TUG Racing – Von der Evaluierung eines Automotive-IMU-Sensors bis zur Produktions-PCB an einem Tag

„Unser schneller Entwicklungszyklus war dank zweier Geräte möglich: Saleaes Logic 8 und semifys SmartWave Control . Sie arbeiten zusammen, um beide Teile der IC-Kommunikation zu vereinfachen: die Generierung bekanntermaßen guter Signale mit SmartWave und die Beobachtung des tatsächlichen Verhaltens mit Logic 8.“ – TUG Racing

Hintergrund

TUG Racing, ein Formel-Rennteam der Universität Graz, startete ein ehrgeiziges Projekt zur Verbesserung der Fahrzeugleistung durch die Integration einer benutzerdefinierten Inertial Measurement Unit (IMU). Ihr Ziel war die Entwicklung einer benutzerdefinierten, CAN-fähigen IMU mit programmierbarer Gyroskopfilterung zur Verbesserung der Leistung auf der Rennstrecke. Unter Verwendung des Saleae Logic 8 Logic Analyzers und anderer Tools beschleunigten sie ihren Entwicklungsprozess von der Konzeption bis zur vollständig integrierten Leiterplatte innerhalb eines einzigen Tages.

Herausforderung

Der Erfolg des Projekts hing von der Fähigkeit des Teams ab, die ASM330LHHXG1 Automotive IMU schnell zu evaluieren und in ihr System zu integrieren. Dies erforderte präzise Kommunikations- und Datenanalysefunktionen, um eine genaue Sensorleistung und Kompatibilität mit Fahrzeugsystemen sicherzustellen.

Lösungsüberblick

TUG Racing setzte den Saleae Logic Analyzer strategisch zusammen mit der ST Microelectronics ASM330LHHXG1 IMU und der ST STEVAL-MKI243A-Adapterkarte ein. Diese Kombination von Werkzeugen war entscheidend für die Validierung der Sensorfunktionen und erleichterte den Entwurf einer kundenspezifischen Leiterplatte (PCB) in Produktionsqualität.

Entwicklungsprozess

Rapid Prototyping und Evaluierung (45 Min)

• Ersteinrichtung (30 Min.): Durch die Nutzung der SmartWave-Steuerung von Semify für I2C-Befehle und des Saleae Logic Analyzers zur Überwachung konnte das Team schnell eine Kommunikation mit der IMU herstellen und Einstellungen effizient lesen und anpassen.
• Optimierung des Datenstroms (15 Min.): Die Streaming-Funktionen des SmartWave, die mit der Logic 2-Software von Saleae analysiert wurden, ermöglichten dem Team die Optimierung der Sensordatenerfassungsrate.

Integration und Debugging (2 Stunden)

• Mikrocontroller-Implementierung: Bei der Implementierung des Infineon XMC4400-F64-Mikrocontrollers verwendete das Team den Saleae Logic Analyzer, um sicherzustellen, dass die Befehle des Mikrocontrollers mit den Ausgaben des Evaluierungskits übereinstimmten, und um wichtige Erkenntnisse zur Hardware zu gewinnen, wie z. B. die Notwendigkeit externer Pull-Up- Widerstände.

PCB-Design und -Fertigstellung (5 Stunden)

• PCB-Layout: Mit den gesammelten Erkenntnissen entwarf das Team eine PCB mit den erforderlichen Komponenten wie Spannungswandlern und einer Gleichtaktdrossel für CAN-Leitungen. Der Saleae Logic Analyzer spielte in dieser Phase eine entscheidende Rolle, da er Echtzeitüberwachung und -anpassungen ermöglichte.

Einen umfassenden Überblick erhalten Sie auf der Sensorbewertungsseite von TUGracing .