Researchmeeting Innovatiecentrum 9 juni 2009 ing. Franky Loret,MSc

Inhoud LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA Onderzoekslaboratorium ECOREA Wetenschappelijk onderzoek LED cases Internationalisering Vorming op maat

Inhoud LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA Onderzoekslaboratorium ECOREA Wetenschappelijk onderzoek LED cases Internationalisering Vorming op maat

LED & Kenniscentrum Mechatronica Mechatronica : combinatie van mechanica en elektronica Apparatuur wordt bijvoorbeeld aangedreven door motoren en geregeld via elektronische circuits Via simultaan ontwerp van (mechanische) constructies en het meet- en/of regelsysteem kan meerwaarde worden gecreëerd: Reductie kostprijs Optimalisatie van het productieproces Verhogen van de betrouwbaarheid, kwaliteit De LED Mechatronica wordt ondersteund vanuit de afdeling Elektronica van het Departement Industriële Wetenschappen & Technologie van KHBO en kan rekenen op 3 onderzoekslaboratoria: EMAS (Elektrische machines, Aandrijvingen, automatisering en Sturingen) ECOREA (Elektronisch Circuit Ontwerp en REAlisatie) FMEC (Flanders Mechatronics Engineering Centre)

Inhoud Onderzoekslaboratorium ECOREA LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA Onderzoekslaboratorium ECOREA Wetenschappelijk onderzoek LED cases Internationalisering Vorming op maat

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA Het laboratorium ECOREA is één van de onderzoekslaboratoria van de afdeling elektronica van KHBO Dept.IW&T Onderzoeksspecialisatie : het ontwerp en de implementatie van elektronische systemen Onderzoek en expertise in volgende domeinen: Elektronisch circuit ontwerp en realisatie Embedded systemen en digitaal ontwerp Digitale signaalverwerking, ontwikkeling en evaluatie van high-level & DSP-algoritmes Sensoren en signaalverwerking Implementatie in FPGA’s en DSP-processoren Doelgroepen : KMO’s, grotere bedrijven, …

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA Uitrusting : Softwarepaketten voor simulatie en ontwikkeling: HDL-synthese & simulatietools, ESL synthese en simulatietools, Visual DSP++ MATLAB, Simulink (academic use) Visual Studio, LabView, C-compilers voor micro-controllers (academic use) 4-kanaals Digitale oscilloscoop 500 MHz, FFT, … Spectrum analyzer, Scalaire vector netwerk analyzer Embedded (PIC, ARM etc), DSP, FPGA hardware Printfreesmachine prototyping …

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA Uitrusting : Softwarepaketten voor simulatie en ontwikkeling: HDL-synthese & simulatietools, ESL synthese en simulatietools, Visual DSP++

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA Uitrusting : MATLAB, Simulink (academic use)

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA Uitrusting : Visual Studio, LabView, C-compilers voor micro-controllers (academic use)

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA Uitrusting : 4-kanaals Digitale oscilloscoop 500 MHz, FFT, …

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA Uitrusting : Embedded (PIC, ARM etc), DSP, FPGA hardware

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA Uitrusting : Embedded (PIC, ARM etc), DSP, FPGA hardware

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA Uitrusting : Embedded (PIC, ARM etc), DSP, FPGA hardware

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA Uitrusting : Printfreesmachine prototyping (Franklin Industries : CPR-30/PCB/HF - Colinbus)

Inhoud LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA Onderzoekslaboratorium ECOREA Wetenschappelijk onderzoek LED cases Internationalisering Vorming op maat

Wetenschappelijk onderzoek Enkele voorbeelden van wetenschappelijk onderzoek, waarin het onderzoekslab ECOREA actief is : MFIR doctoraatsonderzoek Toekomstig doctoraatsonderzoek Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek Samenwerking met onderzoekslab EP (Enterprise Programming) van KHBO Dept.IW&T - TETRA-project

MFIR doctoraatsonderzoek MFIR progress report June 2007 7/04/2017 MFIR doctoraatsonderzoek Multiplicative filters zijn gebaseerd op: Voordelen: Kunnen polen dichtbij de eenheidscirkel STABIEL benaderen Stabiele scherpe filters zijn mogelijk Logaritmisch efficiënt m.b.t. aantal vermenigvuldigers Passen zeer goed in de architectuur van FPGA’s Toepassingen: Analyse van mechanische stress op glasvezel kabels, op basis van zeer nauwkeurige fase metingen Allerhande filters waarbij een stabiele implementatie vereist is: Pool filter wordt nullen filter (IIR wordt FIR) Doctorandus : Jean-Jacques Vandenbussche JJ Vandenbussche

Toekomstig doctoraatsonderzoek MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Toekomstig doctoraatsonderzoek Research topic: reductie vanfeedback bij hoorapparaten Doctorandi: Jürgen Baert Adinda Foré Universiteit: Katholieke Universiteit Leuven Departement Elektrotechniek – ESAT Onder leiding van professor Marc Moonen Research topics: Digital signal processing Audio signal processing Digital communications DSL modems, ADSL, VDSL Wireless communications Hearing aids JJ Vandenbussche

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) Wat is PWO ? met een bepaalde duur en doelstelling aansluitend op de studiegebieden van de hogeschool gericht op een behoefte in het werkveld dat maximale betrokkenheid nastreeft van alle actoren (docenten – studenten – werkveld) (raamreglement PWO binnen associatie K.U.Leuven) Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek = onderzoek… JJ Vandenbussche

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) Gezamenlijk PWO-project van KATHO en KHBO : Lab NCU (dept. VHTI – Kortrijk) Lab ECOREA (dept. IW&T – Oostende) Er is reeds kennis aanwezig uit eerdere projecten binnen het lab NCU: - specifieke meettechniek - ontwikkeling van NCU-sensoren Deze kennis wordt uitgebreid door de samenwerking met lab ECOREA (DSP, digitaal systeemontwerp, FPGA/VHDL, …) Onderzoek en ontwikkeling van een non-contact ultrasoon meerkanaals meetsysteem voor kwaliteitscontrole (september 2007 – augustus 2010) JJ Vandenbussche

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) Non-contact ultrasoon testen : - 43 dB - 40 dB In lucht Al JJ Vandenbussche

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) Transmissietest bij 2 MHz met piezo transducers ( 3 mm) Foto van het web 1 cm Röntgenbeeld Ultrasone opname JJ Vandenbussche

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) X-stralen en non-contact ultrasone inspectie van dun gietwerk (zamak) ( f = 1 MHz) zamak (150 x 90  2 mm) 3 cm 1cm 12mm 3mm ultrasone scan in continue modus röntgenfoto JJ Vandenbussche

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) Voorbeeld: impact op composietplaat (0,625 MHz) Impact van 50 g à 9,25 m/s dikte: 2,25 mm 2 cm 2 cm  12 mm  12 mm JJ Vandenbussche

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) Concept lineare scanner X Y T R X Y JJ Vandenbussche

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) Principe multi-channel scanner X Y ZENDERS ONTVANGERS Opmerking: Multipliceren van een 1-kanaalssysteem is geen optie ! JJ Vandenbussche

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) Taakomschrijving ECOREA Ontwikkeling van een meerkanaals ultrasone analyser in een FPGA : parallelle, realtime analyse van gemeten akoestische signalen op verschillende kanalen Onderzoek naar hardware architecturen Hardware ontwerp in VHDL Simulatie van hardware Implementatie in FPGA JJ Vandenbussche

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO) Taakomschrijving ECOREA Blokschema ultrasone analyser (1 kanaal): JJ Vandenbussche

Samenwerking met onderzoekslab EP MFIR progress report June 2007 7/04/2017 Samenwerking met onderzoekslab EP Onderzoeksgroep Enterprise Programming (EP) : Samenstelling Personeelsleden KHBO: dr. ing. Jeroen Boydens, dr. sc. Johan Calu Onderzoekspartner K.U.Leuven: groep SOM van prof. dr. ir. Eric Steegmans Onderzoeksdomein Het onderzoeksdomein situeert zich in het domein van de software engineering In de huidige projecten wordt de aandacht gericht op de migratie van het software ontwikkelingsproces naar testgedreven ontwikkeling (desktopapplicaties, embedded applicaties) Expertise in o.a. Test-Driven Development (TDD) Samenwerking van onderzoekslab EP en onderzoekslab ECOREA: Tetra project: Testgedreven ontwikkeling van Embedded Software TDD4ES : Testgedreven ontwikkeling van Embedded Software IWT/Tetra project 2009 - projectnummer IWT 090191 JJ Vandenbussche

Inhoud LED cases LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA Onderzoekslaboratorium ECOREA Wetenschappelijk onderzoek LED cases Internationalisering Vorming op maat

Onderzoekslab ECOREA : LED cases LED Kenniscentrum Mechatronica : onderzoekslab ECOREA Enkele voorbeelden van LED – cases : LED case 1 : Remote audio channel selector LED case 2 : Thermal response test

Onderzoekslab ECOREA : LED cases LED case 1 : Remote audio channel selector Opdracht: Een bestaand systeem, dat toelaat om de audiobron, die wordt toegevoerd aan een stereoversterker draadloos te selecteren, omvormen zodat meerdere audiobronnen kunnen worden geselecteerd Eventueel wordt een volledig nieuw ontwerp gemaakt Bijdrage onderzoekslab ECOREA: Intakegesprek en bepalen van de doelstellingen, specificaties van de klant Analyse van de bestaande hardware en software Het bestaand systeem omvat een processor, waarvan de broncode niet beschikbaar is -> ontwerp van nieuwe software en hardware Ontwerp: schema, PCB, bestukking, microcontroller software, hergebruik van originele behuizing, connectoren, …. Testen en debuggen van hardware en software

Onderzoekslab ECOREA : LED cases LED case 1 : Remote audio channel selector

Onderzoekslab ECOREA : LED cases LED case 1 : Remote audio channel selector

Onderzoekslab ECOREA : LED cases LED case 2 : advies voor het ontwerp van een embedded system voor parameterverwerking van een geothermisch meetsysteem Doelstellingen van het embedded system: Het elektronisch aansturen van een circulatiepomp (aan/uit sturing) Het elektronisch aansturen van een solid state switch voor het activeren/de-activeren van een verwarmingselement (5 kW/230 VAC) Het real-time meten van vier temperaturen Het real-time meten van het debiet Het stand-alone visualiseren van meetdata en verloop van de meting op LCD Het registreren van de parameters, in relatie tot de tijd Optionele interface met PC/laptop voor verdere visualisatie, analyse, …

Inhoud LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA Onderzoekslaboratorium ECOREA Wetenschappelijk onderzoek LED cases Internationalisering Vorming op maat

Internationalisering Advanced Level Study Programme in Electronic Design and Integration Technologies International Postgraduate in Electronic Design and Integration Technologies (EDIT) Internationale samenwerking tussen: KHBO Dept.IW&T, Afdeling Elektronica, curriculum ontwikkeling onderzoekslab ECOREA Expertise : Hardware-Software co-design Signal processing, focusiing on Digital Signal Processing Brno University of Technology The Department of Microelectronics of the Facluty of Electrical Engineering and Communication (FEEC) The Department of Computer Graphics and Multimedia of the Faculty of Information Technology (FIT) Design of electronic and integrated systems Data coding and compression Technical University of Sofia The Faculty of Electronic Engineering and Technology Design of CMOS analog circuits Modelling and design of Radio-Frequency systems, devices and structures

Internationalisering Advanced Level Study Programme in Electronic Design and Integration Technologies Curriculum ontwikkeling door onderzoekslab ECOREA : Basic Course Modules: Mathematics & information science Artificial intelligence Computer science Introductory Course Modules: Microelectronic system design & VHDL I HW/SW co-design I Advanced Course Modules: Microelectronics DSP-implementation I Microelectronics DSP-implementation II HW/SW co-designII

Inhoud LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA Onderzoekslaboratorium ECOREA Wetenschappelijk onderzoek LED cases Internationalisering Vorming op maat

Vorming op maat Enkele voorbeelden van studiedagen/workshops : Organisatie : KHBO Dept.IW&T, Afdeling Elektronica, i.s.m. Lab ECOREA High speed digitale verbindingen en signaalintegriteit op PCB’s (2006, Jean-Jacques Vandenbussche) High speed digitale verbindingen, crosstalk en LVDS (2006, Jean-Jacques Vandenbussche) VHDL gebaseerd digitaal ontwerp (2007, Franky Loret) Digitaal systeemontwerp m.b.v. FPGA’s (2007, Franky Loret) … Enkele voorbeelden van vorming voor bedrijven : VHDL/FPGA gebaseerd systeemontwerp (2007, Franky Loret, Connectronics Poperinge) VHDL Course, VHDL/FPGA based digital system design (2008, Jean-Jacques Vandenbussche/Franky Loret, Connectronics Ieper)