Entwicklung eines universellen Mikrocontrollermoduls mit USB-Anschluss
Sprache der Bezeichnung:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Auf dem Gebiet der Messtechnik und Sensorik nimmt die Evaluierung von Messprinzipien und auch die Charakterisierung von bereits erhältlichen Sensoren einen hohen Stellenwert ein. Die Aufgaben dabei sind vielfältig; oft möchte man in einem ersten Test jedoch nur die prinzipielle Eignung des gewählten Verfahrens oder Sensors für die gestellte Aufgabe untersuchen. Trotzdem ist meist ein nicht zu unterschätzender Aufwand vonnöten, um die Ausgangssignale des Sensors auswerten zu können. Besonders moderne integrierte Sensoren verfügen oft nur noch über digitale Schnittstellen. Während dies aus messtechnischer Sicht durch den Wegfall externer analoger Signalverarbeitung oft einen großen Vorteil darstellt, entfällt dadurch aber auch die Möglichkeit, gängige Laborausrüstung wie Multimeter, Oszilloskop, etc. für eine erste Evaluierung zu verwenden.
Die Verfügbarkeit kostengünstiger und einfach zu beherrschender Mikrocontroller mit umfangreichen Funktionen eröffnet jedoch eine effektive Möglichkeit, diesem Problem zu begegnen. Im Rahmen dieser Projektseminararbeit wurde daher ein universell einsetzbares Mikrocontroller-Modul entwickelt, welches die Erfassung verschiedenster Sensorsignale vereinfachen und so den notwendigen Aufwand zur Singalverarbeitung reduzieren soll.
Besonderes Augenmerk wurde dabei auf einfache Handhabung gelegt. So verfügt das Modul neben der heute obligatorischen USB-Schnittstelle über separate Steckerleisten für diverse digitale Schnittstellen, mehrere LEDs und Tasten, sowie einen Speicherkartenslot. Zusätzlich wurde es auch mechanisch stabil ausgelegt. Eine Besonderheit stellt das umfangreiche Software-Framework dar, welches einen Großteil der häufig benötigten Funktionalität bereitstellt und dem Anwender so erlaubt, sich auf sein eigentliches Ziel zu konzentrieren, ohne sich allzu detailliert mit der verwendeten Mikrocontroller-Architektur vertraut machen zu müssen.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englische Bezeichnung:
Development of a Universal Microcontroller Module with USB-Interface
Englische Kurzfassung:
In the field of measurement and sensor technology the evaluation of measurement principles as well as the characterization of already commercially available sensors is of great importance. Although there are various challenges, in a first test it is often sufficient to check the principal suitability of the chosen technique or sensor for the given task. In most cases, however, the effort for acquiring and processing the output signals of the sensor must not be underestimated. Especially modern, highly integrated sensors often only feature digital interfaces. While this, due to the lack of external analog circuitry, poses a great advantage from an electronics- and measurement technology based point of view, it also prevents established lab equipment like multimeters and oscilloscopes from being used for a quick evaluation.
The availabilty of cost-efficient microcontrollers - being quite easy to master while still providing an extensive feature set - opens up an effective possibilty to address this problem. Therefore, in the course of this project work a universially applicable microcontroller-module has been developed. It is supposed to simplify the acquisition of different signal types, thereby reducing the effort required for sensor signal processing significantly.
Special attention has been paid to ensure easy handling of the unit. Thus, besides the nowadays obligatory USB-interface, the module features dedicated connectors for several digital interfaces, a number of LEDs and buttons, as well as a memory card slot. Additionally, it was designed for mechanical robustness. A special feature is the extensive software framework, which readily provides most of the often-required functionality. This allows the user to focus on his acutal objective, without having to familiarize with the underlying microcontroller architecture in overly great detail.