Liebe Besucher unserer Webseiten,

 

auf diesen Seiten finden Sie die Informationen des Labors für den Entwurf digitaler Schaltungen und Systeme der Hochschule Aschaffenburg.

Im Rahmen der Lehre bieten wir im Schwerpunkt "Mikroelektronische Systeme und Entwurf" ein Projektpraktikum an. Die Studenten lernen die strukturierte Vorgehensweise bei der Entwicklung eines elektrischen Systems ausgehend von der Spezifikation mit einer Hardware-Beschreibungssprache bis zur Realisierung z. B. auf einem FPGA kennen. Im Fokus stehen dabei Projekte, die Themen aktueller Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des Labors aufgreifen. Damit wird ein unmittelbarer Anwendungsbezug hergestellt und die Studenten lernen, sich mit aktuell wichtigen Fragestellungen auseinander zu setzen. Nähere Informationen zur Lehre im Labor für den Entwurf digitaler Schaltungen und Systeme finden sie hier.

Im Rahmen der angewandten Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten  beschäftigen wir uns mit der Echtzeitverarbeitung von Bilddaten (Image Processing und Computer Vision), da die dort auftretenden Algorithmen meist komplex sind und damit auf herkömmlichen CPUs häufig lange Rechenzeiten nach sich ziehen. Zur Beschleunigung der Datenverarbeitung setzen wir programmierbare ICs (FPGAs) und Grafikprozessoren (GPUs) ein. Ein wichtiger Anwendungsbereich für uns ist die Verkehrssicherheit. Diese Aktivitäten finden in Zusammenarbeit mit anderen Hochschulen und industriellen Partnern statt. Die Hardware- und Softwareausstattung des Labors orientiert sich an Industriestandards. Weitere Informationen zu den Forschungsaktivitäten und zu Forschungsprojekten finden Sie auf unserer Forschungsseite.

AIRHOCKEY

 

Ein Entwicklungsprojekt der etwas anderen Art.

 

Aus der Idee, die Studierenden schon recht früh an einer Neuentwicklung arbeiten zu lassen, wurde das Projekt Airhockey geboren. Es galt ein System zu entwickeln, bei dem ein menschlicher Spielpartner durch einen automatischen Tormann ersetzt wird. Eine schnelle Kamera filmt die Flugbahn des Puks und liefert die Daten an einen Framegrabber. Auf einem dort integrierten FPGA erfolgt eine Datenvorverarbeitung und –reduzierung. Auf einer CPU wird die Flugbahn des Puks bestimmt und daraus die Zielkoordinaten berechnet.

Über eine CAN-Schnittstelle werden die Zielkoordinaten an die Steuer- und Regeleinheit eines Zahnriehmenantriebs übergeben, der dann den Torwart an der berechneten Stelle positioniert.

 

 

Geht man von einer Geschwindigkeit des Puks von 20m/s aus, Profis erreichen bis zu 35m/s, bleiben rein rechnerisch für die Positionierung 25 ms. In diesem Zeitfenster müssen die Kameradaten aufbereitet und ausgewertet, die Flugbahn berechnet, die Positionkoordinaten bestimmt, die Daten dem Antrieb übermittelt und der Antrieb positioniert werden.

 

In Verknüpfung mit mehreren Studienarbeiten und Informatikprojekten des 3. Semsters wurde der halbautomatische Airhockeytisch von unseren Studierenden verwirklicht. Obwohl noch Potential für weitere Verbesserung und Erweiterungen besteht, haben unsere Studierenden ein System entwickelt, das auch jetzt schon kaum noch zu schlagen ist.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Professoren und Mitarbeiter des Labors für Rechnergestützten Schaltungsentwurf wünschen Ihnen viel Spaß beim Betrachten der Laborseiten.