Labor Mikrocontroller

Prof. Dr.-Ing. Rolf Roskam

Die Ausbildung im Labor Mikrocontroller erfolgt auf Basis moderner 32-Bit Mikrocontroller der Firma STMicroelectronics vom Typ STM32L4 und STM32H7. Im Unterschied zu dem häufig verwendeten Arduino handelt es sich hierbei um einen Mikrocontroller mit großer Verbreitung im professionellen Einsatz in der Industrie. Ziel der Ausbildung ist das Erlernen der Anwendung des Mikrocontrollers zur Ansteuerung und Vermessung von mechanischen Versuchsaufbauten, um ein Verständnis der Interaktion von Software und Mechanik zu vermitteln. Hierzu wurde das RESClab mit integriertem Mikrocontroller STM32 und entsprechenden Schnittstellen zum Messen (Potentiometer, Encoder, Drehzahl, Strom) und Ansteuern von Aktoren (Signalschnittstelle 0-10V, PWM-Brückenschaltung) der Mechanik entwickelt.

 

Abbildung 1: Typischer Versuchsaufbau im Labor Mikrocontroller

 

Als Mechanik stehen diverse Versuchsaufbauten mit unterschiedlichen Sensoren und Aktoren zur Verfügung. Am Ende der Lehrveranstaltung werden diese Versuchsaufbauten als Prüfungsleistung in Form einer Projektarbeit (Spezifikation, Modularisierung, Programmierung, Test, mündliche Präsentation und Diskussion) automatisiert.

 

Abbildung 2: Mechanische Versuchsaufbauten mit unterschiedlichen Sensoren und Aktoren

 

Im Unterschied zu klassischen Laboren ist das Labor Mikrocontroller als „Mobiles Labor“ konzipiert. Die für die Versuche notwendigen Geräte werden in einer EuroBox  (40x30x20cm) in einem abschließbaren Regal gelagert. Insgesamt stehen 35 „ Mobile Labore“ zur Verfügung, so dass jeder Studierende ein separaten Versuchsaufbau nutzen kann. Das „Mobile Labor“ kann von den Studierenden ausgeliehen werden und sowohl in der Hochschule während des Präsenzunterrichts als auch zu Hause für Übungsaufgaben genutzt werden. Der Zugang zum Regal ist über die Ostfalia-Card 24/7 möglich. Die erforderlichen SW-Werkzeuge zur Entwicklung stehen kostenfrei zur Verfügung und können auf dem eigenen Rechner installiert werden. Steht kein eigener Rechner zur Verfügung, können bis zu 20 Laptops ausgeliehen werden.

Abbildung 3: Abschließbares Regalsystem der „Mobilen Labore“