Vogelaar Electronics
for metrology and firmware
part of Garth Castle bv
de Binderij 62A
1321 EK Almere NL
info@vogelaar-electronics.com
for UK: Garth Castle ltd
8 Charlotte Street
PH1 5LL Perth UK
info@garthcastle.uk
Vogelaar Electronics is opgericht in 1972 om hoogstaande ondersteuning te geven
in de ontwikkeling en fabricage van electronische meet- en regelapparatuur.
Wij bieden deze diensten wereldwijd aan, met name in de luchtvaart, instrumenten
voor flight-simulators, auto en spoorweg industrie, bio-technologie en voor de
agrarische sector.
Om u inzicht te geven in de kennis en vaardigheden die wij samen met onze partners
bieden is hieronder een van onze laatste projecten beschreven.
Introductie:
dit project realiseert een upgrade voor een toerental regelaar van een
ventilator zoals deze in de tuinbouw wordt gebruikt. Er zijn een aantal
redenen die deze upgrade gewenst maken t.w. een verbetering van het regel
algorithme door gebruik te maken van een snellere processor, de opname van
de netspanning in het regel algorithme, het verbeteren van de betrouwbaarheid
door keuze van andere componenten en de bereikbaarheid op afstand door van
bluetooth of wifi gebruik te maken. De ventilator heeft drie poorten t.w.
power 195 .. 265 VAC, een TTL stuursignaal komende van klimaat computer en
een signaal verbinding via usb, bluetooth of wifi.
Er zijn een aantal zeer specifieke ontwerp criteria zoals de afmeting,
deze mag niet groter worden dan het motorhuis daar anders de luchtstroom
wordt beinvloed. Ook het temperatuurbereik dient groot te zijn vanwege
de warmte van de motor en de hoge temperaturen in kassen. De regelaar moet
ook bestand zijn tegen hoge spanningspieken op het net van enkele kV die
worden geinduceerd door grote schakelende frequentie regelaars in de
nabijheid en de betrouwbaarheid moet zeer hoog zijn daar deze ventilatoren
24/7 in gebruik zijn.
Productie:
Een goede productie begeleiding leidt tot een kwalitatief hoogwaardig product.
Er is SMD montage waarvan de plaatsing en soldeer kwaliteit met roentgen foto's
wordt gecontroleerd, de PTH montage wordt visueel en functioneel getest.
Na het programmeren van de regelaar en het controleren van diverse parameters
ondergaan de regelaars een 24 uur burn-in periode. Dit levert een betrouwbaar
product met nauwelijks uitval.
Globaal ontwerp:
In de vroege ontwerp fase wordt er een "Global Design" gemaakt, waar alle
betrokken partijen naar kijken en hun inbreng hebben. Dit design met de
gedefinieerde minimale eigenschappen is de grondslag voor de verdere
ontwikkel fase.
Principe schema:
Het globale design worden verder uitgewerkt naar een Principe schema waarin
alle gebuikte componenten zijn gespecificeerd zodat levertijden en kostprijzen
bekend worden. Vanuit dit schema wordt ook een flow en klasse diagram voor de
firmware ontwikkeld. Benodigde speciale gereedschappen worden gedefinieerd.
Breadboard:
Een eerste functioneel ontwerp wordt als breadboard gebouwd waarmee de
functionaliteit kan worden aangetoond en de firmware op kan worden getest.
Tevens kan nu worden gecontroleerd of het ontwerp aan de gestelde
specificaties kan voldoen.
Evaluatie:
Door gebruik te maken van de USB / bluetooth / Wifi communicatie poort en
speciaal ontwikkelde monitor tools kan de correcte werking van hard- en
software real-time zichtbaar worden gemaakt. Gebruik van een geschikte GUI
maakt ook interpretatie door niet IT experts mogelijk.
Printed circuit board:
Nadat het ontwerp is gestabiliseerd kan de PCB worden ontwikkeld als single
of multi-layer dat als fabricage voorloop model gebruikt wordt. We houden
zorgvuldig rekening met de scheiding van analoge en digitale circuits,
kruipwegen en laagspanningsrichtlijn en EMC compatibiliteit eisen.
Low level firmware:
De controller firmware dat tijd kritisch is en binnen ca. 20 uSec moet zijn
voltooid alsmede de drivers en software routines die zeer vaak worden
gebruikt worden geoptimaliseerd door deze in assembler te schrijven.
Deze routines komen in een bibliotheek te staan zodat het Higher Level
firmware hier gebruik van kan maken.
Higher Level firmware:
Dit zijn de minder tijd kritische delen van de firmware zoals het operating
systeem, de regelalgorithme, de monitor en het user interface. Deze worden
geschreven in C, Pascal of Forth. Forth neemt een speciale plaats in vanwege
zijn residente operating systeem, zijn compactheid en monitor faciliteiten.
High level software:
Gebruikers software voor analyse, besturing op afstand, data logging en
publicatie wordt software geschreven voor externe computers die onder Linux,
Windows, MacOS of Android werken. Deze software schrijven wij in Pascal /
Delphi, Java of Python. Voor presentaties via het internet wordt HTML, CSS
en JavaScript gebruikt.
Communicatie:
In de ontwikkel en test fase en tijdens mogelijke service momenten is toegang
via USB, bluetooth of Wifi gewenst. Deze verbinding wordt actief door de
bijbehorende module in een op de PCB aanwezige socket te drukken.
De externe computer kan de ontvangen real-time data gebruiken voor monitoring,
logging en analyse.
Documentatie:
deze bevat een gebruikers handleiding, een beschrijving van de werking,
schema's en technische specificaties. We schrijven deze handleiding in het
Nederlands en / of in het Engels.
CE certificatie:
In diverse stadia van de ontwikkeling en als het product gereed is wordt
gecontroleerd of het aan de CE normen aangaande de laagspanningsrichtlijn
en de EMC richtlijn voldoet. Een LVD en EMC certificaat is in de documentatie
opgenomen.
Mogelijk kunnen wij u assisteren in een of meerdere van de hierboven beschreven
of gerelateerde activiteiten. Wij doen op een persoonlijke manier zaken met u en
met veel aandacht voor uw individuele wensen en hopen u van dienst te kunnen zijn.
Anton Vogelaar