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studentische_arbeiten:themen_fuer_labor_und_seminararbeiten [2023/09/28 10:44]
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studentische_arbeiten:themen_fuer_labor_und_seminararbeiten [2024/04/15 19:54] (aktuell)
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| ===== offene Themen ===== | ===== offene Themen ===== |
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| ^ Pos ^ Dring-lichkeit ^ Thema ^ Beschreibung ^ Status ^ | ^ Pos ^ Dring-lichkeit ^ Thema ^ Beschreibung ^ Status ^ |
| | SP016 | | [[simulide_weiterentwicklung|Entwicklung von Microcontrollern und Komponenten in Simulide]] | - Entwicklung in C++ (und XML)\\ - Konzept für das Einbinden neuer Microcontroller (z.B. AVR32DB) und ICs (z.B. Motortreiber)\\ - Implementierung MEXLE-spezifischer Komponenten (z.B. Hookups, Basisboards und Modulträgerplatinen) | WS23: offen | | | SP016 | | [[simulide_weiterentwicklung|Entwicklung von Microcontrollern und Komponenten in Simulide]] | - Entwicklung in C++ (und XML)\\ - Konzept für das Einbinden neuer Microcontroller (z.B. AVR32DB) und ICs (z.B. Motortreiber)\\ - Implementierung MEXLE-spezifischer Komponenten (z.B. Hookups, Basisboards und Modulträgerplatinen) | SS24: offen | |
| | SP022 | **akut** | [[automatisches Komponenten-Regal]]: Einbindung Part-DB | Einbindung der Datenbank "Part-DB" an den "automatische Komponenten-Regal"\\ - PHP-Programmierung und Erweiterung der PartDB\\ - Anbindung der QR-Codes von Magazinschubladen in PartDB\\ - Anbindung an Mouser und Digikey Warenkorb API\\ - Einlesen von Eagle Dateien in PHP | WS23: offen | | | SP022 | **akut** | [[automatisches Komponenten-Regal]]: Einbindung Part-DB | Einbindung der Datenbank "Part-DB" an den "automatische Komponenten-Regal"\\ - PHP-Programmierung und Erweiterung der PartDB\\ - Anbindung der QR-Codes von Magazinschubladen in PartDB\\ - Anbindung an Mouser und Digikey Warenkorb API\\ - Einlesen von Eagle, KiCAD Dateien in PHP | SS24: offen | |
| | SP030 | **akut** | [[automatisches Komponenten-Regal]]: Weiterentwicklung Wägesystem / Komponentenzähler | Eine erste Version der Hard- und Software für eine automatische "Komponenten-Waage" ist vorhanden, dieses muss aber verbessert werden: \\ - Entwicklung einer Auswerteelektronik \\ - Änderung der mechanischen Hardware \\ - Entwicklung der Software für Kamerabildauswertung \\ - Anbindung an andere Komponenten des Regals (Interfaces zu Regalsteuerung) | WS23: offen | | | SP030 | **akut** | [[automatisches Komponenten-Regal]]: Weiterentwicklung Wägesystem / Komponentenzähler | Eine erste Version der Hard- und Software für eine automatische "Komponenten-Waage" ist vorhanden, dieses muss aber verbessert werden: \\ - Entwicklung einer Auswerteelektronik \\ - Änderung der mechanischen Hardware \\ - Entwicklung der Software für Kamerabildauswertung \\ - Anbindung an andere Komponenten des Regals (Interfaces zu Regalsteuerung) | SS24: offen | |
| | SP028 | **akut** | {{studentische_arbeiten:go_sem_ks_bordcomputer.pdf|Bordcomputer für Kleinsatellit}} | In der Projektgruppe Kleinsatellit wird ein Bordcomputer benötigt welcher mit unterschiedlichen Sensoren ausgestattet ist. Dieser soll die von der Sensorik gesammelten Werte validieren und umrechnen. Details siehe Link | WS23: offen | | | SP031 | **akut** | Weiterentwicklung "Matrix-Matrix" | Aufbauend auf 100 roten 7x5 LED-Matrizen wurde ein einfarbiges Pixel-Display entwickelt. Folgende Punkte sind aber offen: \\ - Optimierung der Elektronik (verbesserte Spanungsversorgung) \\ - Einbindung von Eingabegeräten (Touch? Drehratengeber? etc.) \\ - Emulation eines Treibers (Nokia 5110 LCD Modul) \\ - Aufsetzen beispielhafter Spiele | SS24: offen | |
| | SP029 | **akut** | {{studentische_arbeiten:go_sem_ks_dc-dcbms.pdf|DCDC Wandler für Kleinsatellit}} | Das Team des Kleinsatelliten benötigt einen DC/DC-Wandler und ein Batterie-Management-System. Details siehe Link | WS23: offen | | | SP032 | **akut** | Abwesenheits-Display | Um die Anwesenheit von Mitarbeiter und Profs (soweit von ihnen gewünscht) anzeigen zu können, soll eine Elektronik entwickelt werden \\ - energiesparendes Display (e-ink?) \\ - Anbindung an WLAN / Bluetooth für die Anwesenheitsinformation \\ - Vernetzung der Displays (z.B. Zigbee) | SS24: offen | |
| | SP031 | **akut** | Weiterentwicklung "Matrix-Matrix" | Aufbauend auf 100 roten 7x5 LED-Matrizen wurde ein einfarbiges Pixel-Display entwickelt. Folgende Punkte sind aber offen: \\ - Optimierung der Elektronik (verbesserte Spanungsversorgung) \\ - Einbindung von Eingabegeräten (Touch? Drehratengeber? etc.) \\ - Emulation eines Treibers (Nokia 5110 LCD Modul) \\ - Aufsetzen beispielhafter Spiele | WS23: offen | | | SP033 | **akut** | Ping-Pong-Display | Es soll ein kostengünstiges, "großes" Display weiterentwickelt werden. Bisher wurden dazu Ping-Pong Bälle mit LED-Strips verbunden. Einerseits soll dafür eine Mechanische Überarbeitung stattfinden um die Kosten zu reduzieren (günstigere Kugel, Plexiglas etc.). Weiterhin soll eine Anbindung an Mobiltelefone per Wifi erfolgen und ggf. die Daten einer Kamera verarbeitet werden. | SS24: offen | |
| | SP032 | **akut** | Abwesenheits-Display | Um die Anwesenheit von Mitarbeiter und Profs (soweit von ihnen gewünscht) anzeigen zu können, soll eine Elektronik entwickelt werden \\ - energiesparendes Display (e-ink?) \\ - Anbindung an WLAN / Bluetooth für die Anwesenheitsinformation \\ - Vernetzung der Displays (z.B. Zigbee) | WS23: offen | | |
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| ===== zurückgestellte Projekte ===== | ===== zurückgestellte Projekte ===== |
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| ^ Pos ^ Dring-lichkeit ^ Thema ^ Beschreibung ^ Status ^ | ^ Pos ^ Dring-lichkeit ^ Thema ^ Beschreibung ^ Status ^ |
| | SP014 | | Give-Away für Schüler / Erstsemester | Um bei Schülern das Interesse an ein technisches Studium (im Speziellen ein Studium bei T1/MR) zu wecken, sollen verschiedene Give Aways entwickelt werden:\\ - "Technik" Lineal auf Basis einer Platine (vgl. [[https://www.salvagedcircuitry.com/pcb-business-card|Visitenkarte]], [[https://www.eevblog.com/forum/chat/ruler-from-digikey/?action=dlattach;attach=402950;image|Digikey / nvidia Lineal]], [[https://github.com/adafruit/Adafruit-PCB-Ruler|Adafruid Lineal]], [[https://kitspace.org/boards/github.com/kitspace/ruler/|KITspace Lineal]]) mit Mehrwert (z.B. [[http://www.dieelektronikerseite.de/Projects/Durchgangstester.htm|Durchgangstester]], [[http://www.dieelektronikerseite.de/Circuits/Beruehrungsloser%20Spannungspruefer.htm|Spannungsprüfer]], o.ä.), \\ - Standalone "Leuchte" (z.B. [[https://youtu.be/FlynweLLpOY?t=718|artistic PCBs]], [[https://github.com/badgeek/svg2shenzhen/|Converter svg2shenzhen]], [[https://hackaday.io/project/159523-mad-cat|Grinsekatze]], [[https://josef-adamcik.cz/electronics/squid-badge-my-first-pcb-design.html|Squid]]\\ - Platine als Wearable mit USB oder Wifi Anbindung (z.B. [[https://www.flexiblecircuit.com/wp-content/uploads/2015/08/nike.jpg|Armband aus FlexPCB]], Wifi-Basis [[https://de.aliexpress.com/item/32339917567.html|ESP]]) | SS22: offen | | | SP014 | | Give-Away für Schüler / Erstsemester | Um bei Schülern das Interesse an ein technisches Studium (im Speziellen ein Studium bei T1/MR) zu wecken, sollen verschiedene Give Aways entwickelt werden:\\ - "Technik" Lineal auf Basis einer Platine (vgl. [[https://www.salvagedcircuitry.com/pcb-business-card|Visitenkarte]], [[https://www.eevblog.com/forum/chat/ruler-from-digikey/?action=dlattach;attach=402950;image|Digikey / nvidia Lineal]], [[https://github.com/adafruit/Adafruit-PCB-Ruler|Adafruid Lineal]], [[https://kitspace.org/boards/github.com/kitspace/ruler/|KITspace Lineal]]) mit Mehrwert (z.B. [[http://www.dieelektronikerseite.de/Projects/Durchgangstester.htm|Durchgangstester]], [[http://www.dieelektronikerseite.de/Circuits/Beruehrungsloser%20Spannungspruefer.htm|Spannungsprüfer]], o.ä.), \\ - Standalone "Leuchte" (z.B. [[https://youtu.be/FlynweLLpOY?t=718|artistic PCBs]], [[https://github.com/badgeek/svg2shenzhen/|Converter svg2shenzhen]], [[https://hackaday.io/project/159523-mad-cat|Grinsekatze]], [[https://josef-adamcik.cz/electronics/squid-badge-my-first-pcb-design.html|Squid]], [[https://blog.oshpark.com/2018/03/02/pcb-projects-with-awesome-artwork/|PCB Projects with awesome artwork]], oder Ähnlich zu [[https://www.youtube.com/watch?v=ChEbLdifvgc&ab_channel=RIGSABRAHAM|Light Painting]])\\ - Platine als Wearable mit USB oder Wifi Anbindung (z.B. [[https://www.flexiblecircuit.com/wp-content/uploads/2015/08/nike.jpg|Armband aus FlexPCB]], Wifi-Basis [[https://de.aliexpress.com/item/32339917567.html|ESP]])\\ - "aktive" Platinen, wie sie unter [[https://shop.blinkyparts.com/de/Bausaetze/|Blinky Parts]], [[https://theelectronicgoldmine.com/|The electronic Goldmine]] oder {{studentische_arbeiten:chaney-67-all-10-31-23.pdf|Chaney Electronics}} zu finden ist | SS22: offen | |
| | SP017 | | Entwicklung von Übungen in der MEXLE-Platform | - Ziel: Erstellen von praxisnahen Aufgaben zum Selbststudium \\ - Zielplattform: MEXLEwiki (optional ILIAS)\\ - ausführliche Musterlösungen \\ - deutsch- und englischsprachige Grundstudium\\ - für ET1 / ET2 / Grundlagen Digitaltechnik / EST\\ - Rechenaufgaben / Tina / Mexle 2020\\ - Optimal: Einbindung ins Wiki, genauer das Erstellen eines PlugIns für die studentenindividuelle Fragenauswahl (PHP). | SS22: offen | | | SP017 | | Entwicklung von Übungen in der MEXLE-Platform | - Ziel: Erstellen von praxisnahen Aufgaben zum Selbststudium \\ - Zielplattform: MEXLEwiki (optional ILIAS)\\ - ausführliche Musterlösungen \\ - deutsch- und englischsprachige Grundstudium\\ - für ET1 / ET2 / Grundlagen Digitaltechnik / EST\\ - Rechenaufgaben / Tina / Mexle 2020\\ - Optimal: Einbindung ins Wiki, genauer das Erstellen eines PlugIns für die studentenindividuelle Fragenauswahl (PHP). | SS22: offen | |
| | SP010 | | Alternative Arbeitsköpfe für das CNC (Pick'n'Place) System | Neben dem klassischen Pick'n'Place sind auch andere Arbeitsschritte über das CNC System möglich. Dazu sollen Arbeitsköpfe wie Fräser, Laser, o.ä. entwickelt werden | SS22: offen | | | SP010 | | Alternative Arbeitsköpfe für das CNC (Pick'n'Place) System | Neben dem klassischen Pick'n'Place sind auch andere Arbeitsschritte über das CNC System möglich. Dazu sollen Arbeitsköpfe wie Fräser, Laser, o.ä. entwickelt werden | SS22: offen | |
| | SP008 | | mechanische Optimierung des CNC Pick'n'Place System | Das bisherige, lauffähige Muster soll in verschiedenen Punkten weiterentwickelt werden. Dieses basiert im Groben auf dem offenen [[http://openpnp.org/|openPNP]]. Zentraler Punkt ist die Verbesserung der Positioniergenauigkeit - diese soll bis in den Sub-Millimeter-Bereich erhöht werden. | SS22: offen | | | SP008 | | mechanische Optimierung des CNC Pick'n'Place System | Das bisherige, lauffähige Muster soll in verschiedenen Punkten weiterentwickelt werden. Dieses basiert im Groben auf dem offenen [[http://openpnp.org/|openPNP]]. Zentraler Punkt ist die Verbesserung der Positioniergenauigkeit - diese soll bis in den Sub-Millimeter-Bereich erhöht werden. | SS22: offen | |
| | SP003 | | MR-[[https://minseg.com/|MinSeg ]]System | - Weiterentwicklung des MinSeg Roboters (WLAN/Bluetooth-Anbindung, Reduktion des Getriebespiels, Weiterentwicklung des Gehäuses, Batteriehalter/-lader, Didaktik) \\ - Sensorfusion-Vergleich: BNO 055 vs. ‚Motion Sensor Data Fusion‘-Algorithmen | SS22: offen | | | SP003 | | MR-[[https://minseg.com/|MinSeg ]]System | - Weiterentwicklung des MinSeg Roboters (WLAN/Bluetooth-Anbindung, Reduktion des Getriebespiels, Weiterentwicklung des Gehäuses, Batteriehalter/-lader, Didaktik) \\ - Sensorfusion-Vergleich: BNO 055 vs. ‚Motion Sensor Data Fusion‘-Algorithmen | SS22: offen | |
| | SP002 | | Entwicklung eines leistungsfähigen ARM-basierten Rechnerkerns für CNC-Anwendungen und (Mobile) Roboter | Die einzelnen Motorsteuerungen werden "intelligent" (mit eigenem µC) aufgebaut und über I²C angekoppelt. Die Zentral-CPU bietet als Eingangs-Schnittstellen USB und WLAN / Bluetooth für die PC-Kopplung. Als HMI kann 1) ein Graphik-Display mit Tasten/Joystick oder 2) eine Smartphone-App dienen. Als Basis-Software werden verwendet: GRBL für CNC/Positionieranwendungen, ROS für Robotik-Anwendungen, Codesys für SPS-Anwendungen (jeweils bereits Implementierungen vorhanden) | SS22: offen | | | SP002 | | Entwicklung eines leistungsfähigen ARM-basierten Rechnerkerns für CNC-Anwendungen und (Mobile) Roboter | Die einzelnen Motorsteuerungen werden "intelligent" (mit eigenem µC) aufgebaut und über I²C angekoppelt. Die Zentral-CPU bietet als Eingangs-Schnittstellen USB und WLAN / Bluetooth für die PC-Kopplung. Als HMI kann 1) ein Graphik-Display mit Tasten/Joystick oder 2) eine Smartphone-App dienen. Als Basis-Software werden verwendet: GRBL für CNC/Positionieranwendungen, ROS für Robotik-Anwendungen, Codesys für SPS-Anwendungen (jeweils bereits Implementierungen vorhanden) | SS22: offen | |
| | SP027 | | [[mexle_scope|Entwicklung MEXLE Scope]] | Für ET1, ET2 und ET Labor sollen Mexle2020 Platinen und Elemente erstellt werden | SS22: offen | | | SP027 | | [[mexle_scope|Entwicklung MEXLE Scope]] | Für ET1, ET2 und ET Labor sollen Mexle2020 Platinen und Elemente erstellt werden | SS22: offen | |
| | SP025 | | [[Entwicklung von MEXLE Hard- und Software]] | Harmonisieren des bisherigen MEXLE-Koffers:\\ - Entwicklung von Hard- und Softwarekomponenten: z.B. Standards für Motortreiber, (LED und Zeichen)Display \\ - Beispielaufgaben | SS22: offen | | | SP025 | | [[Entwicklung von MEXLE Hard- und Software]] | Harmonisieren des bisherigen MEXLE-Koffers:\\ - Entwicklung von Hard- und Softwarekomponenten: z.B. Standards für Motortreiber, (LED und Zeichen)Display \\ - Beispielaufgaben | SS22: offen | |
| | SP026 | | [[Optimierung Li-Ionen Speichersystem|Weiterentwicklung eines DC/DC-Wandlers zum Laden von Lithium-Akkus]] | Ein vorhandenes Speichersystem (Hardwareteil einer übergeordneten Elektronik, welche elektrische Leistung bereitstellt) soll weiterentwickelt werden\\ - Optimierung der aktuellen Mechanik, Embedded-Code, Elektronik\\ - Konzeptionierung des Ladesystems des auswechselbaren Li-Ionen Stacks | SS22: offen | | | SP026 | | [[Optimierung Li-Ionen Speichersystem|Weiterentwicklung eines DC/DC-Wandlers zum Laden von Lithium-Akkus]] | Ein vorhandenes Speichersystem (Hardwareteil einer übergeordneten Elektronik, welche elektrische Leistung bereitstellt) soll weiterentwickelt werden\\ - Optimierung der aktuellen Mechanik, Embedded-Code, Elektronik\\ - Konzeptionierung des Ladesystems des auswechselbaren Li-Ionen Stacks | SS22: offen | |
| | SP001 | niedrig | Konzeption und Aufbau eines Motorprüfstands für Kleinmotoren (DC, BLDC, SM) bis max. 50 W | Herausforderungen: große Drehzahl- und Drehmoment-Unterschiede zwischen Kleinstmotoren ohne Getriebe und Getriebemotoren mit großer Übersetzung, Drehmomentmessung (evt. über drehbare Aufhängung und Kraftmessdose) | SS22: offen | | | SP001 | niedrig | Konzeption und Aufbau eines Motorprüfstands für Kleinmotoren (DC, BLDC, SM) bis max. 50 W | Herausforderungen: große Drehzahl- und Drehmoment-Unterschiede zwischen Kleinstmotoren ohne Getriebe und Getriebemotoren mit großer Übersetzung, Drehmomentmessung (evt. über drehbare Aufhängung und Kraftmessdose) | SS22: offen | |
| | SP013 | niedrig | Energy Harvesting | Entwicklung einer autarken Beispielelektronik, mit \\ - Nanogeneratoren (z.B. Photovoltaik, Piezokeramik) als Energiequellen, \\ - verschiedenen Energiespeichern (SuperCaps, Li-Ionen Akku), \\ - Sensor-/Aktorsystem \\ - Datenkommunikationssystem (BLE, WLAN) | SS22: offen | | | SP013 | niedrig | Energy Harvesting | Entwicklung einer autarken Beispielelektronik, mit \\ - Nanogeneratoren (z.B. Photovoltaik, Piezokeramik) als Energiequellen, \\ - verschiedenen Energiespeichern (SuperCaps, Li-Ionen Akku), \\ - Sensor-/Aktorsystem \\ - Datenkommunikationssystem (BLE, WLAN) | SS22: offen | |
| | SP020 | niedrig | Evaluation von NI Labview Web Module für Online Übungen/Simulationen | Mit verschiedenen NI Toolkits (z.B. [[https://www.ni.com/de-de/shop/electronic-test-instrumentation/add-ons-for-electronic-test-and-instrumentation/what-is-labview-nxg-web-module/how-do-i-securely-share-your-user-interfaces.html|NXG Web Module]]) ist es möglich eine Onlineumgebung für Simulationen zu erstellen. Damit könnten verschiedene Übungen aufgebaut werden. Ggf. ist eine Evaluation auch möglich. | SS22: offen | | | SP020 | niedrig | Evaluation von NI Labview Web Module für Online Übungen/Simulationen | Mit verschiedenen NI Toolkits (z.B. [[https://www.ni.com/de-de/shop/electronic-test-instrumentation/add-ons-for-electronic-test-and-instrumentation/what-is-labview-nxg-web-module/how-do-i-securely-share-your-user-interfaces.html|NXG Web Module]]) ist es möglich eine Onlineumgebung für Simulationen zu erstellen. Damit könnten verschiedene Übungen aufgebaut werden. Ggf. ist eine Evaluation auch möglich. | SS22: offen | |
| | SP024 | | [[Entwicklung von komplexeren Falstad-Beispielen]] | - Anbindung an JavaScript (für die Auswertung z.B. von binären oder elektrischen Zuständen auf der Homepage)\\ - automatische Generierung von Falstad-Schaltungen | WS23: offen | | | SP024 | | [[Entwicklung von komplexeren Falstad-Beispielen]] | - Anbindung an JavaScript (für die Auswertung z.B. von binären oder elektrischen Zuständen auf der Homepage)\\ - automatische Generierung von Falstad-Schaltungen | WS23: offen | |
| | SP015 | | Entwicklung von C-Libraries für Grundlagenfächer | - für SD-Karten, Doppelschrittmotortreiber und Displays \\ - bei allen haben in den letzten Semestern mehrere Studenten erfolgreich gearbeitet, \\ - es fehlt jeweils eine durchgängige Version mit Anleitung | WS23: offen | | | SP015 | | Entwicklung von C-Libraries für Grundlagenfächer | - für SD-Karten, Doppelschrittmotortreiber und Displays \\ - bei allen haben in den letzten Semestern mehrere Studenten erfolgreich gearbeitet, \\ - es fehlt jeweils eine durchgängige Version mit Anleitung | WS23: offen | |
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| | SP023 | **akut** | [[automatisches Komponenten-Regal]]: Optimierung 2-Achs-Steuerung | - Mechanik- und Softwareentwicklung: Ansteuerung der Motoren, \\ - Mechanik: Überarbeiten der Kraftübertragung (der bisherige Keilriemen erzeugt Resonanzen)\\ - Mechanik: Konzeptentwicklung für Geschwindigkeitserhöhung (z.B. durch Gegengewichte) | WS23: in Bearbeitung | | | SP023 | **akut** | [[automatisches Komponenten-Regal]]: Optimierung 2-Achs-Steuerung | - Mechanik- und Softwareentwicklung: Ansteuerung der Motoren, \\ - Mechanik: Überarbeiten der Kraftübertragung (der bisherige Keilriemen erzeugt Resonanzen)\\ - Mechanik: Konzeptentwicklung für Geschwindigkeitserhöhung (z.B. durch Gegengewichte) | WS23: in Bearbeitung | |
| | SP019 | | Weiterentwicklung Pingpong-Ball LED-Wand | Eine große LED-Wand wurde im WS20 entwickelt, jedoch stehen noch einige Punkte für eine gute Nutzung aus: \\ - Einbindung einer Kamera --> Steuern der LEDs durch Gesten\\ - Abspielen von (low res) Videos \\ - Optimierung des Kommunikationsprotokolls (aktuell noch "menschenlesbar") | WS23: in Bearbeitung | | | SP019 | | Weiterentwicklung Pingpong-Ball LED-Wand | Eine große LED-Wand wurde im WS20 entwickelt, jedoch stehen noch einige Punkte für eine gute Nutzung aus: \\ - Einbindung einer Kamera --> Steuern der LEDs durch Gesten\\ - Abspielen von (low res) Videos \\ - Optimierung des Kommunikationsprotokolls (aktuell noch "menschenlesbar") | WS23: in Bearbeitung | |
| | | SP028 | **akut** | {{studentische_arbeiten:go_sem_ks_bordcomputer.pdf|Bordcomputer für Kleinsatellit}} | In der Projektgruppe Kleinsatellit wird ein Bordcomputer benötigt welcher mit unterschiedlichen Sensoren ausgestattet ist. Dieser soll die von der Sensorik gesammelten Werte validieren und umrechnen. Details siehe Link | WS23: in Bearbeitung | |
| | | SP029 | **akut** | {{studentische_arbeiten:go_sem_ks_dc-dcbms.pdf|DCDC Wandler für Kleinsatellit}} | Das Team des Kleinsatelliten benötigt einen DC/DC-Wandler und ein Batterie-Management-System. Details siehe Link | WS23: in Bearbeitung | |
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