Geschäftsfeld 03
Elektronik- und Embedded-Entwicklung
Von der Anforderung bis zur Serienübergabe: Schaltung, Layout, Firmware und Prüfung aus einer Hand. Als Plattform setzen wir auf die XMC-Familie von Infineon.
Vollständige Schaltungs- und Embedded-Entwicklung
Wir übernehmen die gesamte Kette: Anforderungsklärung, Schaltplan, Layout, Muster, Firmware, Verifikation und die Übergabe in die Serie.
Die Entwicklung läuft in klar getrennten Schritten mit jeweils definiertem Ergebnis. Am Anfang steht die Klärung von Anforderungen, Schnittstellen und Randbedingungen: Versorgungskonzept, Umgebungstemperatur, EMV-Umfeld, Stückzahl und erwartete Lebensdauer. Daraus entstehen Schaltplan und Layout, dann bemusterte Prototypen mit Messprotokoll, dann die Firmware.
Warum XMC: Die Familie deckt mit XMC1000 (Cortex-M0) und XMC4000 (Cortex-M4F) einen weiten Leistungsbereich mit einer durchgängigen Toolchain ab. Für unsere Anwendungen sind vor allem drei Eigenschaften entscheidend — die integrierte hochauflösende Analogperipherie mit 12-Bit-VADC in mehreren Wandlergruppen und Delta-Sigma-Demodulator, die Timer-Einheiten CCU4 und CCU8 für präzise, deterministische Ansteuerung und für die zeitgenaue Triggerung der Messwerterfassung, und die Langzeitverfügbarkeit eines europäischen Herstellers.
Dass Ansteuerung und Messung an derselben Zeitbasis hängen, ist dabei kein Nebeneffekt, sondern der Grund für die Plattformwahl: Weil die Timer den Wandler direkt in Hardware auslösen, liegt jeder Messwert zu einem definierten Zeitpunkt relativ zur Ansteuerung — ohne Jitter aus der Software. Genau darauf beruht die Reproduzierbarkeit einer Messung in einem System, das gleichzeitig schaltet und regelt.
Plattform
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Controller-Familie | Infineon XMC1000 (Cortex-M0), XMC4000 (Cortex-M4F) |
| Analogperipherie | 12-Bit-VADC mit mehreren Wandlergruppen, Delta-Sigma-Demodulator |
| Timer und PWM | CCU4 und CCU8 — deterministische Ansteuerung und Hardware-Trigger für die Messwerterfassung |
| Kommunikation | UART, I²C, SPI, CAN, USB, Ethernet (typabhängig) |
| Entwicklungsumgebung | DAVE / ModusToolbox, GCC-Toolchain |
Ergebnisse und Lieferumfang
- Anforderungs- und Schnittstellenspezifikation
- Schaltplan und Layout inklusive vollständiger Fertigungsdaten
- Bemusterte Prototypen mit Messprotokoll
- Firmware inklusive Bootloader, Treibern und Update-Konzept
- Test- und Endprüfsoftware für die Fertigung
- EMV-Vorbereitung und Begleitung der Prüfung
- Dokumentation, Stückliste und Serienübergabe
Kundenspezifisch anpassbar
- Bauform, Einbausituation und Steckverbinder
- Versorgungskonzept: Batterie, Netzteil, PoE oder Weitbereichseingang
- Schnittstellen: UART, I²C, SPI, CAN, USB, Ethernet
- Funktionsumfang und Regelstrategie der Firmware
- Update- und Bootloader-Konzept
- Umfang der Konformitätsarbeit (EMV, Sicherheit)
- Fertigungstiefe: Muster, Kleinserie oder Serie
Typische Projekte
- Mess- und Regelbaugruppen für Sensorik
- Heizungsansteuerungen mit Temperaturregelung
- Datenlogger und Schnittstellenwandler
- Steuerungen für Labor- und Kleingeräte
- Redesign und Obsoleszenz-Ablösung bestehender Baugruppen
VADC-Messmodule — full stack
Hochgenaue Mehrkanal-Messmodule auf Basis des XMC-VADC: Analogteil, Firmware und Host-Anbindung als ein aufeinander abgestimmter Liefergegenstand.
«Full stack» heisst hier, dass die gesamte Messkette aus einer Hand kommt und aufeinander abgestimmt ist. Es gibt keine Stelle, an der eine fremde Komponente die erreichbare Genauigkeit begrenzt, ohne dass wir sie ändern könnten.
Der VADC des XMC liefert 12 Bit nativ. Die effektive Auflösung steigern wir durch Oversampling und Mittelung im Wandlersequenzer, kombiniert mit einer Kalibrierung, deren Offset-, Verstärkungs- und Linearitätskoeffizienten im Modul gespeichert sind. Die Wandlung läuft DMA-gestützt und zeitgestempelt, sodass die Kanäle in einem definierten zeitlichen Verhältnis zueinander stehen.
Die fünf Ebenen des Stacks
- Analog-Frontend — Eingangsschutz, Skalierung, Filterung, Referenz
- VADC-Sequenzer und DMA — getriggerte Wandlung, feste Kanalreihenfolge, Zeitstempel
- Firmware — Oversampling, digitale Filter, Kalibrierung, Grenzwertüberwachung
- Protokoll — gepufferte Übertragung mit Zeitbezug, Konfiguration zur Laufzeit
- Host-Seite — API für Python und C, Aufzeichnung und Exportformate
Kundenspezifisch anpassbar
- Kanalzahl und Eingangsbereich je Kanal
- Abwägung zwischen Abtastrate und effektiver Auflösung
- Trigger- und Synchronisationskonzept, auch über mehrere Module
- Schnittstelle, Protokoll und Datenformat
- Anzahl und Lage der Kalibrierpunkte
- Firmware-Erweiterungen: Regelung, Grenzwerte, Vorverarbeitung im Modul
- Gehäuse, Steckverbinder und Einbauform
- Host-Software: API, Logger oder Integration in Ihre bestehende Umgebung
Typische Anwendungen
- Mehrkanalige Prüfstandsmesstechnik
- Zellspannungsmessung in Batterieprüfungen
- Sensorauswertung mit hoher Kanalzahl
- Synchronisierte Datenerfassung über mehrere Module
- Eingebettete Messtechnik in Seriengeräten
Verwandte Bereiche
Von der Anforderung zur Serie
-
Spezifikation
Wir klären Anwendung, Randbedingungen und Prüfkriterien: Temperaturbereich, Leistung, Messbereich, Einbausituation, Stückzahl, Lebensdauer.
-
Entwurf und Muster
Auslegung, Konstruktion und bemusterte Prototypen — jeweils mit Messprotokoll, damit die Abweichung zur Spezifikation belegt ist und nicht behauptet.
-
Verifikation
Funktions- und Dauerprüfung, thermische Vermessung, EMV-Vorbereitung und Begleitung der Prüfung bis zur Freigabe.
-
Serie
Fertigung der von uns entwickelten Komponenten, elektrische Endprüfung, Dokumentation, Chargenrückverfolgung und Langzeitverfügbarkeit.
Anfrage zu diesem Bereich
Temperaturbereich, Leistung, Messbereich, Einbausituation, Stückzahl — mit diesen Angaben können wir konkret antworten statt allgemein.
Anfrage stellen