SIGMAGAMMALabs is a division dedicated to the implementation of innovative projects based on electronics and embedded software. At SIGMAGAMMALabs, these projects are comprehensively developed and realized.
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SIGMAGAMMALabs ist eine Sparte die sich mit der Umsetzung von innovativen Projekten beschäftigt und auf der Grundlage von Elektronik sowie Embedded Software basieren. Bei SIGMAGAMMALabs werden solche Projekte umfassend entwickelt und realisiert.
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Lab – Labor und Werkstatt
1. Electronics Workstation (Lab)
The electronics section is designed as a highly functional laboratory environment for prototyping, soldering, and diagnostic analysis.
- Measurement & Diagnostics: The centerpiece is a digital storage oscilloscope (Rigol/Uni-T class) for precise signal analysis, positioned on a large, green ESD cutting mat. Multiple adjustable laboratory power supplies ensure a flexible voltage supply for circuits under test.
- Soldering Station & Tools: A professional soldering station equipped with a fine tip, solder wire dispenser, and brass wire cleaner allows for precise PCB work. A flexible, articulated magnifying lamp with circular LED illumination provides shadow-free visibility for micro-circuitry.
- Environment & Safety: The setup includes a digital microscope for quality inspection and a powerful, custom-built fume extraction system (multi-fan panel) to efficiently filter soldering fumes. A well-organized compartment box keeps SMD components and connectors within arm’s reach.
2. Mechanical & Manufacturing Area (Workshop)
The mechanical section is optimized for precise drilling, milling, and cutting operations on a modeling and prototyping scale.
- Machinery: Centrally featured are a modern digital bench drill press (Bosch PBD 40) for exact drilling depth and speed control, alongside a compact precision milling machine (Proxxon class) with a compound X-Y table for fine metal and plastic machining. A robust sliding miter saw flanks the heavy machinery.
- Workholding: Heavy-duty, precise machine vices and a highly adjustable ball-joint hobby vice guarantee secure clamping of workpieces during processing.
- Storage & Organization: A well-thought-out shelving system utilizing transparent sorting bins and blue wall-mounted storage crates allows for a seamless and systematic organization of screws, drill bits, and mechanical hardware.
3. 3D Printing Hub (Additive Manufacturing)
A vertically stacked high-tech printing station expands the laboratory’s capabilities with versatile manufacturing options.
- FDM Printing: A modern, enclosed Creality high-speed 3D printer (K1 series) serves as the powerhouse for sturdy functional parts, complemented by a reliable open-frame printer (Anycubic i3 Mega) for general prototyping.
- Resin Printing (SLA): An Anycubic Photon Mono SLA printer with a UV-protective cover allows for the additive manufacturing of components requiring extremely high dimensional accuracy and detail.
1. Elektronik-Arbeitsplatz (Lab)
Der Elektronikbereich ist als hochfunktionale Laborumgebung für Prototyping, Lötarbeiten und messtechnische Analysen eingerichtet.
- Messtechnik & Analyse: Herzstück ist ein digitales Speicheroszilloskop (Rigol/Uni-T Klasse) für präzise Signalanalysen, platziert auf einer großzügigen, grünen ESD-Schneidematte. Mehrere regelbare Labornetzteile sorgen für eine flexible Spannungsversorgung der Testschaltungen.
- Lötstation & Werkzeuge: Eine professionelle Lötstation mit feiner Lötspitze, Lötzinn-Abroller und Reinigungsschwamm ermöglicht präzise Arbeiten an Platinen. Eine flexible Gelenkarm-Lupenleuchte mit ringförmiger LED-Beleuchtung sorgt für schattenfreie Sicht auf Mikroleiterplatten.
- Umgebung & Sicherheit: Zur Ausstattung gehören ein digitales Mikroskop für Qualitätskontrollen sowie eine leistungsstarke, maßgeschneiderte Absauganlage (Multilüfter-Panel) zur effizienten Filterung von Lötrauch. Eine gut sortierte Kleinteile-Box hält SMD-Bauteile und Steckverbinder stets griffbereit.
2. Mechanik- & Fertigungsbereich (Werkstatt)
Die mechanische Sektion ist für präzise Bohr-, Fräs- und Trennarbeiten im Modellbau- und Prototypenmaßstab optimiert.
- Maschinenpark: Zentral angeordnet sind eine moderne, digitale Säulenbohrmaschine (Bosch PBD 40) für exakte Bohrungen sowie eine kompakte Präzisions-Fräsmaschine (Proxxon-Klasse) mit Koordinatentisch für feine Metall- und Kunststoffbearbeitung. Flankiert werden die Geräte von einer robusten Kapp- und Gehrungssäge.
- Spanntechnik: Schwere, präzise Maschinenschraubstöcke und ein flexibel einstellbarer Kugelgelenk-Schraubstock garantieren den sicheren Halt der Werkstücke bei der Bearbeitung.
- Lagerung & Ordnung: Ein durchdachtes Regalsystem mit transparenten Sortierboxen und blauen Sichtlagerkästen an der Wand ermöglicht eine lückenlose und systematische Organisation von Schrauben, Bohrern und mechanischen Komponenten.
3. 3D-Druck-Zentrum (Additive Fertigung)
Ein vertikal organisiertes High-Tech-Druckzentrum erweitert das Labor um vielseitige Fertigungsmöglichkeiten.
- FDM-Drucker: Ein moderner, geschlossener Creality Hochgeschwindigkeits-3D-Drucker (K1-Serie) bildet die Basis für stabile Funktionsteile, ergänzt durch einen bewährten Open-Frame-Drucker (Anycubic i3 Mega) für größere Prototypen.
- Resin-Druck (SLA): Ein Anycubic Photon Mono SLA-Drucker mit UV-Schutzhaube ermöglicht die additive Fertigung von Bauteilen mit extrem hoher Detailgenauigkeit.
Tools und Software
We utilize Autodesk solutions, with a specific focus on Autodesk Fusion and Eagle.
Wir arbeiten mit Lösungen von Autodesk. Speziell Autodesk Fusion und Eagle.
Projects – Hardware-Projekte
A selection of successfully implemented hardware and software projects:
Eine Auswahl von einigen erfolgreich umgesetzten Hardware- und Softwareprojekten aufgelistet:
GSM-Wächter 2G Kommunikation
Configurable GSM system for silent alarms. Integrated charging electronics and a long-lasting 18650 lithium battery. The user can input their contact details and adjust further settings directly via the keypad and display.
Konfigurierbares GSM-System für stillen Alarm. Integrierte Ladeelektronik und langlebiger 18650 Lithium-Akku.
Der Nutzer kann über die Tastatur und das Display direkt seine Kontaktdaten eingeben und weitere Einstellungen vornehmen.
GSM-Wächter 2G/3G Kommunikation (Bewegungs-Sensor)
Programmable GSM system for silent alarms, optionally via SMS or 3G data communication. Integrated motion detector. The system is tailored to customer requirements.
Programmierbares GSM-System für stillen Alarm, wahlweise über SMS oder 3G-Daten-Kommunikation.
Integrierter Bewegungsmelder. Das System wird für die Kundenanforderungen zugeschnitten.
Horizon OBD-2 Sound Generator (2026):
The latest development of the Sound-Box. It features a modular design and is available either wired or with a fully wireless connection.
Die neuste Entwicklung der Sound-Box. Modular aufgebaut und wahlweise Kabelgebunden oder mit vollständiger Wireless-Verbindung.
LoRaWAN RN2483 Evaluation Board:
LoRaWAN Evaluation Board with MSP430 microcontroller and cap sense sensor. The state of the art LoRaWAN Module from Microchip RN2483 is applied and has integrated 3D antenna attached.
LoRaWAN-Evaluation-Board mit MSP430-Mikrocontroller und kapazitivem Sensor. Auf dem Board kommt das hochmoderne LoRaWAN-Modul RN2483 von Microchip zum Einsatz, das mit einer integrierten 3D-Antenne ausgestattet ist. Ein kapazitiver Berührungssensor (CapSense) ist ebenfalls direkt integriert.
Servo-Controller:
Servo controller for standard precision servos controlled via PWM output with the ability to be programmed for customized needs. Integrated power supply for Microcontroller unit and servo motor itself. Two digital GPIOs can be attached for customized needs.
Servocontroller für Standard-Präzisionsservos (PWM-gesteuert) mit freier Programmierbarkeit für kundenspezifische Anwendungen. Das Board verfügt über eine integrierte Stromversorgung, die sowohl die Mikrocontrollereinheit (MCU) als auch den Servomotor selbst versorgt. Zudem stehen zwei digitale GPIOs für individuelle Erweiterungen oder zusätzliche Signale zur Verfügung.
Horizon OBD-2 Sound Generator (2026):
The Horizon OBD-Interface Module is a freely programmable and universal electronic device, which can be used in the automotive field.
It can be directly attached to OBD2 Standard Interface, supporting CAN-Bus communication but an implementation to another CAN-Bus can also be supported with appropriate wiring harness.
The module can be programmed and flashed over USB-Interface with Micro-USB connector – standard Arduino IDE will be used for this purpose. The used microcontroller is named Teensy 3.6 and brings ARM Cortex M4 kernel. In this documentation, you will also learn on how to organize and install needed ressources to successfully get the device running for you specific applications. The module can be extended with second Bluetooth and Bluetooth LE adapters, that directly can be soldered on the PCB. One Bluetooth Module for Bluetooth 4.0 is already assembled.
Das Horizon OBD-Interface-Modul ist ein frei programmierbares und universell einsetzbares Elektronikgerät für den Automotive-Bereich. Es lässt sich direkt an die Standard-OBD2-Schnittstelle anschließen und unterstützt die CAN-Bus-Kommunikation. Über einen entsprechenden Kabelbaum ist zudem die Einbindung in andere CAN-Bus-Systeme möglich.
Die Programmierung und das Flashen des Moduls erfolgen über eine USB-Schnittstelle (Micro-USB-Anschluss) mithilfe der standardmäßigen Arduino-IDE. Als Mikrocontroller kommt ein Teensy 3.6 mit einem ARM Cortex-M4-Kern zum Einsatz. In dieser Dokumentation erfahren Sie, wie Sie die benötigten Ressourcen einrichten und installieren, um das Gerät erfolgreich für Ihre spezifischen Anwendungen in Betrieb zu nehmen. Das Modul kann flexibel um einen zweiten Bluetooth- und Bluetooth-LE-Adapter erweitert werden, die direkt auf die Platine aufgelötet werden können. Ein Bluetooth-4.0-Modul ist bereits standardmäßig integriert.
Technical Specification of the Device:
- Developed in year 2019
- Quiescent current consumption: 0,8 µA (@13,5 V)
- Active mode current consumption: 70 mA (@13,5 V)
- Dimensions housing: 110 mm × 75 mm × 25 mm
- Nominal power supply range: +8 V…+25 V
- Supply voltage peak: 35 V
- Standby-mode: 10 mW
- Normal-mode: max. 1100 mW
- Single processor design (ARM Cortex M4 w/ 180 MHz)
- USB debug- and logging interface
- Integrated flash storage w/ read-out protection
- Externer Flash Speicher ≥ 4 GB
- Bluetooth 4.0 and Bluetooth 2.0 simultaneously supported
- DSUB9 connector for vehicle CAN and power supply
- Separate KL15 control for audio and safety reasons
- CAN-Bus 11-bit und 29-bit up to 1 Mbit/s
- All components are automotive compliant
Software:
Software can be written and flashed over Arduino IDE. The device will be connected over USB and can also be debugged by serial interface.
An example software project is available as a showcase and can be freely adapted. The software program can read out RPM, ETH, LOAD and SPEED from OBD2 interface and provides existing data over USB and Bluetooth 4.0 interface
Die Software kann direkt über die Arduino-IDE geschrieben und geflasht werden. Das Gerät wird per USB angeschlossen, worüber auch das Debugging über eine serielle Schnittstelle erfolgen kann. Ein Beispielprojekt steht als Showcase zur Verfügung und kann frei an eigene Anforderungen angepasst werden. Das Programm kann Parameter wie Drehzahl (RPM), Motortemperatur (ETH), Lastwert (LOAD) und Geschwindigkeit (SPEED) über die OBD2-Schnittstelle auslesen und stellt diese Daten über die USB- sowie die Bluetooth 4.0-Schnittstelle bereit.
ESG Exhaust Sound Generator (OBD-2)
The ESG is an exhaust sound generator compatible via CAN bus with all vehicles equipped with an OBD-2 interface. The system consists of two ARM-core microcontrollers and a Bluetooth interface, which allows the user to configure various sound settings. The device can play ten different sound profiles, synthesizing them in real time based on the CAN data read from the engine control unit (ECU). Developed in 2015, the ESG has been installed in thousands of customer vehicles since 2016. To play the sounds, a digital audio amplifier and an actuator—in the form of a speaker enclosed in a metal housing—are required and integrated into the vehicle.
Der ESG ist ein Sound Generator für Auspuffklang, der bei allen Fahrzeugen mit OBD-2 Schnittstelle via CAN-Bus kompatibel ist. Das System besteht aus zwei Microcontrollern mit ARM-Kernern und einer Bluetooth Schnittstelle, worüber der Nutzer verschiedene Soundeinstellungen vornehmen kann. Das Gerät kann zehn verschiedene Sound-Typen wiedergeben und synthetisiert diese in Echtzeit zu den ausgelesenen CAN-Daten des Motorsteuergerätes. Der ESG wurde im Jahre 2015 entwickelt und ist seit dem Jahre 2016 in tausenden Kundenfahrzeugen verbaut worden. Für die Wiedergabe der Sounds wird ein digitaler Audioverstärker und ein Aktuator in Form eines Lautsprechers im Metallgehäuse benötigt und in das Fahrzeug integriert.
http://www.primeactivesound.de/
Ultra Low Dimension Particle Sensor:
Air Quality Measurement Device for mobile fine particle concentration measurements
The device measures air densities of 10um and 2.5um dust particle sizes. Concept is oriented to mobile measurements e.g. with a car driving through different environments.
Air Quality Measurement Device for Mobile Particulate Matter Detection. This device measures PM10 and PM2.5 fine particle concentrations. The concept is specifically designed for mobile data collection, such as tracking air quality while driving a vehicle through different environments.
Bluetooth Controlled Power Switch:
Universal power switch controllable via Bluetooth classic and Android App. It is also capable to monitor digital and analog signals for any application. Usable also to control loads within a vehicle.
Universeller Leistungsschalter, steuerbar über Bluetooth Classic und eine Android-App. Das System ist zudem in der Lage, digitale und analoge Signale für beliebige Anwendungen zu überwachen. Es kann auch flexibel zur Steuerung von Lasten (Verbrauchern) im Fahrzeugbereich eingesetzt werden.
High Fidelity Audio Amp:
Very high resolution headphone amplifier with 92kHz sampling rate. It gets its data via USB OTG from e.g. iPad or iPhone. Special Audio App needs to be installed to enable crips HiFi sound.
Sehr hochauflösender Kopfhörerverstärker mit 92 kHz Abtastrate. Die Datenübertragung erfolgt per USB-OTG, beispielsweise von einem iPad oder iPhone. Um den kristallklaren Hi-Fi-Sound voll auszuschöpfen, ist die Installation einer speziellen Audio-App erforderlich.
Bluetooth Enabled Automated Lock:
Schloss Bochum – Bluetooth controlled Padlock with specific Android App. Encrypted bluetooth communication enables the release of the lock and opens itself automatically
Das Gerät misst die Konzentration von Staubpartikeln der Größen PM10 und PM2,5 in der Luft. Das Konzept ist speziell auf mobile Messungen ausgelegt – beispielsweise für den Einsatz im Auto beim Durchfahren verschiedener Umgebungen.
