Einige Beispiele meiner Hardwareentwicklungen
Meine Diplomarbeit
Als Abschluss meines Studiums der Elektrotechnik im Jahre 1988 habe ich im Rahmen meiner Diplomarbeit einen Festplattenkontroller für einen MC68000-basierten Computer zum Anschluss einer MFM-Festplatte entwickelt.
Diese Festplattentechnologie war 1988 Stand der Technik. Das Computersystem verfügte über ein VME-Bussystem mit 8 Steckplätzen. Neben dem Festplattenkontroler gehörte auch ein separater 4-Kanal-DMA-Kontroller zur Diplomarbeit. Beide Boards waren für den Einsatz in meinem MC68000-basierten Computerbausatz vorgesehen.
Neben der Hardwareentwicklung habe ich die BIOS-Routinen für das obige System entwickelt, um das System in ein CPM/68k-Betriebssystem einzubinden. Das System inkl. der nötigen Testroutinen wurde von mir funktionsfähig entwickelt. Diese Arbeit wurde mit der Note 1,0 bewertet.
Zuvor habe ich im Rahmen einer kleinen Ingenieurarbeit eine DRAM-Platine entwickelt. Diese Platine hatte ein Speichervolumen von einem Megabyte, welches zur damaligen Zeit ebenfalls Stand der Technik war.
Entwicklungsingenieur
Quelle für obiges Bild: Wikipedia
Während meiner Zeit als Entwicklungsingenieur Ende der 80er Jahre habe ich eine I/O‑Platine und ein komplettes Computerboard auf Basis eines MC68020‑Mikroprozessors entwickelt.
Die Zielsysteme waren land- und luftgestützte Waffensysteme.
Weitere Details möchte ich aus nachvollziehbaren Gründen auf diesen Seiten nicht veröffentlichen.
Applikationsingenieur
Anfang bis Mitte der 90er Jahre war ich als Applikationsingenieur für ein Distributionshaus tätig.
In dieser Rolle habe ich einige Test- und Demonstrationsboards für in-System programmierbare Logikbausteine entwickelt.
Diese Boards waren seinerzeit bei den Kunden (Entwicklungsabteilungen) sehr beliebt, da sie einen schnellen und einfachen Einstieg in die damals neuartigen Familien von Logikbausteinen boten, welche auch im eingebauten Zustand in der Schaltung programmiert wurden.
Aktuelle Hardwareentwicklungen
Mit dem Fortschritt der Prozessortechnologie werden heutzutage diverse Applikationen mit Mikrocontrollern realisiert.
Gerade wenn die Schaltvorgänge eher langsam sind und keine komplexen Steuerungen zu realisieren sind, wird in vielen Applikationen nur ein Mikroprozessor mit wenigen zusätzlichen Komponenten benötigt.
In meinen eigenen Projekten verwende ich daher nur noch mikrocontrollergesteuerte Schaltungen.
Die erste Steuerung dieser Art war eine von mir entwickelte Heizungssteuerung mit einem Intel-8052-Mikrocontroller in den 90er Jahren.
Auf dem folgenden Bild sind die Daten einiger gängiger Mikrocontrollerfamilien dargestellt:
Meine Mikrocontrollerboards
Mikrocontroller der Banana PI-Serie
Einer meiner Mikrocontroller ist ein Einplatinencomputer von Lemaker.org.
Dieses Board ist ähnlich aufgebaut wie die bekannte Raspberry-Pi-Familie.
Ich setze dieses Board als PI-hole-DNS-Server zur Unterdrückung von Werbe- oder Trackingdomains ein. Eine genauere Beschreibung dieses Systems siehe im Kapitel „Beschreibung meiner Netzwerksysteme“.
Arduino Uno Rev3
Dieses Board basiert auf dem mit 16 MHz getakteten ATmega328-Mikrocontroller.
Die Ausstattung:
14 digitale Ein- und Ausgänge, 6 analoge Eingänge
16-MHz-Quarz, USB-Buchse, Netzteil-Anschluss, ICSP-Stecker
ATmega16u2 als USB-to-Serial-Konverter
2 kB SRAM, 1 kB EEPROM
Dieses Board dient als Experimentierbord und ist keinem konkreten Projekt zugeordnet.
RASPBERRY PI Mikrocontroller, PICO
Dieses Board basiert auf einem mit 133 MHz getakteten ARM Cortex-M0+ Dual-Core
Die Ausstattung:
Integrierter 2 MB QSPI Flash-Speicher
MicroPython-Programmierung über USB
Wireless LAN (802.11 b/g/n) und BT 5.2
256 KB RAM und 30 × GPIO-Pins 3,3V
Dieses Board dient als Experimentierbord und ist keinem konkreten Projekt zugeordnet.
Shelly Plus Uni
Das Shelly Plus Uni Microcontroller-Board basiert auf einem MSP-430-Mikrocontroller.
Die Besonderheit ist das bereits vorinstallierte Betriebssystem, welches zur Shelly-Produktfamilie gehört und somit ein Smart‑Home-System unterstützt.
Dieses System kann damit ohne weitere Programmierung in Betrieb genommen werden.
Das Board verfügt über eine WLAN-Antenne, welche sich schnell und einfach in ein bestehendes Netzwerk integrieren lässt.
Mein derzeitiger Favorit zur Realisierung von kleinen Applikationen, wie z. B. zur Überwachung und Steuerung meiner LFP-Batterie in unseren Wohnmobil, ist die Shelly Plus Uni Platine.
Diese Platine hat bereits diverse analoge und digitale Schnittstellen, Schaltausgänge, WLAN-Antenne und ein Smart-Home-Betriebssystem integriert! Damit lassen sich kleine Applikationen ideal in den Home Assistant integrieren!
Die Bilder zeigen die minimale Größe der Platine und den zugehörigen Schaltplan. Der hier verwendete Mikrokontroller ist ein ESP32 von Texas Instruments.
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