调试和排查故障的能力
适用场景
高校化学、材料、环境专业学生的仪器分析课程实验
电化学爱好者的低成本入门实践
创客空间或实验室的自制仪器教学项目
需要便携、低成本电化学检测的科研预研
树莓派Pico的进阶硬件应用案例
开源硬件与科学仪器结合的DIY展示