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Innovation Messtechnik 2017

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Entwicklung eines universellen Mikrocontrollermoduls mit USB-Anschluss

Martin Degelsegger

Auf dem Gebiet der Messtechnik und Sensorik nimmt die Evaluierung von Messprinzipien und auch die Charakterisierung von bereits erhältlichen Sensoren einen hohen Stellenwert ein. Die Aufgaben dabei sind vielfältig; oft möchte man in einem ersten Test jedoch nur die prinzipielle Eignung des gewählten Verfahrens oder Sensors für die gestellte Aufgabe untersuchen. Trotzdem ist meist ein nicht zu unterschätzender Aufwand vonnöten, um die Ausgangssignale des Sensors auswerten zu können. Besonders moderne integrierte Sensoren verfügen oft nur noch über digitale Schnittstellen. Während dies aus messtechnischer Sicht durch den Wegfall externer analoger Signalverarbeitung oft einen großen Vorteil darstellt, entfällt dadurch aber auch die Möglichkeit, gängige Laborausrüstung wie Multimeter, Oszilloskop, etc. für eine erste Evaluierung zu verwenden.

Die Verfügbarkeit kostengünstiger und einfach zu beherrschender Mikrocontroller mit umfangreichen Funktionen eröffnet jedoch eine effektive Möglichkeit, diesem Problem zu begegnen. Im Rahmen dieser Projektseminararbeit wurde daher ein universell einsetzbares Mikrocontroller-Modul entwickelt, welches die Erfassung verschiedenster Sensorsignale vereinfachen und so den notwendigen Aufwand zur Singalverarbeitung reduzieren soll.

Besonderes Augenmerk wurde dabei auf einfache Handhabung gelegt. So verfügt das Modul neben der heute obligatorischen USB-Schnittstelle über separate Steckerleisten für diverse digitale Schnittstellen, mehrere LEDs und Tasten, sowie einen Speicherkartenslot. Zusätzlich wurde es auch mechanisch stabil ausgelegt. Eine Besonderheit stellt das umfangreiche Software-Framework dar, welches einen Großteil der häufig benötigten Funktionalität bereitstellt und dem Anwender so erlaubt, sich auf sein eigentliches Ziel zu konzentrieren, ohne sich allzu detailliert mit der verwendeten Mikrocontroller-Architektur vertraut machen zu müssen.

Abbildung 1: Foto des fertigen Moduls mit angeschlossenem USB-Kabel auf einem Steckbrett

Abbildung 1: Foto des fertigen Moduls mit angeschlossenem USB-Kabel auf einem Steckbrett

Keywords: Mikrocontroller, Modul, USB, AVR, ATmega32U4, Speicherkarte, Datenlogger

06. September 2010