Freifeld-Labor-Messkoffer

Team: Phillip Gössl, Lukas Winkler, Martin Zimmerl

Kooperationspartner: AMETEK GmbH

Ein sogenanntes „FieldLab“-System der Firma AMETEK GmbH ermöglicht beispielswiese die Viskositätsmessung von Getriebeölen von Schwerfahrzeugen (Baggern, Steinbruch-LKWs, …) sowie die Bestimmung des Metallabriebs, um die Einsatzfähigkeit der Fahrzeuge einfach vor Ort bestimmen zu können. Es sollen die Einsatzmöglichkeiten eines iMX7 basierten Compute-Modules der Firma Toradex und eines Raspberry Pi Compute-Modules für diesen Anwendungsbereich evaluiert werden.

Es wurde ein SoC (System-on-chip) verwendet, welcher sowohl Cortex-M4 Kerne (für Messsoftware) als auch einen Cortex-A Kern (für Linux mit Visualisierungssoftware) enthält. Ebenso wurde ein Trägerboard für das Raspberry Pi Compute Module 3 entwickelt und dessen Einsatzfähigkeiten evaluiert. Auf dem Cortex M4 wurde ein FreeRTOS (Echtzeitbetriebssystem) verwendet. Die Messsoftware liest einen Temperatursensor mittels OneWire-Protokoll ein und übergibt die eingelesenen Werte auf Anfrage des Cortex-A7 über das Remote Processor Messaging Protocol. Das GUI läuft auf einem minimalisierten Linux und wurde mittels Qt/QML erstellt. Erfasste Messwerte werden mittels Anzeigen und Diagrammen visualisiert. Die Platine wurde mit Altium Designer 2020 realisiert. Auf dem Trägerboard wird der SODIMM-Standard verwendet, welcher die Einbindung des Compute- Modules auf der Platine und die Austauschbarkeit vereinfacht. Auf der Trägerplatine befinden sich Schnittstellen für weitere Sensoren.

Die Messsoftware liest einen Temperatursensor mittels OneWire und ein GPS-Modul mittels UART ein und übergibt die Werte auf Anfrage an den Cortex-A7. Die Visualisierungssoftware läuft flüssig, reagiert auf Benutzereingaben und kann optional mittels Touchpad bedient werden. Es wurde erfolgreich ein Konzept für eine Trägerplatine für das Raspberry Pi Compute-Module entwickelt.

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