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Universal Instrument Controller

Lehrstuhl: Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik

Betreuer: David Ronnenberg, Marius Brehler,

Beginn ab: 01.04.2016

Maximale Anzahl der Teilnehmer: 5

Beschreibung: Für Experimente in optischen Übertragungssystemen werden hochkomplexe Messtechnik in optischer, sowie elektrischer Domäne eingesetzt. Die einzelnen Messgeräte lassen sich im Regelfall über einen Computer steuern, was für komplexe Versuche unabdingbar ist: die schiere Anzahl an Geräten die parallel bedient werden müssen, um bestimmte Effekte zu erfassen, ist von Hand nicht mehr in vertretbarem Zeitaufwand möglich.
Viele Messgeräte verwenden ein in den 60er Jahren entwickeltes Bussystem namens „General Purpose Instrument Bus“, kurz GPIB, um eine Ansteuerung des Geräts zu ermöglichen. Viele Bussysteme haben dessen Befehlsstruktur kopiert und erweitert, so z.B. VXI-11. Diese Weiterentwicklungen ermöglichen es die Vorteile, von z.B. Ethernet zu nutzen. Diese Standards definieren ein serielles Protokoll mit dem man fast jedes erhältliche Messinstrument nahezu unabhängig von dem physikalischen Anschluss steuern kann.
Aber wie verhält es sich mit exotischer Hardware oder Eigenentwicklungen ohne eine solche Schnittstelle? Hier setzt die Projektgruppe Universal Instrument Controller an! Dank der Verfügbarkeit günstiger Einplatinenrechner, wie z.B. dem Raspberry Pi, lässt sich ein Computersystem aufsetzen, das mit Hilfe der oben genannten Standards beliebige Geräte, sei es über GPIB, COM oder einen Parallel Port, ansteuern kann.
Im Wintersemester 2015/2016 wurde auf der Hardwareseite bereits unter Verwendung eines Mikrocontrollers ein GPIB Shield entwickelt. Das Shield wird dabei über einen auf dem Raspberry Pi laufendem VXI-11 Server angesprochen. Auf Basis dieser sehr erfolgreichen Vorarbeiten soll das Projekt, sowohl hardware- als auch softwareseitig weiterentwickelt werden. Hierbei ist die Entwicklung weiterer Schields vorstellbar, als auch die Weiterentwicklung der Software.

Mögliche Aufgaben:


  • Design und Herstellung von Hardwareplatinen zur Ansteuerung von Instrumenten
  • Weiterentwicklung des VXI-11 Servers in Python
  • Weiterentwicklung des Frameworks zur Definition und Anmeldung von Geräten am Server