Projektreferenz
Entwicklung einer mobilen Bedieneinheit für Sanitärsysteme mit rundem Display
Im Rahmen einer Neuentwicklung im Bereich Smart Home sollte ein Konzept für eine Plattform für Sanitärarmaturen erstellt und prototypisch in Form eines Demonstrators realisiert werden. Das Ziel bestand darin, eine Bedieneinheit zu entwickeln, mit der sich mehrere Wasserzapfstellen im Badezimmer (Waschtisch, Dusche, Badewanne) auf eine moderne Weise kontrollieren lassen. Da alle Geräte an den jeweiligen Stellen bedient werden können sollten, wurde das Gerät mobil konzipiert. Aufgrund möglicher Wassereinwirkungen verfügt es über eine drahtlose Lademöglichkeit. Zentrale Vorgabe des Projekts war es, die Designsprache von Badezimmerarmaturen aufzugreifen, indem ein Touchdisplays mit kreisrunder aktiver Fläche verwendet wird. Auch die UI-Elemente sollen das Thema widerspiegeln.
Konzeption & Umsetzung
Im Rahmen einer Technologierecherche wurde untersucht, welche Display-Technologien und konkreten Panels in die engere Auswahl gezogen werden können. Dabei mussten auch mögliche Display-Interfaces berücksichtigt werden.
Für eine schnelle prototypische Realisierung kam Hardware in Form eines Single-Board-Computers zum Einsatz. Die Embedded-Linux-basierte Plattform ermöglicht eine rasche Implementierung der gewünschten Features. Bei der späteren Serienentwicklung soll Mikrocontroller-Hardware zum Einsatz kommen.
Damit die GUI-Applikation beim Wechsel von Embedded Linux zur Microcontroller-Hardware unverändert weiterverwendet werden kann, musste bei der Wahl des GUI-Frameworks darauf geachtet werden, dass die gewünschten Hardwareplattformen unterstützt werden und die unterschiedlich ausgeprägten Ressourcen berücksichtigt werden.
Auf Basis der Kundenvorstellungen wurde ein erstes GUI-Konzept ausgearbeitet. Um die Leistungsfähigkeit der Komponenten zu demonstrieren, wurden ein rollierendes Menü, kreisbogenförmige Schieberegler und Zeigerinstrumente entworfen.
Nachdem die benötigten Komponenten ausgewählt worden waren, begann die Entwicklung der Firmware auf bereits verfügbarer Evaluation-Board-Hardware mit STM32-Mikrocontroller und einem hochauflösenden Display mit rechteckigen Format. Neben der Navigation konnte das Entwicklungsteam bereits in dieser Phase erste aufwändigere UI-Elemente implementieren.
Nach der Lieferung und dem Aufsetzen der Single-Board-Computer konnte die Entwicklung der GUI auf dem Embedded Linux-Systems fortgesetzt werden.
Durch die Verwendung des leistungsstarken Single-Board-Computers konnte die Implementierung der gesamten GUI beschleunigt werden. Neben den verschiedenen Bildschirmseiten wurde auch die Umschaltung zwischen einem Light/Dark-Mode realisiert.
Um die Serientauglichkeit des ausgewählten Mikrocontrollers zu zeigen, war es notwendig, eine Adapterplatine zu entwickeln. Aus Zeitgründen wurde auf die aufwändige Entwicklung einer eigenen Mikrocontroller-PCB verzichtet. Nach der Fertigung wurden die PCBs von Hand in unserem Hardware-Labor bestückt.
Dank der guten Portierbarkeit des eingesetzten GUI-Frameworks konnte nach Lieferung aller Komponenten die Tauglichkeit der Zielhardware nachgewiesen werden. Lediglich an den Treibern des Touch-Panels waren Änderungen nötig.
Für eine ansprechende Präsentation der Ergebnisse wurde der Aufbau in ein vom Projektteam entworfenes und produziertes Gehäuse aus dem 3D-Drucker installiert.
Durch die Integration einer Magnethalterung, eines Qi-Empfängers und eines LiPo-Akkus samt Laderegler in das Gehäuse wurde eine prototypische drahtlose Energieversorgung realisiert.
Mehrwert für den Kunden
Dank unserer Konzeptionierung und Umsetzung konnte der Kunde seine Produktvision innerhalb eines kurzen Zeitraums evaluieren. Durch die mobile Nutzbarkeit konnte das Nutzungskonzept mit echtem Look-and-Feel erprobt werden, was über Papierprototypen und Simulationen des Systems hinausgeht.
Die Möglichkeit, bei unveränderter GUI-Applikation die Hardware auszutauschen (Embedded Linux oder Mikrokontroller), ermöglicht eine Skalierung in den Dimensionen Entwicklungszeit, Stückkosten und Leistungsfähigkeit. Aufgrund der Erfahrungen aus der Proof-of-Concept-Phase konnten wir dem Kunden Empfehlungen für eine mögliche Serienumsetzung geben.
Ihr Ansprechpartner
HANNES SWOBODA
Product Manager HMI | Expert Engineer
