Der IoT-Microcontroller der Karbon-Serie: Präzise Kontrolle bei der Datenverarbeitung im Edge

Der Microcontroller (auch Mikrosteuereinheit oder MCU) ist ein Schlüsselelement der Rugged-Edge-Computer der Karbon-Serie und ein Merkmal, das unseren Partnern hilft, die Grenzen des Machbaren zu erweitern. Wir freuen uns, von all den innovativen Lösungen zu hören, die unsere Kunden für ihre Herausforderungen finden und wir arbeiten hart daran, die Werkzeuge zu entwickeln, die unseren Partnern helfen, dies möglich zu machen.

Die Anwendungsfälle für Edge-PCs variieren stark, ebenso wie die Anforderungen. Betriebstemperatur, Stromversorgung, Unterstützung von Peripheriegeräten und Konnektivität sind entscheidende Merkmale, die bestimmen, wie ein Embedded-Computer in die Gleichung passt und geben an, welcher am besten geeignet ist.

Technologie sollte Ihre Anwendung fördern und unterstützen und ihr nicht in den Weg geraten. Daher haben wir die Rugged-Edge-Computer der Karbon-Serie gebaut. Sie sind mit einem maßgeschneiderten Microcontroller ausgestattet, um den Grad an Anpassung und Funktionalität zu ermöglichen, der von den heutigen IoT-Anwendungen gefordert wird. Gleichzeitig bleiben sie einfach zu bedienen.

Unser Karbon 300 verfügt über eine programmierbare Mikrosteuereinheit zur einfachen Anpassung und Integration.

Was ist ein Microcontroller?

Ein Microcontroller ist ein kleiner Chip auf dem Motherboard, der als Mini-Kommandozentrale für das System dient und ein anpassbares Verhalten über eine Programmierschnittstelle ermöglicht. Die MCU fungiert als Brücke zwischen Low-Level-Hardwareschnittstellen und High-Level-Software. Dadurch ist es möglich, Daten über DIO und CAN-Bus von innerhalb des Betriebssystems zu verbinden und auszutauschen. Die MCU handhabt auch Kfz-Subsysteme wie z. B. die Überwachung einer niedrigen Batteriespannung, Zündungserkennung und Ein-/Ausschaltverzögerungen.

Warum sind MCUs wichtig?

Nicht alle Implementierungen sind gleich aufgebaut. Zwar gibt es Übereinstimmungen zwischen den Anwendungen, aber der Bedarf nach einer Anpassung unterhalb der Oberflächenebene ist etwas, das wir immer wieder von Anwender:innen gehört haben.

Der Vorteil des Baus der Karbon-Serie mit einer IoT-MCU im Kern besteht in einer größeren Kontrolle über die Systemfunktionalität, um eine präzisere Steuerung beim Anpassen des Systemverhaltens an Ihre Bedürfnisse zu ermöglichen, insbesondere in technikfeindlichen Umgebungen.

Die MCU der Karbon-Serie ermöglicht es uns, von Anfang an Funktionen wie die automatische CAN-Baud-Ratenerkennung, das Aktivieren von Ereignissen aus dem digitalen Eingang und programmierbare Benutzerkonfigurationen zu ermöglichen. Es handelt sich um ein flexibles Werkzeug. Es kann verwendet werden, um sehr spezifische (und manchmal ungewöhnliche) Herausforderungen zur Schaffung von effizienteren und integrierten Lösungen anzugehen. Gleichzeitig gibt es uns (und Ihnen) die Möglichkeit, schnell auf Projektanforderungen zu reagieren.

Die Mikrosteuereinheit der Karbon-Serie ermöglicht eine feinere Regelung der Zünderkennung und des Zündzeitpunkts bei Anwendungen im Fahrzeug.

Sie könnten z. B. eine fahrzeugbasierte Anwendung haben, die ein präzises Timing des Verhaltens beim Hoch- und Herunterfahren des Computers sowie beim Abschalten erfordert. Zum Beispiel kann ein Lieferant ein Panel haben, das die Lieferroute anzeigt. Wenn das Fahrzeug ausgeschaltet wird (beispielsweise, wenn der Fahrer aussteigt, um eine Lieferung auszuführen), kann die Panel-App weiterlaufen. Auf diese Weise muss der Fahrer nicht befürchten, dass das System neu gestartet wird oder die Fahrzeugbatterie entladen wird.

Mit einer MCU haben Sie eine sekundengenaue Steuerung, ohne dass Sie einen externen Regler benötigen. Dieses Maß an Kontrolle macht die Integration und Bereitstellung schneller und einfacher. Dabei dient die MCU als anpassbare Brücke zwischen den Anforderungen Ihres Projekts und dem Computer selbst.

Was können Sie mit einer MCU tun?

Ein Teil der Anpassbarkeit, die mit einer Mikrosteuereinheit ermöglicht wird, kommt vom Digital Input/Output oder DIO. Es handelt sich um eine der einfachsten Möglichkeiten zur Datenübertragung. DIO besteht aus einer Reihe von Stiften, die entweder eine hohe oder eine niedrige Spannung aufweisen können. Einige Stifte sind Eingänge, die vom Host-System gelesen werden, um Informationen von extern zu erhalten. Andere sind Ausgänge, die von der MCU festgelegt werden, um Informationen an externe Systeme zu senden.

DIO bietet die vollständige Kontrolle über die Funktionalität der Karbon-Serie mit einer einfachen Software-Schnittstelle zur Durchführung von Anpassungen. Die Kombination von DIO mit einer Mikrosteuereinheit und hauseigener Firmware erlaubt es uns, noch mehr einzigartige Funktionen anzubieten wie ‚wake on DIO‘, die das System einschaltet, wenn ein DIO-Ereignis erkannt wird. So wird verhindert, dass Datenereignisse verpasst werden.

DIO ist ein einfaches und verlässliches System. Es verleiht unserer Karbon-Serie zusätzliche Flexibilität. So ergibt sich die Möglichkeit, kreativ zu werden, wenn es darum geht, gemeinsam mit Partnern daran zu arbeiten, die spezifischen Herausforderungen Ihrer Anwendung zu lösen.

Interaktion mit dem Pykarbon MCU-Modul unter Verwendung von Python.

Erste Schritte mit MCU-fähigen Systemen

Unser Ziel mit der Karbon-Serie war es, ein kompaktes Rugged-System zu schaffen, das sich an jede Situation und Umgebung anpassen kann. Mit branchenführender Widerstandsfähigkeit und anpassbaren Optionen des IoT-Microcontrollers sind wir gespannt, welche Herausforderungen Innovatoren damit lösen.

Möchten Sie mehr über Rugged-Edge-Computing erfahren? Lesen Sie unseren Blogbeitrag zur Verwendung von Rugged-Computern für IoT-Anwendungen und erfahren Sie mehr. Konfigurieren Sie den kompakten und leistungsstarken Karbon 300, den Karbon 400 oder den erweiterten Karbon 700 und Karbon 800 sowie ihre MCUs!

Hinweis: Dieser Blogbeitrag wurde ursprünglich am 20. Juni 2019 veröffentlicht und am 30. Mai 2023 überarbeitet.