Embedded Systems Simulation

Master Thesis: Embedded Systems Simulation

Microcontroller simulators are useful tools for development and education. However, when developing real embedded systems applications, integration of microcontrollers and the hardware they are embedded in is critical. Current microcontroller simulators only allow interactions with very basic parts, such as LEDs or simple motors (e.g. Tinkercad).

Combining the simulation of microcontrollers with the simulation of complex systems enables integration to take place much earlier in the development cycle.

This Thesis aims at bridging this gap by integrating Microcontroller Simulation into a rich Simulation Framework, which offers Simulation of rigid body dynamics, various sensors and communication protocols.

The Thesis consists of the following subtask:

Research the state of the art in microcontroller simulation and choose software suitable to integration
Implement an interface to the Simulation Software VEROSIM
Demonstrate the concept with example applications

Keywords: embedded systems, microcontroller simulation, virtual testbed, Simulation

Betreuer: Reitz

Weitere Arbeiten

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Zustandserfassung von Prozesszuständen

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Zustandserfassung von Prozesszuständen

Parameteridentifikation zur automatisierten Konfiguration einer Sensorsimulation

Ad-hoc-Netzwerke in Kombination mit LoRaWAN

Methoden der Augmented Reality zur Modellierung forstlicher Strukturen

Simulationsbasierte Parameteridentifikation zur Kalibration von Simulationsmodellen

Methoden zur automatisierten Verifikation und Validierung numerischer Simulationsmodelle

Vergleich und Bewertung von Qualitätskennzahlen aus verschiedenen Anwendungsbereichen

Vom Digitaler Zwilling zu Papierplänen

Container Verwaltung in Simulationssoftware

Synchronisation von parallel simulierten Experimentierbaren Digitalen Zwillingen in Virtuellen Testbeds

Simulation-based development and testing of traffic guidance algorithms

Embedded Systems Simulation

Evaluation von diskriminativen und generativen Modellen zur Bewegungsgenerierung in der kooperativen Manipulation

Entwicklung eines aktiven Lageregelungssystems für einen 3U CubeSat mit Reaktionsrädern und Magnettorquern

Beschleunigungsstrukturen zur Raumpartitionierung in 3D Simulationen

Prozedurale Materialien und Texturen in 3D Simulationen

Ray-Tracing-basierte Infrarotkamera-Simulation

Reinforcement und Transfer Learning mit OpenAI Gym

NVIDIA PhysX 4.0

Neuronale Netzwerke zur Klassifikation und Generierung realitätsnaher simulierter Sensordaten

Simulationsbasierte Kostenanalyse robotischer Systeme

Intuitive Interaktion in I4.0

Der Digitale Zwilling des Menschen

Platzierung von Haltepunkten in einem Wegenetz

Virtualisierung von KNX-Komponenten für ein „Smart Home Testbed“

Realisierung einer KNX-Feldbusinstallation zur Anbindung an ein „Virtual Smart Home Testbed“

Ray-Tracing-basierte Radarsensor-Simulation

Ray-Tracing-basierte Ultraschallsensor-Simulation

Identifikation von Materialparametern

Berechnung und Auflösung von Kontakten zwischen beliebigen Polyedern

Simulationsgestützte AR-Applikationen mit der Microsoft HoloLens

Gestenerkennung für AR und VR Anwendungen

Echtzeitfähige dynamische Umgebungsgenerierung mit Hilfe von „Google Cartographer“

Entwicklung und Implementierung eines Fahrassistenzsystems auf Basis von LiDAR-Daten

Modellierung und Simulation der Dynamik von Astronauten-Jetpacks

Dynamisches Terrain auf der GPU

Entwurf und Realisierung eines Datenmanagement Systems für eine spezialgefertigte Anwendung eines bestehenden Simulationssystems.

Entity-Component-Systeme als Basis für 3D-Simulation

Deep Learning in 3D-Simulation

Modellbasierte Lokalisation und Navigation mobiler Roboter in Gebäuden

Planung und Optimierung von Wegenetzen in 3D Geländemodellen

Numerische Integration in Dynamiksimulationen

Reibungsmodelle in Dynamiksimulationen

Simulations-basierte Bestimmung der auf erdnahen Satelliten eingehenden Albedo- und Infrarot-Strahlungsleistung

Entwicklung räumlicher Partitionierungsschemata zur parallelen Simulation von Experimentierbaren Digitalen Zwillingen in Virtuellen Testbeds

Monooptische Landmarkenerfassung, Entfernungsschätzung und Lokalisierung im Automotive-Bereich

Game Engines in der Simulationstechnik

Simulation kommunizierender Systeme

3D-Simulationstechnik in Web-Architekturen

Ableitung von rasterbasierten Höhenmodellen aus Laserscannerpunktwolken für Forstumgebungen

In-Memory Datenbankmanagementsysteme in der 3D-Simulation

STEP (ISO 10303) als Austauschformat für die 3D-Simulation

ROS Integration in 3D Simulation

Immersive VR-Motion-Simulation auf Basis von 360° Videos und aktiver Bewegungsrekonstruktion und -nachführung

Dynamische Simulation von „Peg in Hole“-Prozessen in der Montage

Haptisches Feedback in Virtuellen Welten

Assistenzsystem Sportsimulation

Physikbasierte Roboterparameteridentifikation

Shader Model 5.0 in verteilten VR-Applikationen

Beschleunigungsanalyse für Bewegungsplattformen

Marker-basierte Lokalisierung und Mapping

Sampling-basierte Bewegungsplanung in VEROSIM

“Python“ für Virtuelle Testbeds

Soft Robotics Simulation

Visuelle Programmierumgebung zur Simulationssteuerung

Modellbildung: Reifen

Untersuchung und systematischer Vergleich von Tiefensensoren

Videostreaming in VR-Applikationen

Sprachsteuerung intelligenter Robotersysteme

Automatisierte Generierung von Texturen für Wegenetze und Wasserläufe

Verkehrssimulation in virtuellen Städten auf Grundlage von 2D Straßenmodellen

Vom CAD zur Starrkörpersimulation

Manövrieren eines Roboters mit einem Differentialantrieb

Visuelle Programmierung mit “ActionBlocks”