Rapid Demonstrator Service Per Klick zum Funktionsmuster

Kurze Produktionzeit eines funktionsfähigen, seriennahen Prototypen
Kurze Produktionzeit eines funktionsfähigen, seriennahen Prototypen

Mit dem Rapid Demonstrator Service verspricht Phytec, innerhalb von 15 Arbeitstagen einen funktionsfähigen Prototyp einer seriennahen Hardware zu liefern. Wir haben die Umsetzung ausprobiert – vom ersten Klick im Webformular bis zur Inbetriebnahme des fertigen Prototypen.

Der Rapid Demonstrator Service (RDS) der Mainzer Firma Phytec und seine Positionierung im Entwicklungsprozess war Gegenstand eines früheren Beitrags [1]. Hier soll nun der Einsatz dieser Dienstleistung von der Wahl der gewünschten Funktionen bis hin zur Inbetriebnahme des resultierenden Board gezeigt werden. Als Beispiel dazu dient die Entwicklung eines Steuerungsrechners mit den in Bild 1 dargestellten Funktionseinheiten. Diese Aufgabe könnte so oder ähnlich im Entwickleralltag vorzufinden sein. Das Board besteht aus der ausgewählten Peripherie und einem montierten Phytec-Standardmodul phyCore-i.MX 6 (Cortex-A9, 1 GHz Quad, 1 GB RAM, 1 GB Flash) mit vorinstalliertem Bootloader und spezifisch angepasstem Linux-Betriebssystem.

Derzeit ist der phyCore-i.MX 6 der Rechnerkern der Wahl. Weitere CPUs unterschiedlicher Leistungsfähigkeit werden für den Einsatz im RDS folgen. Die Schnittstelle zum Prozessor wird durch optoisolierte Digitaleingänge und Relaiskontakte auf der Ausgangsseite gebildet. Sensoren können über USB oder die an der Stiftleiste zur Verfügung stehenden Anschlüsse kontaktiert werden.

Die Temperatur der Baugruppe wird durch einen Temperatursensor DS75 erfasst und LEDs können zur Signalisierung verschiedener Betriebszustände herangezogen werden. Zur Konfiguration der Baugruppe stehen vier DIP-Schalter zur Verfügung. In einem EEPROM können Konfigurations- oder Kalibrationsdaten nichtflüchtig gespeichert werden. Zur Einbindung in ein Netzwerk stehen ein 10/100-Mbit/s- Ethernet-Anschluss und eine WiFi-Schnittstelle zur Verfügung. Außerdem sind zwei USB-Anschlüsse und ein USB-OTG-Anschluss vorgesehen. Zusätzlich dient eine RS-232-Schnittstelle als Debug Interface. Ein HDMI-Monitor kann über eine HDMI-Typ-A-Buchse angeschlossen werden. Tastatur und Maus lassen sich über USB anschließen. Auf diese Weise hat man einen komplett ausgestatteten Steuerungsrechner.

Eine miniPCI-Express-Schnittstelle ist für den Anschluss einer SATA-II-Festplatte oder SSD zum Speichern größerer Datenmengen vorgesehen. Mit der Eingabe dieser Anforderungen in den Online-Konfigurator startet der Designprozess.

Webformular für gewünschte Funktionsblöcke

Der RDS ist über die Eingabe der URL http://rapid-demonstrator.de erreichbar. Alle benötigten Funktionen des zu erstellenden Demonstrators können im Online-Konfigurator ausgewählt werden. Bild 2 zeigt die derzeitige Eingabemaske. Die einzelnen Funktionen sind gruppenweise angeordnet, wie bereits in Tabelle 2 in [1] erläutert wurde.

Nach Eingabe aller gewünschten Funktionen wird sofort die voraussichtliche Größe der zu erstellenden Leiterplatte angezeigt. Möglich sind drei Formate, die gleichzeitig auch den Preis des spezifischen Demonstrators bestimmen (Tabelle 1). Aus den hier eingegebenen Funktionen resultiert eine Leiterplatte der Größe 3.

Nun sind nur noch die Kontaktdaten in die Eingabemaske einzutragen und die unverbindliche Anfrage an Phytec ist versandbereit.

Die Rückmeldung der Realisierbarkeit in Form eines Blockschaltbildes mit vorläufiger Platzierung der Funktionen und ein offizielles Angebot für diesen spezifischen Rapid Demonstrator Service erfolgt in der Regel innerhalb eines Arbeitstages. Nach Erteilung des Auftrags geht der Designprozess mit der finalen Platzierung der Komponenten und dem Layout in die nächste Phase.

Als Ergebnis dieser Phase liegen Schaltplan und Stückliste sowie Layout-Daten vor. Mit den Layout-Daten kann der Fertigungsprozess für die Leiterplatte initiiert werden.

Da die Stückliste nur Komponenten enthält, die bei Phytec ohnehin im Fertigungsprozess eingesetzt werden, entfallen hier die oft schwer kalkulierbaren Beschaffungszeiten.

Bild 3 zeigt die Platzierung der Komponenten dieses Funktionsmusters. Layout-Daten, Schaltplan und Stückliste können hier aus Platzgründen nicht aufgeführt werden. Um einen Gesamteindruck zu ermöglichen, sind diese Daten extern abgespeichert; bei Interesse können diese über den Link [2] abgerufen werden.Bild 4 zeigt das gelieferte Basis-Board mit aufgestecktem phyCore-i.MX 6 von oben.

Sieht man sich die Design-Output-Dokumente an, dann kann die Peripherie des Funktionsmusters wie in Tabelle 2 gezeigt zusammengefasst werden.

Das sind gleichermaßen auch wichtige Informationen für die folgende Inbetriebnahme. In den ersten Januartagen des Jahres 2017 war nun das Basis-Board fertiggestellt und zur Inbetriebnahme parat. Das Board Support Package (BSP) war angepasst worden und sollte nun auch alle gewählten Funktionen unterstützen.