Embedded
Het ontwikkelen van embedded firmware vergt nauwe samenwerking met de onderliggende hardware. Het is altijd maatwerk en de productontwikkeling, start dan ook altijd met een doordacht hardware ontwerp. In deze fase denkt PragmaLab graag mee omdat keuzes in deze fase hun uitwerking hebben in de later te ontwikkelen firmware. In het firmware ontwerp worden de product eisen vertaald naar onder ander keuzes voor het RTOS, drivers, benodigde (communicatie) protocollen en meer. De opdrachtgevers van PragmaLab vormen een breed veld van technieken en branches. Middels een aantal van de gerealiseerde projecten wordt gepoogd dit in beeld te brengen. Dat is lastig, aangezien de volgende opdracht altijd weer uniek is…
Recent...
In het voorjaar van 2023 ontwikkelde PragmaLab in opdracht van ontwerpbureau ‘Studio Corvers’ uit Den Bosch de firmware voor een ‘pratende kast’. Een fraai vormgegeven kast die tegen de bezoeker begint te praten indien hij of zij voor de kast komt staan. De kast staat in de openbare ruimte (op een stoep of in een park) en vertelt de bezoeker iets over de omgeving van waar de kast op dat moment staat. De kast zal gedurende 3 jaar iedere maand op een andere plek in Den Bosch worden geplaatst. Zie ook stemmenhoorders.nl
Door gebruik te maken van een microprocessor module wordt een vooraf opgenomen stem gelezen van een SD-kaartje en via een MP3 decoder hoorbaar gemaakt voor de bezoeker van de kast. Om flexibiliteit in te bouwen kan de afstand waarop de kast begint met praten worden ingesteld. Middels een bijgeleverde pc-applicatie kunnen een 20 tal parameters van de kast worden ingesteld. Zo kan men een keuze maken voor het mp3-bestand (de stem), het volume, de triggerafstand en zo meer. Een ingebouwde realtime clock zorgt ervoor dat de kast enkel tussen ingestelde tijden actief is. PragmaLab ontwikkelde samen met PRS in Boxtel de hardware voor de kast en zorgde ervoor dat het geheel gemakkelijk een maand lang stand-alone kan draaien op een ingebouwde 12 Volt accu.
Veiligheid
Werken aan het spoor is niet zonder gevaar. Wanneer embedded signalerings producten worden ingezet, worden daar dus hoge veiligheids- en betrouwbaarheidseisen aan gesteld (SIL 3-4). PragmaLab ontwikkelde op basis van een STM32 processor de firmware voor een fail-safe Warning Unit. De unit communiceert via het GSM-netwerk (2G-4G) met een centrale server via een encrypted TCP/UDP verbinding. ChibiOS is ingezet als RTOS en er is veel ervaring opgedaan met het opzetten en betrouwbaar in de lucht houden van modemverbindingen. Een Warning Unit bestaat uit twee redundante PCB’s die elkaars functies kunnen overnemen en de (complexe) firmware draagt zorg voor een probleemloze overname. Daarnaast bezit iedere unit twee afzonderlijke modem modules (Sierra Wireless), voorzien van GPS, die zorgen voor een optimale draadloze mobiele dataverbinding en positiebepaling.
andere projecten: besturing voor een scootmobiel – medicijn dispencer (met FPGA)
Recreatie
Een bijdrage leveren aan techniek die gebruikt wordt in het grootste pretpark van Nederland is uitdagend maar ook dankbaar. De Efteling verzocht PagmaLab de hard- en firmware te ontwikkelen voor een intelligente RFID reader. De reader, activatie unit genoemd, leest het RFID label uit een Twinkeltoorts (toverstaf) en verifieert deze bij een centrale database in het park. PragmaLab ontwikkelde in samenwerking met PRS BV in Boxtel de hardware voor de activatie unit op basis van een NXP LPC1778 en het NutOS RTOS. De firmware communiceert via TCP/UDP over de Ethernet interface met de RFID-lezer, de database server en een remote monitoring server. De unit wordt getriggerd door de aanwezigheid van een Twinkeltoorts (RFID), en stuurt dan, na verificatie bij de database, middels DMX een reeks RGB LED’s aan, speelt een muziekje en bedient een relais waardoor de aangesloten attractie tot leven komt. Een aantal attracties wordt aangestuurd met een UDP bericht. Daarnaast triggert de unit zelf via een RF signaal in de buurt aanwezige Twinkeltoortsen zodat deze samen van kleur veranderen. Via een Telnet verbinding kan met ieder van de 7 activatie units vanuit het park een verbinding worden opgezet, waardoor remote monitoring en configuratie mogelijk is.
andere projecten: waterglijbaan wedstrijdtimer – MP3 speler/recorder voor pretpark attracties
Retail
De internetradio ‘Lisa’ is een product waar PragmaLab meer dan 15 jaar geleden mee aan de wieg stond. Aanvankelijk ontwikkeld als een ‘kerkradio’ is de internet streaming techniek al snel ingezet om winkels en restaurants van achtergrond muziek te voorzien. Op basis van de NXP LPC1778 en het NutOS RTOS is de firmware voor de Lisa in de loop der jaren voorzien van vele (remote) features. Er is voorzien in een automatische fallback naar SD-kaart in het geval de internet verbinding hapert maar ook het ophalen van muziek in de nacht en het afspelen ervan overdag (SD-kaart) behoort tot de mogelijkheden. Een intelligente scheduler zorgt ervoor dat taken remote klaargezet kunnen worden en op tijd van start gaan. De firmware kan remote worden geüpdate (FOTA) en secure verbindingen (SSL) worden in de firmware ondersteunt. De laatste ontwikkeling is de inzet van een BLE (Bluetooth Low Energy) chip waardoor de internet radio via een app bediend en uitgelezen kan worden.
andere projecten: alarmcentrale tbv diefstalbeveiliging winkel producten
Industrieel
Ook in de wereld van krachtstroom, relais en draaistroommotoren voelt PragmaLab zich thuis. Zo werd een intelligente pompbesturing ontwikkeld op basis van een eenvoudige PIC16 processor, zonder gebruik te maken van een RTOS. Via sensoren wordt het waterpeil gemonitord en worden naar behoefte 1 of 2 pompen ingeschakeld om het water snel af te voeren. De 3-fase netspanning wordt bij opstarten en in bedrijf continue gecheckt op de aanwezigheid van alle fasen, de netfrequentie en de netspanning om zodoende de dure pompen en vermogenselektronica te beschermen tegen storingen. Statistieken betreffende draaiuren en foutsituaties worden in niet-vluchtig geheugen opgeslagen en kunnen via een seriële verbinding worden uitgelezen. PragmaLab ontwikkelde ook het (Windows) terminal programma hiervoor. De ontwikkeling gaat inmiddels verder. In samenwerking met de opdrachtgever is PragmaLab momenteel bezig de units te voorzien van een mobiel data-modem (2G-4G) om units die in rurale gebieden ingezet worden te kunnen monitoren.
andere projecten: recepten ovenbesturing – klimaatbesturing voor stallen
Theater
Het aansturen van apparaten door middel van DMX, MIDI of Artnet is een van de liefhebberijen van PragmaLab. Een voorbeeld hiervan is de waverpack (‘vuurspuwer’) die PragmaLab ontwikkelde voor een klant uit de theatertechniek wereld. Een servo-motor wordt middels een PWM-signaal nauwkeurig in positie gebracht waarna een klep en een ontsteker geactiveerd worden om het vuur te laten ontstaan. Het product zou ook onder de categorie ‘Veiligheid’ een plek gekregen kunnen hebben: voordat er gevuurd kan worden, dienen aan een aantal hard- en firmware eisen voldaan te zijn. Eenmaal ‘armed’ kan de vuurspuwer automatisch patronen aflopen of single shots vuren. Dit alles wordt aangestuurd door DMX (7 kanalen) en zodoende kan de unit vanaf een lichttafel of bestaande lichtshow bediend worden. Inmiddels is er ook een firmware uitvoering ontwikkeld voor 5 nozzles (de multi-waverpack) waardoor sneller vanuit verschillende posities gevuurd kan worden.
andere projecten: DMX toolbox – DMX waterfontein - DMX recorder/player – DMX merger