Professionelle Mikrocontroller-Programmierung
mit STM32 und FOC-Technologie
In unserer modernen Welt wird die Entwicklung von Geräten auf Basis von Mikrocontrollern, wie zum Beispiel STM32, immer beliebter.
Warum?
Weil die Gesamtkosten von Mikrocontrollern in den letzten zehn Jahren deutlich gesunken sind. Darüber hinaus werden Mikrocontroller heute mit einer wesentlich umfangreicheren integrierten Peripherie hergestellt – wie zum Beispiel Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandler (ADC und DAC), Komparatoren, verschiedene Timer und Kommunikationsschnittstellen.
Was bringt uns das? Diese Fortschritte eröffnen völlig neue Möglichkeiten bei der Entwicklung kompakter, energieeffizienter und wirtschaftlicher Systeme.
Leistungsstärke und Flexibilität moderner STM32-Mikrocontroller
Erstens: Dank der erhöhten Geschwindigkeit und Leistungsfähigkeit moderner STM32-Kerne sowie des vergrößerten Umfangs des integrierten Speichers sind wir nicht mehr gezwungen, ausschließlich niedrigstufige Sprachen wie Assembler zu verwenden.
Zweitens: Da der Kern des Mikrocontrollers heute wesentlich schneller arbeitet und die meisten Modelle über eine Gleitkommaeinheit FPU (Floating Point Unit) verfügen, sind wir nicht mehr auf reine Ganzzahlarithmetik beschränkt.
Das macht den gesamten Prozess der Softwareentwicklung deutlich komfortabler – der Code wird einfacher zu schreiben und zugleich besser lesbar.
Diese Entwicklung eröffnet mehr Freiheit, mehr Möglichkeiten zur Abstraktion und mehr Flexibilität bei der Programmierung.
Heute können wir die Programmiersprache C sicher und effizient einsetzen, ohne bei jedem Schritt an einzelne Prozessortakte oder jedes Byte Speicher denken zu müssen.
Wir können höherstufige Abstraktionen dort anwenden, wo sie sinnvoll sind – ohne Kompromisse bei Zuverlässigkeit oder Leistung einzugehen.
Diese Fortschritte ermöglichen es, stabile, wartbare und zukunftssichere Softwarelösungen zu entwickeln, die präzise, effizient und dennoch flexibel bleiben.
So entstehen stabile und wartbare Softwarelösungen – präzise, effizient und zukunftssicher.
Integration der Peripherie und Senkung der Entwicklungskosten
Ein weiterer entscheidender Vorteil moderner Mikrocontroller liegt in der Vielzahl integrierter Peripheriekomponenten – deren Anzahl und Typ hängen von der jeweiligen Controller-Familie ab.
Dadurch besteht heute häufig keine Notwendigkeit mehr, zusätzliche externe Bauteile einzusetzen.
Das hat gleich mehrere positive Effekte:
Die Schaltungstechnik wird vereinfacht, die Größe der Leiterplatte verringert sich, die Produktionskosten sinken und die Entwicklungszeit bis zur Markteinführung wird deutlich verkürzt.
Als Ergebnis entstehen kompaktere, zuverlässigere und wirtschaftlichere Lösungen.
Gerade im Prototyping und in der Serienentwicklung ist dieser Faktor entscheidend: Je weniger externe Komponenten benötigt werden, desto stabiler, energieeffizienter und kostengünstiger arbeitet das Gesamtsystem.
Kurz gesagt: Mehr Leistung bei geringeren Kosten – das ist die Stärke moderner STM32-Mikrocontroller.
Entwicklung und Programmierung – von der Idee bis zum funktionsfähigen Prototyp
ASM Elektronik verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung und Programmierung von STM32-basierten Geräten.
Auf Grundlage Ihrer Anforderungen erstellen wir individuelle Lösungen und übernehmen alle Schritte der Produktentwicklung:
- Entwurf des Schaltplans
- Auswahl geeigneter Komponenten
- Layout der Leiterplatte (PCB-Design)
- Programmierung und Debugging der Firmware
- Zusammenbau und Test des Prototyps
- Vorbereitung der technischen Dokumentation
Alle Entwicklungsphasen werden auf Effizienz, Reproduzierbarkeit und Energieeinsparung optimiert.
Kontaktieren Sie uns für Ihre STM32-Lösung – wir entwickeln individuell für Ihr Projekt.
Effiziente FOC-Steuerung für BLDC-Motoren
Ein besonderes Augenmerk verdient eines unserer Entwicklungsfelder – die Impulstechnik. Wir programmieren Mikrocontroller mit FOC-Steuerung (Field-Oriented Control).
Warum gerade die feldorientierte Regelung (FOC)?
Diese Methode ermöglicht den höchstmöglichen Wirkungsgrad eines Antriebssystems.
Nehmen wir als Beispiel einen BLDC-Motor: Wenn der angelegte Strom 1 A beträgt, erreicht der Motor bei der FOC-Steuerung sein maximales Drehmoment für diesen Strom.
Das bedeutet: das gesamte System arbeitet mit maximaler Energieeffizienz
Beispiel E-Scooter
Um das verständlicher zu machen, betrachten wir ein einfaches Beispiel aus dem Alltag – die Fahrt mit einem E-Scooter.
Alle Zahlen dienen nur der Veranschaulichung.
Angenommen, Sie fahren bergauf mit einer Steigung von 30 Grad und betätigen den Gashebel zu 10 %.
Der Motor erhält dabei einen Strom von 10 A und erzeugt ein Drehmoment von etwa 10 Nm.
Das ergibt eine Geschwindigkeit von ca. 10 km/h.
Im zweiten Fall – ohne FOC-Steuerung – würde der Motor bei gleichem Strom nur etwa 7 Nm oder weniger Drehmoment entwickeln.
Um denselben Berg mit derselben Geschwindigkeit zu erklimmen, müsste man also mehr Gas geben.
Dadurch fließt ein höherer Strom, die Belastung des Systems steigt, und die Batterie entlädt sich wesentlich schneller.
Ein weiterer Vorteil zeigt sich bei voller Leistung:
Mit FOC kann der Motor effizienter mit dem Energieverbrauch umgehen und gleichzeitig steilere Anstiege bewältigen, ohne dass zusätzliche Energie verloren geht.
So zeigt sich der höhere Wirkungsgrad in der Praxis.
Diese Technologie ermöglicht es, sowohl die Energiekosten als auch den Bedarf an leistungsstarken Komponenten zu senken – zum Beispiel können kleinere Transistoren oder kompaktere Motoren eingesetzt werden.
Zudem verkürzt sich die Entwicklungs- und Testzeit, und das Endprodukt erreicht ein völlig neues Qualitätsniveau, das sich deutlich von den Standardlösungen auf dem Markt abhebt.
In all unseren Projekten legen wir – basierend auf unserer Erfahrung – größten Wert auf maximalen Wirkungsgrad und Effizienz.
Bereits in der Phase des Leiterplattendesigns wird dieser Aspekt berücksichtigt.
Anschließend wählen wir die Komponenten mit Bedacht aus, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung, Zuverlässigkeit und Kosten sicherzustellen.
Sie planen ein Projekt mit BLDC-Motorsteuerung oder FOC-Regelung? Wir stehen Ihnen gerne zur Seite.
Zuverlässigkeit und Qualität
In all unseren Projekten legen wir großen Wert auf Sicherheitsreserven bei Strom, Spannung und Wärmeentwicklung – und das stets in einem angemessenen Preissegment, ohne künstliche Verteuerung.
Wir verwenden ausschließlich hochwertige Komponenten und orientieren uns an europäischen Entwicklungsstandards, damit jedes Produkt reproduzierbar bleibt und die technischen Marktanforderungen zuverlässig erfüllt.
Individuelle Entwicklung und kundenspezifische Lösungen
Wenn Sie eine Idee für ein technisches Produkt haben, aber nicht genügend Zeit oder Ressourcen, um sie bis zum Prototyp oder zur Kleinserie zu realisieren, steht ASM Elektronik Ihnen gerne zur Seite.
Wir passen Architektur, Schaltplan und Firmware präzise an Ihre Anforderungen an, stimmen Schnittstellen und Prüfkriterien mit Ihnen ab und erstellen die notwendige technische Dokumentation – damit Sie schnell und effizient von der Idee zur Pilotphase oder Serienfertigung gelangen.
Unsere Priorität liegt auf Qualität, Effizienz und einer partnerschaftlichen Zusammenarbeit.
ASM Elektronik unterstützt Sie von der Idee bis zur Serienreife
