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Entwicklung einer steuerung mit grafische oberfläche auf einem mini-computer zur durchführung von fahrzyklen an einem motorprüfstand.


par Patrick Siandji Djumedio
Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin - Bachelorarbeit 2019
  

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3.Analyse

Bevor die eigentlichen Bauarbeiten starten, trifft sich zunächst der Bauherr mit dem Architekten, um solche Aspekte zu klären, wie z.B. das genaue Aussehen des Hauses. Diese Information setzt der Architekt in einem Bauplan um. Eine solche Vorgehensweise existiert auch bei der Software-Entwicklung. Die Realisierung jeder Aufgabe in der Software-Entwicklung beginnt stets mit einer Analysephase, in der die Anforderungen und Rahmenbedingungen des Kunden definiert werden sollten, Lastenheft.

(Kecher, Alexander, & Ralf Hoffmann-Elbern, S. 17-18)

3.1Anforderungen

Ein Lastenheft beschreibt nach der DIN 69905 "Die Gesamtheit der Forderung an die Lieferung und Leistungen eines Auftragnehmers".

Die Anforderungeninnerhalb dieser Bachelorarbeitsind folgende:

· Die Steuerung von Fahrzyklen sollte auf einer grafischen Oberfläche erfolgen.

· Der Raspberry Pi wird als Steuergerät verwendet.

· Das User Interface soll das Logo der HTW-Berlin enthalten.

· Der Benutzer muss sich vor der Nutzung der Softwareeinloggen.

· Ein Auswahlmenü für die Fahrzyklen muss implementiert werden.

· Die Datenvolumen bei den Fahrzyklen müssen ermitteln werden.

· Auf dem User Interface sollendie folgenden Messwerte angezeigt werden: Ankerstrom, Erregerstrom, Ankerspannung, Ist-Moment, Motorstrom, Motormoment.

· Die Kommunikation zwischen der Raspberry Pi und dem Motor soll mit Hilfe des MCP2515 CAN-Bus-Moduls und der RS232-Schnittstelle erfolgen.

· Die Fahrzyklen sollten aus einem USB-Speicher ausgelesen bzw. aufgerufen werden.

Die Unified Modeling Language (UML) ist definiert als eine Modellierungssprache zur besseren Visualisierung komplexer Software. Der Zweck dieser Sprache ist es, das Verhalten des Softwaresystems und das Verständnis der Anforderungen zu untersuchen.

Die folgende Abbildung zeigt in grafischer Form die verschiedenen Komponenten und Anforderungen der hier verwendeten grafischen Benutzeroberfläche.

3.2 UML Diagramm

Abbildung 11: UML Diagramm

4. Konzept

In diesem Kapitel wird die Idee des für diese Bachelorarbeit zu erreichendem Ziel beschrieben, nämlich die Struktur und Gestaltung der grafischen Benutzeroberfläche.

4.1 Umfeldanalyse

Vor der Herstellung der ersten Prototypen müssen zunächst alle Rahmenbedingungen der Software analysiert und Informationen über den späteren Umfang der Software und des Benutzers gesammelt und präsentiert werden.

Der Umfang unserer Mensch-Maschine-Schnittstelle ist die elektrische Labormaschine der HTW Berlin und beschäftigt sich mit dem Thema Kommunikation mit CAN- und UART-Bussen zur Durchführung von Fahrzyklen auf einem Prüfstand. Diese Software richtet sich daher an alle Studierenden der Elektrotechnik Studiengang oder andere Personen, die sich mit dem Thema Elektromaschinen beschäftigen.

4.2 Der Erste Prototyp

Da der Umfang der Software in der elektrischen Labormaschine der HTW Berlin begrenzt ist, ist eine Registrierung erforderlich, um vollen Zugriff auf die Software zu haben. Aus diesem Grund beginnt die erste Seite unserer GUI mit einer Seite des Verbindungssystems. Darüber hinaus sind einige Tasten und Anzeigeelemente (z. B. ein Zeigerinstrument) erforderlich, um Messwerte auszugeben und Daten über Bussysteme zu senden. Für den Entwurf unseres ersten Prototyps wurden Skizzen auf Papier und Kugelschreiber angefertigt. Abbildung 12 zeigt die Skizze der Software aus erster Hand.

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Abbildung 12: Erste Handskizze der Software.

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"Je ne pense pas qu'un écrivain puisse avoir de profondes assises s'il n'a pas ressenti avec amertume les injustices de la société ou il vit"   Thomas Lanier dit Tennessie Williams