Mikrocontroller Programmierung in MicroPython SoSe 2026

Aus Technische Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee
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Mikrocontroller Programmierung in MicroPython Sommersemester 2026

Für die Projekte zur labortechnischen Espressomaschine (und weiteren Derivaten) ist die Mikrokontroller-Programmierung einer Steuerungselektronik erforderlich.

Die Programmierung der Mikrocontroller erfolgt in MicroPython und die übergeordnete Steuerung ist eine MATLAB®-APP mit einem Prozessschaubild. Die Grundfunktionalität dieses Vorgehensweise ist in der Quellenliste unter [40] (MATLAB® meets MicroPython) beschrieben.

Das Projekt wurde bereits durch eine Projektgruppe bearbeitet und hat einen Projektstand, der jedoch noch nicht die gesamte erforderliche Steuerungsfunktionalität umfasst.

Es wird angestrebt eine Steuerung auf Basis eines Nucleo STM32H743ZI2 zu erstellen. Dies würde die aktuell drei Steuerungsplatinen und Mikrocontroller auf einen reduzieren. Kommunikation wäre dann lediglich zum Displaycontroller erforderlich.

Aufgabenanalyse

UART-Kommunikation

Es soll eine Stern-Topologie implementiert werden, welche die UART-Kommunikation zu einem separaten Display-Controller, dem Maschinensimulator und der Wartungs- App herstellt. Dabei sind Sende- und Empfangs-Token f¨ ur das Display, die Wartungs-App und den Maschinensimulator einzuf¨ uhren. Es gilt dabei, den Umfang und Takt der neuen Token festzulegen.

Mehrkernnutzung und/oder Multitasking

Es gibt bestimmte Vorgänge, welche regelmäßig zur Unterbrechung des Pro- grammablaufs führen. Es gilt, diese Vorgänge zu identifizieren und umzuleiten, damit diese den Programmablauf nicht mehr unterbrechen. Die Möglichkeit der Mehrkernnutzung fällt dabei aus, da der STM32H753ZI nur über einen M7-Kern verfügt. Dank der Hardware-Unterstützung DMA sowie der Nutzung der uasyncio-Library besteht die Möglichkeit, die Vorgänge umzuleiten. Somit können die Unterbrechungen des Programmablaufs reduziert werden.

Maschinensimulator

Füllstandsregler

Boilerdruckregelung

Mischtemperaturregler

Durchflussregler

Startprozedur

Display

STM32

Wartungs - APP

Leistungsvereinbarung

Besprechungsprotokolle und weitere Unterlagen

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