Das Hardware- und Firmware-Upgrade für dieses Medizinprodukt verbessert dessen Funktionalität, indem die Anzahl der Widerstandsthermometer verdoppelt wird und die Temperaturmessauflösung auf 0,1 °C sowie die Genauigkeit auf ±0,2 °C erhöht wird. Außerdem wurde die Sensorkapazität erweitert, eine Netzwerkverbindung über Ethernet (IEEE-802.3-Standard) integriert und die Unterstützung des MQTT-Protokolls für Datenaustausch und Fernsteuerung hinzugefügt.
Hardware-Entwicklung:
• PCB für 16 PT100-Sensoren entwickelt
• Ethernet- und USB-Schnittstellen für die Kommunikation integriert
• Einhaltung der Isolationsbarriere mit PoE-Unterstützung gemäß IEEE802.3af sichergestellt
Firmware-Entwicklung:
• Echtzeitbetriebssystem (RTOS) implementiert
• MQTT-Kommunikation vom MCU zum Broker eingerichtet
• W5500-Treiber für Ethernet-Kommunikation über SPI konfiguriert
• MQTT-Kommunikations-Unit-Tests zur Validierung von Ethernet, SPI, MCU und MQTT durchgeführt
Eingesetzte Technologien:
• STM32L4-Mikrocontroller
• LAN (Local Area Network)
• PoE (Power over Ethernet)
• Altium für Hardwareentwicklung
Das Boum Planting System bietet eine All-in-One-Lösung für Bepflanzung, Bewässerung und Monitoring und integriert moderne Hardware- und Firmware-Technologien.
Hardware-Entwicklung:
• PCB-Layout entworfen, überprüft, integriert und finalisiert
• LED-/Tasten-Benutzeroberfläche implementiert
• Wasserdichte Buchse für Solarpanel und Temperatursensor (DS18B20) integriert
• Wasserdichte USB-C-Ladebuchse entwickelt
Firmware-Entwicklung:
• AWS-Tests für Cloud-Integration durchgeführt
• MQTT-Protokoll zur effizienten Datenübertragung mit JSON-Formatierung implementiert
• Over-The-Air (OTA) Firmware-Updates zur einfachen Gerätewartung aktiviert
• Betriebssystem für bessere Leistung und Zuverlässigkeit debuggt
Eingesetzte Technologien:
• MCU: ESP32 für Embedded-Processing
• AWS: Cloud-Plattform zur Datenspeicherung und Analyse
• OTA: Firmware-Updates per Over-The-Air
• Solar: Solarbetrieb zur nachhaltigen Energieversorgung
• Altium: PCB-Design und Entwicklungssoftware
Das Ziel dieses Projekts für ein Avionics-Sitz-Startup war die Entwicklung einer Druckmessmatte sowie einer Schnittstelle zur Datenerfassung aus Drucksensor-Arrays. Zusätzlich sollte eine Echtzeit-Visualisierung der Sensordaten ermöglicht werden.
• Entwicklung und Design der Drucksensormatte aus Kunstleder, Kupferstreifen und Velostat, angeordnet als Matrix von Drucksensorpunkten
• Firmware-Entwicklung zur Initialisierung der Sensormatrix, zum Auslesen und Kalibrieren der Daten sowie zur Übertragung über USB-Seriell und BLE
• Entwicklung einer Windows-Desktopanwendung zur Echtzeit-Visualisierung der Sensormatrix in Form einer Heatmap
Eingesetzte Technologien:
• STM32F4-Entwicklungsboard für die Hardwareimplementierung
• C-Programmierung in STM32CubeIDE für die Firmwareentwicklung
• BLE (Bluetooth Low Energy) für drahtlose Kommunikation
• Python
Das Ziel dieses Projekts war es, die Heim-Wurmkompostierung durch eine intelligente Lösung zu verbessern. Diese technologische Lösung sollte wichtige Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Boden-pH messen, um die Gesundheit der Würmer zu optimieren und die Komposteffizienz zu steigern.
• Kommunikation mit dem THPH-S-Bodensensor zur Datenerfassung
• Erfassung und Übertragung der Messdaten an die ThingSpeak-Cloudplattform
• Datenvisualisierung über den seriellen Monitor zur Benutzerfreundlichkeit
Anwendungen:
• Heimkompostierung
• Umweltmonitoring
Eingesetzte Technologien:
• Arduino IDE
• ESP32-Mikrocontroller
• THPH-S-Bodensensor
• ThingSpeak-Cloudplattform
Das Projekt SGP41 I2C Drivers zielte darauf ab, effiziente I2C-Treiber für den SGP41-Sensor im Ultra-Low-Power-(ULP)-Kontext von ESP32-Mikrocontrollern zu entwickeln und zu implementieren.
• Treiber in Assemblersprache entwickelt, um die I2C-Kommunikation zu ermöglichen und Messungen mit dem SGP41-Sensor in einer extrem energieeffizienten Umgebung durchzuführen
• Unterstützungssubroutinen für SGP41-spezifische I2C-Befehle implementiert, einschließlich Schreib- und Lesevorgängen sowie Verarbeitung von 16-Bit-Befehlen und Adressen
• Spezifische I2C-Befehle für den SGP41 umgesetzt, wie sgp41_execute_conditioning, sgp41_measure_raw_signals und sgp41_turn_heater_off
• Energiesparalgorithmus für Messungen entwickelt, Optimierung des Stromverbrauchs durch kontrollierte Heizungsaktivierung und Nutzung des RTC-Speichers zur Speicherung der Messwerte
Eingesetzte Technologien:
• Visual Studio Code
• Sprachen: Assembly, C
• ESP32
Das Projekt konzentriert sich auf die Portierung der für Smart-Home-Geräte entwickelten Zigbee-Bridge-Firmware von ESP8266 auf ESP32, um die Leistungsfähigkeit und Kompatibilität zu verbessern sowie zusätzliche Funktionen zu ermöglichen.
• Erfolgreiche Portierung der Zigbee-Bridge-Firmware von der ESP8266- auf die ESP32-Plattform
• Portierung der MQTT-Funktionalität und Durchführung von Tests zur Sicherstellung der korrekten Integration
• Portierung der mDNS-Funktion (Multicast DNS) und Funktionsverifizierung durch Tests
• Packaging der NCP-App mit der bestehenden Firmware und Testen der erzeugten Binärdatei
• Implementierung eines NCP-Update-Mechanismus für Firmware-Aktualisierungen
• Entwicklung von API-Endpunkten und einer Web-Benutzeroberfläche (WebUI) zur verbesserten Nutzerinteraktion und Steuerung
Anwendungen:
• IoT
• Heimautomatisierung
Eingesetzte Technologien:
• Entwicklungsplattform: PlatformIO
• Programmiersprache: C
• ESP32 & ESP8266
• Zigbee
• MQTT
• mDNS
