På försvarets materielverk (FMV) i Karlsborg utförs prover av militära vapensystem. Ofta när prov genomförs samlas också väderdata in för att veta om yttre faktorer kan påverka en träffbild. Insamling av väderdata är en manuell process som FMV önskar att automatisera. Målet är att skapa ett system med hjälp av en befintlig vädersensor som kan visa väderparametrar i realtid på en skärm samt spara dem vid rätt tillfälle på ett flyttbart media. Vid utveckling av system för insamling av väderdata ska det väljas ut lämplig hårdvara där även mjukvaran ska formas. Den teoretiska referensramen och litteraturstudierna utgjorde en bra grund för hela projektet genom att få en förståelse om alla de delar som måste tas hänsyn till. FMV har som krav att hårdvaran ska vara baserad på en integrerad krets. Det innebär kortfattat att det inte finns något operativsystem utan att det består endast av en källkod. Den befintliga vädersensorn som ska användas kommunicerar via seriell kommunikation. Det gjordes också ett val mellan två utvecklingsmodeller där en av dem senare ska användas som ett hjälpmedel för utvecklingsprocessen av hela systemet. Den utvecklingsmodell som var mest lämplig för projektet var V-modellen. Genom att använda V-modellen togs det fram en bra struktur för hur arbetet skulle läggas upp gällande planering, verkställande och testning. Med en detaljerad planering underlättade det verkställandet genom att det fanns en tydlig bild av vad som skulle göras. Den noga planeringen gjorde att fel och brister i systemet vid testerna var få. En nyckelfaktor för utvecklingsprocessen var också att ha ett bra samarbete med FMV:s personal vilket gjorde att utvecklingen följde deras vision om systemet. När utvecklingsprocessen och arbetet med V-modellen var genomfört var också ett system för insamling av väderdata framtaget och godkänt av FMV. Systemet generar en minskad hantering av data eftersom det utför det arbete som tidigare har varit manuellt. Det generar också stabilare mätvärden eftersom tidpunkten för loggningen blir mer exakt än tidigare.

Syftet med detta arbete var att få en djupare förståelse om fysiken och tekniken inom området analog elektronik och mikrokontrollerkort. Via simulering, utveckling och konstruktion av olika kretslösningar transformerades ljudsignaler efter önskad effekt. Projektet innebar att teoretiskt framtaga dessa kretsar med önskad utsignal och eftersökt effekt, däribland wah och fuzz. Dessa kretslösningar realiserades sedan praktiskt till den grad att dessa kopplades mellan instrument och förstärkare.Dessa effektpedaler producerades i både analog och digital tappning, vid den digitala med hjälp av mikrokontrollerkortet Raspberry Pi Pico och vidare digital ljudbehandling. Ena analoga pedalen, med fuzzeffekt, fungerade inte vid konstruktion. Andra analoga pedalen, wahpedalen, fungerade begränsat och den digitala pedalen uppfyllde de efterfrågade specifikationerna och var fullt användbar vid hopkoppling med elgitarr.

I den här rapporten presenteras och implementeras ett mer lagringseffektivt sätt att köra kod på mikrokontrollers. Det jämförs också med det traditionella sättet detta görs på. Metoden involverar en hopptabell och målet är att kunna köra större mängder kod än vad som kan lagras på mikrokontrollern. Utan att förlora för mycket prestanda.I slutändan finns det inget självklart svar på om systemet som implementerats är ett bra alternativ till traditionella applikationer. Fler faktorer än bara prestanda presenteras och måste beaktas när system implementeras. Den utvecklade prototypen introducerade en overhead på cirka 1%. Därför kunde slutsatsen dras att prototypen är ett rimligt alternativ (prestandamässigt) till det traditionella sättet att köra applikationer. / In this paper, a more storage efficient way of running code on microcontrollers is presented, implemented and compared against the conventional method. The method involves utilising a jump table and the objective is to be able to execute larger amounts of code than fits into the program memory of the microcontroller. Without loosing too much performance.In conclusion, there is no obvious answer to whether the implemented system is a viable alternative to traditional applications or not. More variables than just performance are brought up and must be considered when a system is implemen- ted. However, the developed prototype introduced a minor overhead of about 1%. It could therefore be concluded that the prototype is a viable alternative, to the conventional way of running applications, performance-wise.

Through the use of a microcontroller, any analog signal can be processed. With the use of an LCD-screen, this project aims to use microphones as an input and plot these analog signals as points on this screen. The signals are processed with filters to make these visually interesting, as well as allowing the use of their full range with the microcontroller. The resulting circuit is contained to allow a more coherent function. It performed as intended, with real time updates and separate visualization of high and low frequencies.

Simning är en sport där små marginaler har stor inverkan på resultatet. I OS-finalen 2008 vann Michael Phelps över Milorad Čavić med en hundradels sekund. För att få marginalen på sin sida behöver simmaren träna otaliga timmar. I dagsläget har Kungliga Tekniska Högskolan inte en bra prototyp för att testa, utvärdera och mäta en simmares träning. Att kontinuerligt under ett helt träningspass få mätvärden som kan användas för att förbättra simtekniken skulle kunna ge en stor fördel. Målet med det här examensarbetet är att utvärdera möjligheten att utveckla en metod för att mäta dessa värden. Metoden som valdes var att med en IMU och mikrokontroller mäta rörelser. En jämförelseanalys gjordes mellan mikrokontrollers för att ge plattformen bästa utvecklingsmöjligheter. Efter resultatet från jämförelseanalysen införskaffades de två olika mikrokontrollers som hade störst potential och dessa två jämfördes vidare. Därefter utvecklades flera möjliga designer för plattformen med störst potential som kan användas för att kvantifiera simträning. Resultatet blev två funktionella protyper som uppfyllde de krav som ställdes. Framtida utveckling skulle vara att testa och utvärdera plattformarna vidare och hitta andra sporter och användningsområden. / Swimming is a sport where small margins can have a big impact on the result. In the 2008 Olympic finals Michael Phelps won over Milorad Čavić by one hundredth of a second. To get the margin on their side, the swimmers need to practice countless hours. Currently, the Royal Institute of Technology does not have a good prototype for testing, evaluating, and measuring a swimmer's training. Continuously getting measured values during an entire training session that can be used to improve a swimming technique could provide a great advantage. The aim of this thesis is to evaluate the possibility of developing a method for measuring these metrics. The method chosen was to measure movements using an IMU and microcontroller. A comparison analysis was made between microcontrollers to provide the platform with the best development opportunities. Following the results of the comparison analysis, two different microcontrollers with the greatest potential were acquired and these two were further compared. Subsequently, several possible designs were developed for the platform with the greatest potential that can be used to quantify swim training. The result was two functional prototypes that met the requirements. Future development would be to test and evaluate the platforms further and find other sports and areas of use.

Silicon manufacturers are experiencing shortages ofsemiconductors and the demand for cost-effective, power-efficientembedded memory solutions is increasing. For these issues, a newemerging memory technology called embedded magnetoresistiverandom access memory (eMRAM) and the development of thewrite mechanism called spin-transfer torque (STT-MRAM) havebeen proposed. The eMRAM has non-volatility, reduced totalenergy consumption, fast read/write operation and has a smallmacro size compared to the semiconductor-based memory typessuch as SRAM, Flash and EEPROM. The purpose of thisstudy is to investigate eMRAM and how it can be used in amicrocontroller to replace all three existing, semiconductor-basedmemory types. The focus will be on how solution can be createdwith smaller memory chip area, improved energy efficiency andfaster read/write operations. A literature review was established,to determine if eMRAM does indeed result in better memorycharacteristics and memory performance. As well as to determinethe requirements that is needed for a flash-type and SRAMtypeapplication. The study shows that eMRAM have a potentialto create many solutions for a microcontroller, such as it hasthe potential to simplify its memory architecture by providing aunified memory solution for its code and data storage as well asfor its working memory. / Halvedartillverkarna står inför svårigheter på grund av bristen på halvledare och att efterfrågan på kostnadseffektiva, strömsnåla inbyggda minneslösningar ökas. För att lösa dessa problem har en ny framväxande minnesteknik som kallas för inbyggd magnetoresistivt slumpmässigt åtkomstminne (eMRAM) och utvecklingen av skrivmekanismen som kallas för spinn-överföringsmoment (STT-MRAM) föreslagits. eMRAM har icke-flyktighet, en låg total energiförbrukning, snabba läsoch skrivfunktioner och har en liten makrostorlek jämfört med de halvledarbaserade minnestyperna såsom SRAM, Flash och EEPROM. Syftet med denna studie är att undersöka eMRAM och hur det kan användas i en mikrokontroller för att ersätta alla tre befintliga halvledarbaserade minnestyper. Fokuset kommer att ligga på hur en lösning kan skapas med mindre minneschipyta, bättre energieffektivitet och snabbare läsoch skrivoperationer. En litteraturgenomgång gjordes för att fastställa om eMRAM verkligen resulterar i bättre minnesegenskaper samt minnesprestanda och att fastställa de krav som krävs för en tillämpning av en flash-typ och en SRAM-typ applikation. Undersökningen visar att eMRAM har en potential att skapa många lösningar för en mikrokontroller, t.ex. har den som potential att förenkla dess minnesarkitektur genom att bidra med en enhetlig minneslösning för kod- och datalagring samt för arbetsminnet. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2022, KTH, Stockholm

Today’s society is facing a large increase of automation and smart devices. Everything from coffee machines to fridges include some kind of electronics and embedded systems. The focus of this Bachelor’s thesis was to dive deeper into how these automated devices can be controlled and more specifically a robot arm. The main purpose revolved around constructing a robotic arm that could be controlled through three different methods using MATLAB. These three were manual control, numerical analysis control and with a neural network based control. The prototype was created by assembling six servo motors onto 3D-printed parts. The arm consisted of three main parts which were a base, an arm and a gripper. The system was controlled by an Arduino micro-controller connected to a computer. The results show that the manual control method was easy to implement, fast and reliable. It allows control of all the angels for each servo motor, which also means controlling each individual degree of freedom. The numerical way, using Newton-Raphson’s method, broadened the abilities to control the arm but was slower. The third and final solution was to use fuzzy-logic. This ended up being a powerful method allowing for great control with low latency. While unreliable, the method showed great potential and with refinement could surpass the others. The conclusion was that the neural network method was the overall best method for controlling and manoeuvring the robot arm using MATLAB. / Dagens samhälle står inför en stor ökning av automatisering och smarta produkter. Allt från kaffemaskiner till kyl och frys innehåller någon form av elektronik och inbäddade system. Det huvudsakliga syftet med detta kanditatexamensarbete var att gräva djupare i hur dessa automatiserade produkter kan kontrolleras och mer specifikt i detta fall, en robotarm. Projektet handlade om att konstruera en robotarm som kunde styras och kontrolleras genom tre olika metoder i programmet MATLAB. Dessa tre har vi valt att kalla manuell kontroll, numerisk kontroll och neuralt nätverksbaserad kontroll. Prototypen tillverkades genom att montera sexservomotorer på 3D-utskrivna delar. Armen bestod av tre huvuddelar, en bas, en arm och en gripklo. Systemet styrdes av en Arduino mikrokontroll ansluten till en dator. Resultaten visar att den manuella kontrollmetoden var enkel att implementera, snabb samt var tillförlitlig. Den gav precis styrning av alla vinklar för varje servomotor, vilket också innebar att den gav god styrning av varje frihetsgrad. Den numeriska metoden, mer bestämt Newton Raphson’s metod, vidgade möjligheterna att kontrollera armen men var långsammare. Den tredje och sista lösningen var att använda ett neuralt nätverk, fuzzy logic. Detta visade sig vara ett kraftfullt sätt att styra roboten med låg latens. Det neurala nätverket visade sig dock vara opålitligt, men metoden visade stor potential för vidare utveckling och kan då prestera mycket bättre än de andra två metoderna. Slutsatsen var att det neurala nätverket var den generellt bästa metoden för att kontrollera och manövrera robotarmen via programmeringsprogrammet MATLAB.

The purpose of this project was to examine the possibilities of automating pharmacies by developing a vendingmachine-like device. As a result, a prototype was designed, constructed and programmed. The main focus of this prototype is to inspect whether it is possible to minimize the need for staff in pharmacies. In order for the prototype to archive it’s purpose, a various amount of components were used. Those components were connected and controlled using the Arduino Mega. A screen and a keypad were used to facilitate the user interaction with the prototype. Furthermore, three different types of motors were needed to deliver medicine to the user. The final prototype was able to deliver medicine to the user from four different boxes. Various experiments were carried out to ensure that the machine could perform the required tasks and automate medicine delivery process in an effective way. / Syftet med detta projekt ör att studera möjligheten till apoteksautomation genom att utveckla en enhet som liknar en varuautomat. Genom att designa, konstruera och programmera uppförs en prototyp. Huvudfokus för denna prototyp är att kontrollera om det är möjligt att minimera personalbehovet på apoteket. För att prototypen ska uppnå sitt syfte används ett stort antal komponenter. En skärm och ett tangentbord används för att låta användare interagera med prototypen. Dessutom krävs tre olika typer av motorer för att tillhandahålla läkemedel till användarna. Den slutliga prototypen kan förse användare med läkemedel från fyra olika rutor. Olika experiment genomfördes för att säkerställa att maskinen kan utföra de önskade uppgifterna och att den kan effektivt automatisera leveransen av olika mediciner.

<p> </p><p><p>Syftet med var att konstruera ett bussförlängartkort till Qbussen som gör Ethernet-baserad kommunikation med I/O:t möjlig. Kortet ska kunna anslutas till standard 100 Mbits nätverksutrustning och klara autoförhandling och låsning av hastighet och duplex. Detta minskar på många ställen kabeldragningen väsentligt och det är därför önskvärt att SSAB:s egna I/O ska kunna köras så över Ethernet, antingen över vanliga nätverket eller på dedikerad kabel.</p></p>

Syftet med var att konstruera ett bussförlängartkort till Qbussen som gör Ethernet-baserad kommunikation med I/O:t möjlig. Kortet ska kunna anslutas till standard 100 Mbits nätverksutrustning och klara autoförhandling och låsning av hastighet och duplex. Detta minskar på många ställen kabeldragningen väsentligt och det är därför önskvärt att SSAB:s egna I/O ska kunna köras så över Ethernet, antingen över vanliga nätverket eller på dedikerad kabel.