Entwicklung eines Datenloggers für ein Trike

Entwicklung eines Datenloggers für ein Trike

In der Masterarbeit wurden verschiedene Aufgabenbereiche eines Ingenieurs durchlaufen. Zum einen die Projektplanung, Materialbeschaffung in Verbindung mit vorgegebenem Materialbeschaffungsplan der Bundeswehr und der Universität der Bundeswehr München, desweiteren das auseinandersetzen mit Gesetzlichen Vorgaben für die Zulassung des E-Bikes für die Straße, mechanische Arbeiten am E-Bike, die Weitergabe und Zusammenarbeit mit anderen Teilbereichen der Universität. All in allem wurde so das Trike in Zusammenarbeit mit Marcel Garron mit allen benötigten Grundkomponenten ausgestattet und umgerüstet.

Nach der Umrüstung musste sich der Verfasser dieser Arbeit in die bereits vorhandene Software für die Ansteuerung des TRDB LTM Touch Display einlesen und diese so erweitern, dass diese den Ansprüchen und den Gegebenheiten des E-Bikes entsprechen. Hierbei musste eine neue Schriftgröße entwickelt und implementiert werden. Zur Anzeige verschiedenster Werte wurden in einer reinen Hardwareentwicklung vier unterschiedliche Displayarten entwickelt. Dazu wurden für jedes Display ein eigenes Video RAM, mit einer integrierten Memory Initialization File und ein Zeichengenerator erstellt. Die Ansteuerung der verschiedenen Displays erfolgt durch einen Touch auf die Displayoberfläche. Eine Integration aller vier Video RAMs in einen Zeichengenerator schlug hier fehl. Nach der Implementierung der vier Displays wurden zur Darstellung der späteren noch ein zu betteten Verbrauchswerte der Weg der dynamischen Beschreibung des Displays gewählt. Bei dieser Simulation wurden durch die Schalter 0-7 zwei Zahlen erzeugt, die dann an zwei festen Stellen/Adressen des Displays geschrieben wurden.

Weil dem Verfasser die Programmierung der statischen Anzeigen über einen Video RAM mit integrierter Memory Initialization File sehr aufwendig erschien, entschloss er sich ein System on a Chip zu erzeugen. Hierbei wurden die Module „lcd_timing_zeichengenerator“, „trdb_ltm_interface“ den neuen Gegebenheiten angepasst und ein neues Interface für die CPU erstellt. Nach der Softwareerstellung wurde diese separat und im Anschluss das komplette System on Chip getestet. Weil das System nicht korrekt funktionierte folgte eine Fehlersuche. Diese begann mit der bestmöglichen Beseitigung der Warnungen in Quartus, welche von einer Synchronisation des kompletten Projektes gefolgt wurde. Dazu wurde ein separates Modul für einen Frequenzteiler erstellt und die betroffenen Module verändert. Da die Synchronisation zu keinem Erfolg, sondern zur Verschlechterung der Darstellung führte, wurde diese wieder entfernt. Nun wurden noch verschiedene Zeitschleifen/Zähler implementiert um herauszufinden, ob es an der Kommunikation der Soft- und Hardware mit dem Display und daraus folgendem Timings liegt. Dies führte jedoch nur zu dem Ergebnis, dass die Zeichen langsamer oder schneller dargestellt werden, aber leider nicht alle.

Patrick Mayerl, September 2011