Modellbasierte Systementwicklung

Elektronische Steuergeräte

Im Bereich der elektronischen Steuergeräte werden die Inhalte Programmierbare Logik, Mikrocontroller sowie Feldbussysteme behandelt.

Thumb studierende lernplattform mikrocontroller

Studierende mit Lernplattform in der Entwicklungsstufe 2

In diesem Bereich werden die Studierenden in die Programmierung von Mikrocontrollern mit A51 und C51 eingeführt. Dazu wird erlernt, wie Simulationen und Debugging durchgeführt werden.
Anschließend werden Steuerprogramme, Schaltwerke und Ablaufsteuerungen entworfen und realisiert.
Des Weiteren werden die Studierenden in die Modellbasierte Systementwicklung und die Programmierung von SPS mit FBS/FUP eingeführt.

Dazu steht ein modulares Steuergerätesystem zur Verfügung mit folgender Ausstattung:

Thumb lernplattform mit erweiterungen

Lernplattform mit angesteckten Erweiterungen

Ba­sis­mo­dul Lern­platt­form:

  • Digitale Ein- und Ausgänge
  • Analoge Eingänge
  • Schnittstellen: RS232, SPI-BUS, CAN-BUS
  • Siebensegmentanzeigen
  • DC-Motor mit Gabellichtschranken

Er­wei­te­rungs­mo­du­le:

  • Schalterbaugruppe
  • Zweizeiliges Text LCD
  • Touch Grafik LCD

Con­trol­ler-Mo­du­le:

  • 8Bit Mikrocontroller Atmel AT89C51CC01
  • 32Bit Mikrocontroller Atmel AT97SAM7X128

Stan­da­lo­ne-fä­hi­ge Con­trol­ler-Mo­du­le:

  • 8Bit Mikrocontroller Atmel AT89C51CC03
    • Digitale Ein- und Ausgänge
    • Analoge Ein- und Ausgänge
    • Zählereingänge
    • Schnittstellen: USB, SPI-BUS
    • Siebensegmentanzeige
    • Kompatibel zu Basismodul über Stiftleiste
  • 32Bit Mikrocontroller STMicroeletronics STM32F103
    • Digitale Ein- und Ausgänge
    • Analoge Ein- und Ausgänge
    • Zählereingänge
    • PWM Ausgänge
    • Schnittstellen: JTAG, USB, SPI-BUS, CAN-BUS
    • Kompatibel zu Basismodul über Stiftleiste

Im La­bor ste­hen 12 Ar­beits­plät­ze mit fol­gen­der Aus­stat­tung be­reit:

  • Di­gi­tal-Os­zil­lo­skop
  • Si­gnal­ge­ne­ra­tor
  • Mul­ti­me­ter
  • La­bor­netz­teil

Dazu ste­hen ein Lo­gic Ana­ly­zer und 12 Ra­pid-Pro­to­typ­ing Platt­for­men vom Typ „El­vis“ zur Ver­fü­gung.

Im Be­reich der Soft­ware ste­hen fol­gen­de Pro­gram­me zur Ver­fü­gung:

  • Ent­wick­lungs­um­ge­bung Keil µVi­si­on
  • Mo­dell­ba­sier­te Soft­ware­ent­wick­lung mit The Ma­thworks Mat­lab/Si­mu­link, Sta­te­flow und den Code­ge­ne­ra­to­ren The Ma­thworks Real­time Work­shop (Em­bed­ded Coder) und dS­PACE Tar­get­Link
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  • Informationen zur Hardware
    • Mikroprozessor STM32F429
    • 180 MHz
    • 32-Bit - Architektur
    • Programmierung in C mit Keil µVision und CubeMX
    • Schnittstellen
      • ADC
      • DAC
      • GPIO
      • I2C
      • Timers
      • USART
      • 40-polige Systemschnittstelle
  • Informationen zum Einsatz
    • Softwareentwicklung im High End Bereich
      • Steuergerät für Trajektorie
      • Bildverarbeitung
      • Display mit Touch
      • Autonomes Fahren
    • Modellbasierte Software Entwicklung mit Matlab Simulink
    • Hardware Erweiterung durch Matlab Support Package
    • 40-polige Systemschnittstelle erlaubt Anbindung an Projekte des Studienganges
      • Lernplattform
      • Automotive Fahrzeugmodell (bis Gen 4)
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Laborversuch mit Steuerung und Sortieranlage im Hintergrund

Im Bereich der Software stehen folgende Programme zur Verfügung:

  • Entwicklungsumgebung Keil µVision
  • CAN-BUS Analyse-Software RM CAN-Device Monitor Pro CANopen
  • Parametriersoftware für GSD Bluetooth CAN Module
  • Pilz PSS WIN PRO
  • Simatic Manager
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  • Informationen zur Hardware
  • ARM Cortex-A53
  • 1,2 GHz
    • 64-Bit - Architektur
    • Bluetooth
    • WLAN
    • 1 GB Hauptspeicher
    • 4 Kerne
    • GPIO erlaubt die Interaktion mit der realen Welt
    • HAT erweitert das System um beliebige Schnittstellen
  • Informationen zum Einsatz
    • Vollwertiges Betriebssystem: Linux (Raspbian)
    • Softwareentwicklung direkt auf dem Gerät
    • Steuergerät für das Automotiv Fahrzeugmodell
    • Studienobjekt begleitend zur Vorlesung
    • Hardwareprojekte, leicht realisierbar durch Bibliotheken für Python und C
    • Hardware Support Package von Matlab Simulink
      • Hardwareerweiterung für den PC
      • Modellbasierte Software Entwicklung
      • Automatische Codegenerierung
      • Parameterübertragung auch während des Betriebs auf der Hardware (HiL)