Durch sein „Schmetterlings-Design“ mit Arduino Stackable Headern bietet das Development-Kit für IoT- und IIoT-Designs eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit.

Durch sein „Schmetterlings-Design“ mit Arduino Stackable Headern bietet das Development-Kit für IoT- und IIoT-Designs eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit. (Bild: Rutronik)

Basis für das RDK2 von Rutronik ist der PSoC62 von Infineon. Der Ultra-Low-Power-Mikrocontroller basiert auf einer 40-nm-Fertigungstechnologie, die eine Dual-Core-Arm-Cortex-M4-CPU und eine Arm-Cortex-M0+-CPU kombiniert. Durch den eingebauten Drehschalter zur Auswahl der Spannungsversorgung (Switched-Mode Power Supply, SMPS) bietet das RDK2 viele Möglichkeiten der Spannungsversorgung: Es lässt sich mit einem handelsüblichen Netzteil betreiben, alternativ auch über USB-Typ-C oder sogar mit einer Knopfzelle. Das SMPS kann auch die Arduino Shields versorgen, die sich auf das Board aufstecken lassen, und Lithium-Ionen-Akkus im Bereich von 3,2 V bis 4,7 V laden. Außerdem verfügt es über einen Strommessanschluss.

Neben der USB-Schnittstelle ist eine CAN-FD- und RS485-Schnittstelle für die Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten oder Komponenten wie Sensoren oder Aktoren integriert. In Kombination mit externem PSRAM (64 Mbit QSPI) oder NOR-Flash-Speicher (512 Mbit Semper NOR-Flash mit Merkmalen für die funktionale Sicherheit nach IEC 61508, z.B. Safe Boot oder ECC) eignet sich das Development Kit besonders für die Entwicklung von Wearables und intelligenten Sensoren. Dank microSD-Kartenslot lassen sich Daten auch extern speichern.

Beispiel Touch-Anwendungen

Die CapSense-Technologie des PSoC62 bietet eine hohe Empfindlichkeit für eine genaue Erfassung auch in verrauschten Umgebungen und schnelle Abtastzeiten für zuverlässige und einfach zu bedienende kapazitive Touch-Sensing-Lösungen. Hierfür nutzt sie ein Capacitive-Sigma-Delta-Abtastverfahren (CSD), bei dem die Abtastung basierend auf einer Switched-Capacitor-Technik mit einem Delta-Sigma-Modulator ausgeführt ist.

Mit dem KitProg3 von Infineon ist das Debugging direkt über das Board ohne externen Debugger möglich. KitProg ist eine Low-Level-Kommunikationsfirmware für die Programmierung und das Debugging von PSoC-Mikrocontrollern. Die Firmware nutzt den Industriestandard CMSIS-DAP als Transportmechanismus, USB-Bulk-Endpunkte sorgen für eine schnelle Kommunikation.

Design für hohe EMV

Das RDK2 ist in Form eines Schmetterlings gestaltet. In der Mitte sind Arduino Stackable Header angebracht, an die Nutzer beliebige Arduino Shields stecken können. Dieses Design sorgt nicht nur für einen Wiedererkennungswert, sondern auch für eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Da die Arduino Shields quasi in der Luft hängen, wird eine mögliche Störeinkopplung selbst bei hohen Frequenzen, minimiert.

Text-To-Speech-Lösung

Ein auf dem RDK2 basierendes Design ist die Text-to-Speech-Lösung RutAdaptBoard-TextToSpeech. Sie verkürzt die Entwicklungszeit für eine hochwertige Sprachausgabe. Das Board kommt mit einem integrierten Sprach-IC von Epson, der mithilfe einer entsprechenden PC-Software des Herstellers frei definierbare Sätze in zwölf Sprachen ausgeben kann. Dazu hat Rutronik eine Software entwickelt, mit der sich die erstellten Textdateien über eine bedienbare grafische Oberfläche (GUI) vom PC auf das RDK2 laden lassen. Das RDK2 steuert das Text-to-Speech-Board, das wiederum über einen Audio-Verstärker und eine 3,5-mm-Klinkenbuchse die Sprache über einen externen Lautsprecher ausgeben kann.

Das von Rutronik entwickelte Board eignet sich für Human-Machine-Interface-Anwendungen (HMI), die Sprachführung und multilinguale Audiowiedergabe erfordern, wie sie vor allem im Smart Home, bei Sicherheits- und Alarmanlagen für das industrielle wie private Umfeld, medizinischen oder Fitnessgeräten, sowie Lernanwendungen, wie z. B. Übersetzer, zu finden sind.

Proof-of-Concepts von Soft- und Hardwarelösungen bieten Entwicklern neuartige Ansätze und bieten Zugang zu zukünftigen Technologien.
Proof-of-Concepts von Soft- und Hardwarelösungen bieten Entwicklern neuartige Ansätze und bieten Zugang zu zukünftigen Technologien. (Bild: Rutronik)

Mehrwert durch schnelle Marktreife

Mit den Rutronik System Solutions will der Distributor Entwicklern einen echten Mehrwert bieten, indem bestehende Lösungen weiterentwickelbar sind. Zusätzlich stehen Proof-of-Concepts von Soft- und Hardwarelösungen zur Verfügung, die teilweise auf dem eigenen IP basieren. Diese neuartigen Ansätze sind bisher oftmals nicht bekannt oder gedacht worden. Damit ist es Rutronik möglich, die Vorentwicklungsphase zu beschleunigen und schon heute Zugang zu zukünftigen Technologien zu bieten.

Stephan Menze

Head of Global Innovation Management bei Rutronik Elektronische Bauelemente

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