用于概念和小批量开发的模块化控制设备平台

在概念开发和测试阶段，原型和测试系统通常需要专门为这种一次性使用而开发和制造的电子元件。这会产生高昂的成本，并且需要大量的时间来延迟产品发布。成本高昂的初始阶段排除了在短时间内对变化的快速响应。这是一个严重的缺点，特别是对于快节奏的汽车行业。为了加快流程中的这一步骤，同时为所需的灵活性创造空间，开发服务提供商 ARRK Engineering 选择了一条不同的道路：使用大量用例来识别频繁请求的功能并为模块化控制设备开发相关组件概念，构建快速系统（BuildRS）。多亏了这一点，

介绍

“多年来，我们一直支持汽车制造商和供应商作为他们的战略开发合作伙伴，”ARRK Engineering 软件开发团队负责人 Zarko Tomic 解释说。“在预开发项目、组件测试和测试系列的过程中，某些应用程序一次又一次地出现。其中包括通过总线系统或无线网络传输数据和信号、传感器评估和电机控制。” 通常，专门为这些情况开发了特殊的控制设备 - 由于所需的数量很少，因此对时间和成本的要求很高。或者，团队可能会求助于通用控制设备，这些设备通常对于特定应用来说尺寸过大。两者都延长了开发时间和成本，鉴于汽车行业的快速发展，这是一个劣势。

内部开发带来最大的灵活性

ARRK Engineering 内部开发了底层硬件套件和软件。“这是必要的，因为市场上的同类系统对于我们的目的来说要么太大且成本高，要么是针对电子爱好者的。因此，它们效率低下且不稳定，”Tomic 指出。当无法将这些模型直接集成到软件中时，经常会出现另一个问题，从而使 ARRK Engineering 无法执行任何全面的更改。这阻碍了系统的灵活调整和扩展，这在广泛的项目中非常重要。

在开发新的控制设备概念时，ARRK Engineering 选择了一种既系统又实用的方法：“平台概念确定后，我们的模块化控制设备平台开发了一个新组件，用于所有需要以前没有的功能的后续项目。是必要的，”托米奇回忆道。因此，在过去的一年里，这个想法催生了一个全面的模块化系统——它不断发展，就像在众多项目过程中传达的客户需求一样。同时，ARRK 工程可以为不同可能的应用提供一个功能池，例如数字或模拟输入和输出、引擎控制和蓝牙或无线传输，以及众多支持的总线系统。该产品组合不断得到进一步发展。

带有适应性软件的紧凑型模块

该系统被 ARRK Engineering 命名为 BuildRS，包括两块电路板：控制器板通过 CAN 连接到其他设备并形成单元的起点；外围单元指定控制设备的实际功能。“例如，如果由于客户要求的变化而需要从数字输入切换到模拟输入或从一个传感器切换到另一个传感器，我们只需更换外围板，”团队负责人解释说。“客户受益于快速的响应时间、更低的成本和更高的系统稳定性。” 将电路板安装在一起有两种选择：它们可以并排排列，以便于接触所有组件，或者整齐地堆叠在一起，使系统不易受到外部影响。根据客户要求，

BuildRS 平台的软件架构也是模块化的：“软件和硬件具有不断增长的可能功能组合，这些功能与外围板的功能相对应，”Tomic 解释说。该系统可以通过 CAN 接口进行配置或重新编程。这意味着，在功能发生变化的情况下，通常只需要重新配置软件，而无需完全重新编程。由于这是 ARRK Engineering 的内部开发问题，因此该公司可以完全访问源代码。通过这种方式，硬件和软件都可以随时快速有效地适应客户的需求，确保充分利用硬件（图 1）。

图 1：BuildRS 由两块电路板组成：控制器板通过 CAN 连接到其他设备，形成单元的起点；外围单元指定控制设备的实际功能。

快速概念开发和测试的三种可能应用

BuildRS 提供了与概念开发和测试相关的各种可能的应用程序。通过这种方式，模块可以例如支持单个原型的电气化。“例如，BuildRS 用于座椅调节座椅——作为电机驱动器和数字信号传输，”Tomic 解释说。模块的耐用性在这里是一个很大的优势：它们可以堆叠或内置在一个外壳中，并在未来几年内使用。这也使它们适合作为长期测试对象或演示样本，例如展会。

它们也可用于小批量或测试设备。“其中一个例子是我们为汽车行业开发的踏板测量设备，”Tomic 解释说。该测试设备的目的是测量和分析踏板行程和力，例如制动踏板、离合器踏板和油门踏板。一个模块承担管理两个传感器上的值的任务，将这些值转换为数字信号并传输它们以进行进一步处理。第二个模块是遥控器的一部分，允许从远处控制系统。客户从系统的模块化中受益：“在这种情况下，我们的控件开发服务包括选择合适的 BuildRS 板、软件设置和功能配置 - 花费的时间总计几个小时，成本很低，”Tomic 说（图 2）。

图 2：测量仪器和测试系统的控制单元是在很短的时间内以低成本创建的。一个例子是用于确定踏板行程和力的踏板测量装置。

但是，作为概念测试期间工作站的一部分，BuildRS 在预算和时间规划方面也具有优势，因为与其他情况不同，它不需要开发新的控制设备。同时，与标准单元不同，客户可以更自由地调整它，让他们可以选择多次使用 BuildRS。由于各个外围板是可更换的并且可以轻松切换，因此购买新功能既快捷又实惠。可以使用安装在控制器板上的模块化基础软件通过 CAN 连接启动新板。这样，用户就可以独立调整控制单元的功能并将其集成到工作站中。“BuildRS 可用于所有类型的原型和小批量。　　

      审核编辑：彭静