Projekte
Typische und interessante Projekte der Vergangenheit.
Implantat Elektronik V3.0 (IE)
Die Glueck-Engineering GmbH ist im Rahmen eines vom BMBF geförderten Projekts im Clusters an der Forschung und Entwicklung der Implantat-Elektronik maßgeblich beteiligt.
Branche: Medizintechnik, Förderprojekt
Schlüsselkomponenten: Funk und Mikrokontroller Einheit CC1350, Miniaturisierung, Elektroden, Drahtlose Energieübertragung, INTAN Technologies (RHS2116)
Für die Finale Implantat Elektronik V3, werden die bestehenden Schaltungsteile aus der jetzigen IE-Version V2 weiter verwendet. Der INTAN Chip wird durch den ASIC ersetzt. Jedoch müssen die bisherigen Schnittstellen zum INTAN, sowie Spannungsversorgung, Grundbeschaltung an Passiven Komponenten für den ASIC angepasst werden.
Im Weitern Verlauf der Entwicklungsphase wurde ein ASIC V2.0 Testboard erstellt um den Einbett-Prozess zu evaluieren. Die Grundlegenden Funktionen konnten mit dem eingebettetem ASIC V2.0 an einem Testboard getestet werden. Das ASIC BreadBoard mit eingebettetem ASIC V2.0 wurde erfolgreich mit Fädeldraht an die bereits bestehenden Schaltungsteilen der aktuellen Implantat Elektronik V2 angebunden. Ein kurzer Funktionstest der Kommunikation zwischen CC1350 und ASIC, sowie Spannungsversorgung während Stimulation und Ableitung mit den bereits bestehenden Schaltungsteile konnte erfolgreich durchgeführt werden.
Die neue Implantat Elektronik wird nur noch einseitig bestückt werden und enthält zusätzlich zum ASIC eingebettet passive Bauteile die für den CC1350, sowie die Spannungsversorgungen notwendig sind.
Für die Finale Implantat Elektronik V3, werden die bestehenden Schaltungsteile weiter reduziert um eine Einseitige Variante zu ermöglichen. Die Passiven Komponenten der Spannungsversorgung, sowie für einige Grundbeschaltung werden reduziert um Platz einzusparen. Eine erste Platzanalyse hat ergeben das der Platinen Durchmesser 22mm beträgt. Zudem wird eine Kavität in die Leiterplatte eingelassen diese reicht bis in die Lage 6.
Die Eingebetteten Bauteile befinden sich auf der Lage 5 und der ASIC wird auf der Lage 6 eingebettet. Aufgrund der Kavität in der Mitte sind die Route fähigen Flächen weiter eingeschränkt, was die Leitungsführung schwierig gestaltet. Des Weiteren müssen die Technischen Schnittstellen neu definiert werden. Aufgrund des extremen Miniaturisierung Grads und des geringen Platzbedarfs, sowie eines komplexen Herstellungsprozesses, welcher den Einsatz neuartigen Technologien erfordert, (Bild in Anlage) sind weitere ausgiebige Test Reihen zu erwarten, welche Redesign Schleifen mit sich ziehen.
Implantat Elektronik V2.0 (IE)
Die Glueck-Engineering GmbH ist im Rahmen eines vom BMBF geförderten Projekts im Clusters an der Forschung und Entwicklung der Implantat-Elektronik maßgeblich beteiligt.
Branche: Medizintechnik, Förderprojekt
Schlüsselkomponenten: Funk und Mikrokontroller Einheit CC1350, Miniaturisierung, Elektroden, Drahtlose Energieübertragung, INTAN Technologies (RHS2116)
Durch den Rückstand bei der ASIC Entwicklung wurde die Entwicklung und Fertigung einer weiteren Implantat Version V2 mit dem INTAN-Chip vorangetrieben. Bei der Inbetriebnahme der ersten Version der Implantat Elektronik mit INTAN-CHIP wurde nur eine kleine Stückzahl von Hand für eine erste Funktionsprüfung angefertigt. Bei der Erstinbetriebnahme der miniaturisierten Implantat Elektronik mit INTAN-Chip wurden Fehler und Verbesserungen aufgedeckt. Der Schaltplan und das Layout der Implantat Elektronik mit INTAN-Chip wurden überarbeitet und alle Notwendigen Verbesserungen in das Redesign der IE V2.0 mit INTAN CHIP eingepflegt.
Die wesentlichen Funktionsgruppen bleiben weiterhin bestehen:
- Funk und Mikrokontroller Einheit CC1350
- Drahtlose Energieübertragung
- Stimulation mittels ASIC-Modul
- Energiespeicher
- Spannungsversorgung
- Halblochkantenkontakte zur Bessern Anbindung der Elektroden
- Reed-Relay in reduzierter Bauform
Der Schaltplan und das Layout der bisherigen IE-mit INTAN CHIP V1 wird als Basis für das Redesign der miniaturisierte Implantat Elektronik V2 verwendet. Erkenntnisse aus der Erstinbetriebnahme, welche eine Änderungen der Werte der Bauteilkomponenten wie Widerstände, Kondensatoren, Quarze, etc. falls technisch Notwendig nach sich ziehen, werden durch die passenden ersetzt.
Die bisherigen Forschungsergebnisse und Informationen aus den Testreihen der Einbettung eines ASIC in die Leiterplatte sind noch nicht abgeschlossen. Die notwendigen Technischen Erkenntnisse für eine erste Miniaturisierung eines Vollimplantates mit eingebettet ASIC in die Leiterplatte liegen in dieser Entwicklungsphase noch nicht hinreichend vor.
Implantat Elektronik V1.0 (IE)
Die Glueck-Engineering GmbH ist im Rahmen eines vom BMBF geförderten Projekts im Clusters an der Forschung und Entwicklung der Implantat-Elektronik maßgeblich beteiligt. .
Branche: Medizintechnik, Förderprojekt
Schlüsselkomponenten: Funk und Mikrokontroller Einheit CC1350, Miniaturisierung, Elektroden, Drahtlose Energieübertragung, INTAN Technologies (RHS2116)
Der Schaltplan des bisherigen IE-BreadBords wird für die miniaturisierte Implantat Elektronik auf die relevanten Funktionsgruppen reduziert um die wesentlichen Funktionsgruppen abzubilden. Im nächsten Schritt werden alle benötigten Bauteilkomponenten Widerstände, Kondensatoren, Quarze, etc. falls technisch möglich durch kleineren Bauformen ersetzt.
Die bisherigen Forschungsergebnisse und Informationen aus den Testreihen der Einbettung eines ASIC in die Leiterplatte sind noch nicht abgeschlossen. Die notwendigen Technischen Erkenntnisse für eine erste Miniaturisierung eines Vollimplantates mit eingebettet ASIC in die Leiterplatte liegen in dieser Entwicklungsphase liegen noch nicht hinreichend vor. Für den ersten miniaturisierten Prototyp des Vollimplantates ‘‘mit eingeschränkter Funktionalität‘‘ wird eine erste Platzanalyse zur genauen Volumenabschätzung durchgeführt. In Abstimmung mit den anderen Projektpartner konnte die Platine im Zuge der Leiterplattenentflechtung und durch die zweiseitige Bestückung auf eine Größe von 20mm reduziert werden.
BreadBoard Implantat Elektronik (IE)
Die Glueck-Engineering GmbH ist im Rahmen eines vom BMBF geförderten Projekts im Clusters an der Forschung und Entwicklung der Implantat-Elektronik maßgeblich beteiligt. .
Branche: Medizintechnik, Förderprojekt
Schlüsselkomponenten: CC1350, ASIC, Elektroden, Sub-Boards
Erweiterte Beschreibung: Als ersten Schritt Richtung Zielgröße wird ein BreadBoard für die Implantat Elektronik (IE) erstellt. Ziel ist es die Entwicklung eines Funktionsmusters als Vorentwicklung für die Ziel-Einheit zu evaluieren zur Synthese aller geplanten Funktionsgruppen. Für die HW-Entwicklung bildet das BreadBoard Implantat Elektronik eine Entwicklungsplattform, an der Messungen an Bauteilen im Rahmen der Verifikation, der Inbetriebnahme und von Type Tests durchgeführt werden kann. An der miniaturisierten HW ist die Verifikation einzelner Funktionsgruppen nur im geringen Maße möglich, zudem lassen sich die einzelnen Funktionsgruppen nicht so einfach austauschen.
Im Rahmen des Entwicklungsprozesses werden einzelne Funktionsgruppen, IC´s ausgetauscht. Verbesserungen von Schaltungsdetails und Fehler sollen so frühzeitig vor der Miniaturisierung aufgedeckt werden. Das BreadBoard-Funktionsmuster hat nur einen kurzen Lebenszyklus.
Modbus ISO-SPI Interface
Die Glueck-Engineering GmbH entwickelte ein Modbus ISO-SPI Interface, welches Modular aufgebaut ist mit dem isoSPI- Transceiver LTC6820. Die SPI Datenübertragung erfolgt galvanisch getrennt bis zu 100m.
Branche: Luftfahrt
Schlüsselkomponenten: LTC6820, LTC6813, STM32F407ZGT6
Erweiterte Beschreibung: Das Gerät wurde Modular aufgebaut. Die einzelnen Module im Gerät ermöglicht eine problemlose Anpassung der Schnittstellen für den jeweiligen kundenspezifischen Einsatzbereich. Das Gerät besteht aus einer MPU Baugruppe (STM32F407ZGT6 ) sowie Ethernet & USB Schnittstelle. Über 5x Platinen Steckverbinder (PCB-Edge Card Connection) auf dem Hauptplatinen Modul lassen sich im aktuellen Fall bis zu fünf SPI und I2C angebundenen IO-Baugruppen stecken. Die Stromversorgung erfolgt aus 18V bis 32V DC. Andere Spannungsbereiche sind auch realisierbar. Im vorliegenden Fall sind 3x Platinen Module mit jeweils 9xISO-SPI Anschlüsse realisiert, um Teil eines auf LTC6813 basierenden Batteriemanagementsystem (BMS) zu sein.
Dieses System lässt sich im Prinzip, um mit jedem erdenklichen Anschluss und Kombinationen versehen. Dank Ethernet Anschluss sind die verschiedensten Ethernet-Basierten Protokolle möglich.
Bootloader/Flashloader für STM32 Controller
Die Glueck-Engineering GmbH entwickelt fortlaufend Bootloader für STM32 Microcontroller für kundenspezifische Baugruppen und eigene Produkte.
Branche: Messtechnik, Industrie, Automotive, Ladeinfrastruktur
Moderne elektronische Komponenten verfügen heute i.d.R. über die Möglichkeit die Firmware oder Applikationssoftware „im Feld“ upzudaten oder zu parametrieren. Um dieser immer wiederkehrenden Forderung begegnen zu können haben wir eine umfangreiche Bibliothek erstellt mit deren Hilfe wir innerhalb kurzer Zeit Bootloader/Flashloader für STM32 Controller erstellen können.
Falls Ihre Hardware über eine USB, SD Karte, RS232 oder Ethernet Schnittstelle verfügt können Sie unseren Bootloader direkt ohne Änderungen verwenden. Hierbei kann der Upload von Programmcode oder Daten via
- USB Massstorage Device
- TFTP Client
- Y-Modem
- Oder per SD Karte
erfolgen.
Andere Schnittstellen wie CAN, http Upload o.Ä. implementieren wir gerne als Kundenspezifische Lösung.
Außerdem sind automatisierte Firmwareupdates mit unserem Bootloader möglich, z.B. via Eclipse HONO basierten Cloud Lösungen oder Bosch IoT Hub.
Galvanisch isolierter LVDS Konverter
Die Glueck-Engineering GmbH entwickelte eine VME-Karte um Synchronisationssignale Galvanisch getrennt zu übertragen. Die von der VME-Rückwand abgängigen Signale werden vom Konverter über ein geschirmtes Kabel von mindestens 2m übertragen.
Branche: Messtechnik, Industrie
Schlüsselkomponenten: ADuM3440, ADN4667, ADuM 5000
Erweiterte Beschreibung: Die Spannungsversorgung der LVDS-Treiber erfolgt ebenfalls isoliert durch den ADuM 5000. Durch die galvanische Isolation der LVDS Schnittstelle mittels ADuM3440 wird die Schnittstelle vom Kunde vor Fehlern geschützt und erhält somit eine erhöhte Robustheit. Eine gute Signalqualität (Störungen, Signalverformungen) konnte somit gewährleistet werden. Es wurden vier Übertragungskanäle realisiert. Die Anzahl der Übertragung sowie Empfangskanäle ist je nach Anwendungsfall skalierbar.
Die Schaltung kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden und je nach Anforderung auf Kunden Seite spezifiziert und angepasst werden. Die Leiterbahnen der LVDS-Ein und Ausgänge wurden Impedanz kontrolliert geroutet. Zur Übertragung wurde ein geschirmtes DVI-Kabel eingesetzt. Andere Schnittstellen sind nach Rücksprache auch möglich.
Display Adaptierung zu Microchip MEB II Adapter
Die Glueck-Engineering GmbH entwickelte eine Adapter PCB mit entsprechenden Steckverbindern um ein kundenspezifisches Display an ein PIC32MZEF Starter KIT mit einem Multimedia Expansion Board (MEB II) mit Display anzuschließen.
Branche: Medizintechnik
Schlüsselkomponenten: MICROCHIP Multimedia Expansion Board II (MEB II), PIC32MZ_Starter_Kit, PDA TM4301B
Erweiterte Beschreibung: Der Kunde hatte ein Eval Board bestehend aus PIC32MZEF Starter KIT mit einem Multimedia Expansion Board und Display von Microchip. Die Bisherige Anwendung lief auf dem Display des MICROCHIP EVAL Boards. Bevor wir uns mit der Umsetzung der neuen Elektronik befasst haben, schlugen wir dem Kunden vor das er sein neues Display erstmal über eine Adapter PCB an den bisherigen EVAL Board Aufbau anschließt. Die Software und Hardware mussten für die Schnittstelle des neuen Displays entsprechend ausgelegt und Treiber angepasst werden. Die Funktion war nach erfolgreicher Adaptierung des neuen Displays mit EVAL Board weiterhin gegeben. Somit wurde die Prinzip Tauglichkeit sichergestellt. Ein Konzept für die neu zu erstellende Elektronik wurde anschließend ausgearbeitet.
Die benötigte Elektronik wird das bisherige EVAL BOARD ablösen und sich auf die wesentlichen geforderten Funktionen beschränken.
Xilinx Virtex 7 FPGA basier Messwerterfassung von Antennensignalen für eine EMV-Reverb-Kammer
Branche: Automotive
Schlüsselkomponenten: Xilinx Virtex 7 FPGA auf VC707 Evaluation Board, Softprozessor Xilinx Microblaze, Vivado/ISE Design Suite, IP-Cores
Erweiterte Beschreibung: Für die Messwerterfassung in einer EMV-Reverb-Kammer müssen gleichzeitig 8 Antennensignalen eingelesen, ausgewertet und gespeichert werden. Die Steuerung und das Auslesen der Daten erfolgt über einen Xilinx Virtex 7 FPGA auf dem ein Microblaze Sofprozessor und mehrere weitere IP-Cores implementiert wurden. Als Schnittstelle wird ein 1000 Mbps Ethernet mit einem UDP-Protokoll verwendet, das auf dem Microblaze Softcore implementiert ist.
Komplexe Motorsteuerung für zehn Schrittmotoren, DC-Motoren, Solenoid und Sensorik
Branche: High-End-Consumer
Schlüsselkomponenten: FPGA Altera Cyclone IV, DRAM, TRF7960A, DRV8821
Erweiterte Beschreibung: Multi-Softprozessor-System;separate Application- und Motion-Controller-Cores; hohe Bauteildichte; RFID-Transceiver; 3-Axis-MEMS (Beschleunigungssensor); USB; Ethernet
48V Lithium Ionen automotive Bordnetzbatterie inkl. Battery Management System (BMS)
Branche: Automotive
Schlüsselkomponenten: dsPIC33JF64GS606, LTC6802, TJA1041,
Erweiterte Beschreibung: Komplettentwicklung; hochkomplex und automotive Konform; 14 LiFePo Coffeebag-Zellen; Ströme bis 1500A; Komplexe Messtechnik zur Erfassung von Zellspannungen und –Strömen; Balancing; Schnittstellen CAN; Prüfstandtests
Drehgeber-Signal-Konverter (DSK)
Branche: Automotive
Schlüsselkomponenten: FPGA Altera Cyclone II, Softprozessor Taskit TSK3000; AD7685; AD5663; TJA1042
Erweiterte Beschreibung: Umwandlung verschiedenster Drehgeber-Signale (Inkremental/SIN/COS) auf ein Resolver-Signal; galv. Getrennte Ein-/Ausgänge; 16bit AD-/DA-Wandler; FPGA für digitale Signalverarbeitung, Lageauswertung, Indexauswertung, Offsetkorrektur; Signalübertragung Geber-Seitig optisch; Signalübertragung Resolver induktiv/optisch; Kommunikation via CAN/USB.
12V LiIonen Batterie inkl. Battery Management System (BMS) und Messdatenerfassung für Prinziptauglichkeitsuntersuchungen
Branche: Automotive
Schlüsselkomponenten: FPGA Altera Cyclone II, PIC16F884; ADS8344E; TJA1041; TJA1020
Erweiterte Beschreibung: Komplettentwicklung; hochkomplex und automotive Konformen; 120 LiFePo Rundzellen; Ströme bis 1500A; Komplexe Messtechnik zur Erfassung von Zellspannungen und –Strömen; Balancing; Schnittstellen CAN/LIN; Multi-uC-System; Prüfstandtests, EMV, Temperatur bis -30°C
19″-Last-Multiplexer-Module für automatische Type Tests
Branche: Luft- und Raumfahrt (Aerospace)
Schlüsselkomponenten: Schroff 19“ Rackgehäuse 3HE/4HE, Linux Single Board Computer (SBC), Relais von Tyco Schrack, PCA9535
Erweiterte Beschreibung: confidential
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