Embedded Software Engineer | C++ | ARM-Cortex | STM32 | Linux

Entwicklung hardwarenaher Software (Firmware) und Treiber mit embedded C und embedded C++. Die Entwicklung umfasst verschiedene eingebettete Systeme (individuelle Hardware) für die Steuerung von Industrieprozessen, Benutzereingaben, Displayintegrationen, Visualisierungen, Netzwerkkommunikation (CAN/Ethernet) von der Konzeption bis zur Markteinführung.

- C++ 11/14/17
- ARM-Cortex-M / STM32 / WAGO PLC
- CMSIS / TouchGFX
- Echtzeitsysteme / FreeRTOS / Embedded Linux / Ubuntu Linux
- Schaltpläne und Layouts (Altium Designer / KiCAD)
- i2c / SPI / QSPI / UART / ADC / DAC / Timer / PWM / 8080 / Firmwareupdate
- ILI9341 LCD Displays
- Flash / EEPROM / RTC
- Gigabit-Ethernet 1000BASE-T PHY (MII) Schnittstellen Entwicklung
- Netzwerkkommunikation : Gigabit-Ethernet, MQTT, CANOpen, REST, JSON
- Testautomatisierung: Jenkins / Unittests / Googletest / Google Mock / Docker / Python / Bash
- Softwarequalität: clang-tidy, clang-format
- SCM: SVN / Git / GitLab
- compiler: gnu-arm-none-eabi, gcc, keil
- Buildsysteme: CMake / Make
- IDE: VSCode / Eclipse / vi / STMCubeIDE / STMCubeMX / Segger OZone / Segger SystemView

Das Projekt umfasste die Entwicklung einer Prozesssteuerung auf einem eingebetteten System zur Integration von Victron Cerbo GX Wechselrichtern und Volterion powerRFB Redux-Flow Batteriespeichern. Aufgabe war es ein Battery-Management-System (BMS) zu entwickeln, welches mittels Algorithmus die Lade- und Endladephasen der Battiespeicherer steuert und die Versorgungsquelle für den Energiebedarf dynamisch zwischen Batteriespeicher und Netzversorgung umschaltet. Der Energiefluss konnte so in Abhängigkeit von Strombedarf und -produktion beeinflusst werden. Die Software überwacht zudem den Ladezustand des Batteriespeichers, setze die Kommunikation aller Modbus Teilnehmer um und erfasst alle relevanten Messdaten. Die Messdaten wurden zur Analyse und für das Tracing der Batteriespeicher verwendet, sowie der elektrischen Leistungen, an verschiedenen Knotenpunkten. Diese Messdaten dienten als Grundlage für eine prozessabhängige Konfiguration des Wechselrichters. Die Implementierung der Software wurde mittels C++17 auf einem embedded Linux System realisiert. Die Kommunikation zwischen dem Managementsystem, den Batteriespeichern und dem Wechselrichter wurde per Ethernet (Modbus/TCP) umgesetzt. Für alle Kommunikationspartner des Systems wurden Schnittstellen designend und die Kommunikation soweit gekapselt, dass diese für das Managementsystem transparent und austauschbar sind.

• Embedded C / Embedded C++
• Python / Node-RED
• Linux ARM / x86 / Raspberry Pi
• CMake / Make
• Ethernet / Modbus TCP
• Multithreading
• Konzeption und Entwicklung einer Parametrierung für die Batteriesteuerung
• Konzeption und Entwicklung eines Loggingsystems
• Konzeption und Entwicklung von Zustandsautomaten
• Dokumentation per Doxygen
• Gitlab
• CI

Für den Fertigungsprozess von Redox-Flow-Batterien wurde eine Prozesssteuerung einer Laserschweißanlage, zum Verschweißen elektrochemischer Zellen entwickelt. Von der Konzeption bis zur fertigen Anlage und Inbetriebnahme wurde die Entwicklung begleitet. Durch die Ansteuerung von Wegeventilen können pneumatischen Aktoren die Einzelkomponenten der Zellen auf einem CNC-Tisch fixieren und in Position bringen. Anschließend werden die Zellen durch einen Diodenlaser auf dem CNC-Tisch verschweißt. Für den CNC-Tisch wurde eine Hardwareschnittstelle für eine externe CNC-Software entwickelt. So wurde eine 0-10V Spindeldrehzahlsteuerung integriert, die den Tisch in X und Y Richtung einer Ebene bewegt. Die Anlage wurde zudem aktiv belüftet und mit einem Kamerainterface ausgestattet, welcher den Schweißvorgang visualisiert. Die Software wurde auf einer speicherprogrammierbaren Steuerung mit Embedded C++ implementiert. Die Tests wurden On-Target, sowie Off-Target realisiert. Dafür wurde der C++ Code plattformunabhängig programmiert und die Schnittstellen gemockt, sodass der Prozess auf einem x86-System ebenfalls in Betrieb genommen und der Ablauf getestet werden konnte.

• Konzeption, Implementierung und Inbetriebnahme der Prozessteuerung
• Entwicklung eines Stromlaufplans und der Teileliste
• Entwicklung einer Hardwareschnittstelle zu einer externen CNC Steuerung
• Ansteuerung von Pneumatikaktoren zur Fixierung der Teile und des Diodenlasers
• Umsetzung der Benutzerinteraktion (Eingaben / Ausgaben / Visualisierung)
• Implementierung eines Algorithmus für den Schweißvorgang von elektrochemischen Zellen
• Linux ARM / x86
• CMake / Make
• git
• Testen mit Unittests (googletest)
• Simulation von Schnittstellen (Mocken) (googlemock)
• Ethernet Kommunikation (MQTT)
• C++ (17)
• Entwicklung eines Prozesslogging mittels spdlog
• Dokumentation mit UML und Doxygen