Ein Unternehmen für Mess- und Regelungstechnik steht vor einem Dilemma: Ein zentraler Mikrocontroller ist nicht mehr verfügbar. Wir führen eine tiefgreifende Portierung des bestehenden Systems auf eine neuen Hardwareplattform durch.
Unser Kunde ist ein mittelständisches Unternehmen und stellt hochwertige, digitale Temperaturregler her – “Made in Germany”. Als einer der Marktführer in diesem Gebiet ist das Unternehmen darauf bedacht, den technologischen Vorsprung zu halten.
Ein erfolgreiches Produkt, das auf einem 8bit Atmel Mikrocontroller basiert, steht vor einem Engpass: Der Mikrocontroller ist aufgrund von Lieferschwierigkeiten nicht mehr verfügbar. Dabei handelt es sich nicht um irgendein Produkt – es wird in großen Mengen hergestellt und ist ein Umsatzbringer für unseren Kunden.
Priorität: Die Produktion darf nicht ins Stocken geraten. Unser Ansatz ist, einen Mikrocontroller von einem anderen Hersteller einzusetzen, ohne Abstriche bei Aussehen, Verhalten oder Stromverbrauch des Produkts zu machen. Die Herausforderung: Das Produkt muss auch im Batteriebetrieb und im Standby über mehrere Jahre hinweg genauso zuverlässig sein wie zuvor.
Wir entscheiden uns für den Wechsel von Atmel zu Texas Instruments: Ein namhafter Hersteller, der zuverlässig liefern kann und einen nahezu identischen Stromverbrauch hat. Zusätzlicher Vorteil: der neue Mikrocontroller kommt mit BLE und ZigBee Funkmodul. Dadurch ist das Produkt zukunftssicher und fit für IoT sowie SmartHome-Anwendungen.
Der wesentliche Schritt besteht darin, einen 15 Jahre alten 8bit Atmel C-Code auf den TI 32bit ARM C11/C++14 zu portieren. Bei einem Code ohne Dokumentation keine einfache Aufgabe! Unsere Erfahrung ist entscheidend, um die verschiedenen Module zu identifizieren. Nach der Isolierung der hardwareabhängigen Komponenten wird der Code in ein Echtzeitbetriebssystem integriert, wobei die Ausführungszeiten des ursprünglichen Systems eingehalten werden.
Als besondere Herausforderung stellt sich die höhere Eigenerwärmung des TI Mikrocontrollers im Vergleich zum Atmel heraus. Dies erforderte eine Anpassung des Regelalgorithmus an die neuen Bedingungen.
Obwohl die Portierung erfolgreich durchgeführt wird, gibt es unerwartete Herausforderungen: Die höhere Eigenerwärmung des neuen Mikrocontrollers sorgt für Temperaturschwankungen. Statt der geforderten 0,5°C haben wir Schwankungen von bis zu 2°C. Zusätzlich gibt es externe Störungen, die Fehlmessungen verursachen. Durch Hardwaremodifikationen und einen zusätzlichen Softwarefilter meistern wir diese Herausforderungen und aktualisieren das Produkt erfolgreich.
Trotz technischer Herausforderungen kann durch gezielte Anpassungen des Produkts die Produktion erfolgreich fortgesetzt werden. Zusätzlich implementieren wir direkt zukunftsorientierte Verbesserungen.
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