Hardwarenahe Softwareentwicklung für Embedded-Systeme

Kontaktieren Sie uns gerne, wenn wir Sie bei der Realisierung Ihres Projekts unterstützen können

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Hardwarenahe Programmierung für kostenoptimierte und zuverlässige Lösungen

Hardwarenahe Programmierung, zugeschnitten auf Ihren Bedarf: Unser Schwerpunkt liegt seit jeher in der Embedded Softwareentwicklung – egal, ob es sich dabei um Mikrocontroller, Linux-Systeme, Automatisierungssteuerung, Visualisierung oder Robotik handelt.

Bei unseren Softwarelösungen legen wir von Anfang an Wert auf die Bedienungsfreundlichkeit und Zuverlässigkeit jedes Gerätes, um für Ihren Einsatzzweck die optimale Lösung zu entwickeln.

Mikrocontroller Programmierung

Mittlerweile steckt in fast jedem Gerät ein Mikrocontroller, um Steuerungsaufgaben durchzuführen.

Auch Prüfsysteme, welche Ihr Produkt vor der Auslieferung auf Herz und Nieren testen, können mit Mikrocontrollern und schlanken Linuxsystemen realisiert werden.

Mit langjähriger Erfahrung im Bereich Mikrocontroller-Programmierung setzen wir für Sie dort an, wo Ihr System ungenutztes Performance-Potenzial aufweist. Unsere Erfahrung in zahlreichen anspruchsvollen Projekten erstreckt sich über folgende Bereiche der Mikrocontroller-Programmierung:

  • Mikrocontroller (ST, Atmel, ...)
  • Linux Systeme
  • Komplexe Kommunikationsprotokolle (Ethernet, CAN, I2C, UART, SPI)
  • Motoransteuerungen
  • Komplexe Visualisierung mit webbasierten oder seriellen Touch-Displays
Mikroconroller

Softwarearchitektur: Ihre flexible und effiziente Mikrocontroller-Architektur

Die Projektraum Reger GmbH deckt ein reichhaltiges Spektrum an Programmiersprachen und Controller-Systemen ab, um Ihnen eine passgenaue Architektur für Ihre Anwendung bieten zu können.

Der Findungsprozess beginnt mit der genauen Erfassung Ihrer Kundenwünsche.

Nachdem wir Ihre Anforderungen bezüglich Komplexität, Schnittstellen, Visualisierung, Performance und geplanter Stückzahl erfasst haben, können wir den optimale Controller bzw. Steuerung auswählen.

Anschließend geht es mit der Peripherie, also den Komponenten außerhalb der Zentraleinheit weiter.

Viele Aufgaben lassen sich mit deutlich einfacheren Systemen umsetzen, als Sie vielleicht für möglich halten.

Dies führt zu reduzierten Kosten, schnellerer Marktreife und weniger Probleme im Betrieb.

Wenn es um die Entwicklung Ihrer Embedded Software geht, so zeigt unser Kompass stets auf optimaler Leistungsfähigkeit - gepaart mit eleganter Simplizität und durchdachter Ressourcenaufwendung.

Beispielsweise lassen sich Schnittstellen wie Ethernet und Profinet heutzutage problemlos mit Mikrocontrollern umsetzen. Mini-PC? Brauchen Sie oft keinen mehr - Die Mikrocontroller sind viel schlanker im Aufbau und am Ende auch zuverlässiger in der Anwendung.

Auch für Displays und Touchscreens gibt es inzwischen kostengünstige Alternativen zum “HMI-Touch-Display”. Diese lassen sich einfach an Mikrocontroller anbinden.

Prozessabläufe mit einer Statemachine abbilden

Um komplexe Prozessabläufe strukturiert umsetzen zu können, setzen wir oft eine sogenannte Statemachine (auch Zustandsautomat genannt) ein. Gerade in der Industrie hat dieses Steuerungskonzept ein breites Einsatzspektrum.

Durch den Einsatz von Zustandsautomaten bekommt der Code eine saubere Struktur. Klare Abläufe können strukturiert geplant und dokumentiert werden.

Echtzeit-Fähigkeit, wenn es zählt

Realzeit-Fähigkeit: Bei zeitkritischen Funktionen ist es wichtig, die konkreten Abläufe bis ins kleinste Detail zu durchdenken. Jede Zeile Code zählt.

Mikrocontroller haben mittlerweile zwar schnelle Verarbeitungszeiten, trotzdem müssen verschiedene Möglichkeiten abgewägt und dann auch erfolgreich eingesetzt werden.

Ein gutes Beispiel einer solchen zeitkritischen Funktion ist die elektrische Zündzeitverstellung eines Verbrennungsmotors durch einen Mikrocontroller.

Wie wird so eine elektrische Zündzeitverstellung realisiert?

Nun, da die Verschiebung immer einen Winkel der Rotation darstellen muss (und keine feste Zeitverzögerung), so muss ständig die aktuelle Drehzahl erfasst werden und die Verzögerungszeit (entsprechend der Soll-Winkelverschiebung) im exakten Maß gesetzt werden.

Ein kleiner Programmierfehler fällt hier schneller auf, als eine Maus ein Loch findet.

Auch der Punkt Messtechnik ist sehr wichtig, um Echtzeit-Fähigkeit zu gewährleisten. Den ersten Versuch will man ja nicht gleich mit einem echten Verbrennungsmotor machen. Ein Fehler könnte hier fatal enden.

Unser Testaufbau mit Lüfter und selbst konzipiertem “Stroboskop” unterstützt uns dabei, die Software ohne unnötige Kosten und Risiken im gesamten Drehzahlbereich aufs Genaueste im Vorhinein zu prüfen.

Ressourceneinsparung durch Embedded Software-Entwicklung

Vielleicht vertrauen Sie gerade noch auf Fertig-Steuerbaugruppen. Diese können jedoch ziemlich teuer sein und die Funktionalität Ihrer Lösung einschränken.

Gerne zeigen wir Ihnen auch individuell auf, welche anderen Optionen Ihnen zur Verfügung stehen. Kontaktieren Sie uns einfach über das Kontaktformular unten!

Gerade bei mittleren bis großen Stückzahlen macht sich eine passgenaue Mikrocontroller-Platine im Allgemeinen schnell bezahlt. Mit einer auf das nötigste reduzierten Software, haben Sie größere Margen pro Stück.

Die anfänglichen Entwicklungskosten sind ein Investment, wobei die Stückkosten um ein Vielfaches geringer werden. Die Platinenentwicklung gestalten wir für Ihren individuellen Bedarf. Dies ermöglicht Ihnen auch Spielraum für erweiterte Funktionen.

Unsere Programmierwerkzeuge für die Embedded Programmierung

Mit dem richtigen Handwerkszeug geht es leichter:

In der Regel arbeiten wir im Betrieb mit STM32 Prozessoren und der Entwicklungsumgebung von ST. Die programmierbaren Prozessoren gibt es von klein und einfach, bis groß und komplex.

Mit der ST Entwicklungsumgebung können die später benötigten Softwarefunktionen auf einfache Weise den Ein- und Ausgängen zugewiesen werden. Dies vereinfacht den Prozess der Schaltungsentwicklung Ihrer Elektronik. Durch diesen klaren Aufbau können Funktionskonflikte frühzeitig erkannt und rechtzeitig gelöst werden.

Typische Use Cases für Embedded Softwareentwicklung

Hier finden Sie ein paar Anwendungsbeispiele für hardwarenahe Softwareentwicklung, welche wir in den letzten Jahren umsetzen durften.

Hardwarenahe Softwareentwicklung für die Industrie

Aufgabe war es, eine für die Automatisierungstechnik optimierte Steuerbox für Schwingkörper zu entwickeln. Die Steueraufgaben sollten mittels einer komplexen Weboberfläche intuitiv bedienbar gemacht werden.

Diese Steueraufgaben konnten wir mit dem industrietauglichen Mini-Linux-System RevPi, einem kostengünstigen und modularen Industriecomputer, lösen. Die intuitive Weboberfläche wurde dabei mit HTML, CSV und Java programmiert. Die Steuerungsaufgaben haben wir mit Python realisiert.

Die Steuerbox wird mittlerweile in Serie produziert.

Hardwarenahe Softwareentwicklung für Automotive

Zielstellung war es, ein standardmäßiges Stromaggregat auf Wasserstoffbetrieb umzurüsten.

Hierbei stellte sich uns ein grundlegendes Problem in den Weg:

Wasserstoff-Gemische zünden viel schneller als Benzin-Luft-Gemische. 

Der Kunde hat den Bedarf für gezielte Elektronikentwicklung erkannt und uns die Projektraum Reger GmbH als Partner hinzugezogen. Die Elektroniklösung sollte dazu dienen, den Standard-Zündzeitpunkt um ein paar Grad zu verschieben.

Die Ideallösung sah außerdem vor, dass die Elektronik verstellbar ist und abhängig von der Drehzahl regelt, damit der Wirkungsgrad des Motors ideal eingestellt werden kann.

Die Aufgabe konnten wir mit einem kleinen STM32 Controller lösen, welcher die hier benötigten Echtzeit-Anforderung zuverlässig übernimmt.

Die Baugruppe ist beim Kunden bereits erfolgreich im Einsatz.

Hardwarenahe Softwareentwicklung für die Medizintechnik

Ein Beispiel für Software, welche wir in der Medizintechnik entwickeln durften:

Der Auftrag umfasste die Realisierung eines modularen Bedien- und Steuersystems für ein digitales, optisches Diagnosesystem für den Medizinbereich.

Das Diagnosesystem wurde aus drei modularen Mikrocontroller-Baugruppen mit High Power LED-Beleuchtung, USB-, CAN-Kommunikation und Ethernet zusammengestellt. Die Hard- und Software wurden von uns realisiert.

Die Komplexität der zu erstellenden Software lag dabei insbesondere in der Vielzahl der verschiedenen Schnittstellen und dem aufwendigen Kommunikationsprotokoll. Anforderungen wie Watchdog, eine Technik zur zyklischen Überwachung von Geräten, Verbindungen oder von Software, sowie ein sicherer Reset im Fehlerfall sollten auch berücksichtigt werden.

Gemeinsam mit dem Kunden konnten wir eine saubere Lösung zur Diagnose entwickeln.

Zuverlässige systemnahe Programmierung für Ihr Projekt

Gerne entwickeln wir Ihre leistungsstarke Software für eingebettete Systeme. Wir möchten Sie als Elektronik-Dienstleister darin unterstützen, mit hochwertigen Lösungen langfristig erfolgreich am Markt zu sein.

Wir freuen uns auf Ihre Herausforderung! Kontaktieren Sie uns gerne über das Kontaktformular unten, wir melden uns schnellstmöglich bei Ihnen.

Kontaktieren Sie uns, wenn wir Sie bei der Umsetzung Ihres Projektes unterstützen können

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Sebastian Reger

Staatl. gepr Techniker Elektr.
Entwicklungsleitung | Geschäftsführer

Projektraum Reger GmbH
Lindenstraße 40
89134 Blaustein
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