22.08.2026 aktualisiert

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Embedded-Systementwickler | Hardware & Software | PCB-Design | µC | IoT | Zephyr

Karlsruhe, Deutschland
Weltweit
Elektrotechnik – Informationstechnik (B. Eng.)
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Profilanlagen

Profil_Steffen_Kappler_22_08_2026.pdf

Über mich

Ich entwickle vollständige Embedded-Systeme – von der Konzeption über Hardware- und Softwareentwicklung bis zur fertigen, einsatzbereiten Baugruppe.

Skills

Altium DesignerAdvanced Microcontroller Bus Architecture (AMBA)ARM ArchitekturBluetooth Low EnergyBluetoothAnzeigegeräteEmbedded C++Embedded LinuxEmbedded BetriebssystemeEmbedded SoftwareIntegrierter SchaltkreisModbusEchtzeit-BetriebssystemeSoftwareentwicklungDocker ContainerSerial Peripheral InterfacePicmicro
Fachlicher Schwerpunkte
  • Entwicklung kompletter Embedded-Systeme (Hardware & Software) – von der Konzeption bis zur Inbetriebnahme
  • Hardwareentwicklung für Mikrocontroller-basierte Systeme (KiCad, Altium Designer) – Schaltungsentwurf, PCB-Layout und Prototypen
  • Embedded-Softwareentwicklung in C/C++ für Mikrocontroller (z. B. STM32, nRF, ESP32, Atmel)
  • Echtzeitbetriebssysteme wie FreeRTOS und Zephyr
  • Kommunikationsschnittstellen und Protokolle (UART, SPI, I2C, Ethernet, WLAN)
Kompetenzen
  • Programmiersprachen: C/C++, Javascript, Golang, Python, VHDL
  • Frameworks: Keil MDK Middleware, CycloneBOOT, React
  • IDEs: Keil MDK μVision, VS Code, CLion, Goland, Atmel Studio, Xilinx Vivado
  • Tools: GIT, SVN, Eagle, Altium Designer, LTSpice, Docker, Confluence
  • Hardwareplattformen: STM32, ATMega, Raspberry Pi, Nordic nRF52
  • Plattformen: Keil RTX RTOS, FreeRTOS, Linux, Zephyr OS, Balena OS
  • Protokolle: SPI, I2C, UART, Ethernet, TCP/IP, UDP, HTTP, Bluetooth Low Energy, Artnet, Modbus RTU
  • Messtechnik: Oszilloskop, Logic Analyzer, Multimeter

Erfahrung

Berufserfahrung5 - 10 Jahre
Freelancer seit2023

Sprachen

DeutschMutterspracheEnglischgut

Projekthistorie

Freiberufler – Embedded Hardware- und Softwareentwicklung

Mittelständisches Unternehmen, Ettlingen

Industrie und Maschinenbau

< 10 Mitarbeiter

Entwicklung eines Testadapters zur Konformitätsprüfung von 1000BASE-T1-Schnittstellen — Hardware und Firmware

Hardware
  • Schaltungsentwicklung und impedanzkontrolliertes Layout (100 Ω differenziell, 4-Lagen) in KiCad
  • Auswahl und Bewertung von HF-Komponenten (SMA-Steckverbinder, Relais) hinsichtlich Signalintegrität
  • Entwurf einer analogen Strommessung (Shunt und Messverstärker) zur zeitaufgelösten Erfassung des Schaltzeitpunkts der Relais
  • Erstellung der Fertigungsunterlagen und Abstimmung mit dem Bestücker
  • Inbetriebnahme der Prototypen
Firmware
  • Bare-Metal-Firmware für RP2040 (Pico SDK, C) zur Ansteuerung des Testadapters
  • UART-basierte Kommandoschnittstelle für Steuerung und Statusabfrage durch den Anwender
  • Erfassung (ADC) und Auswertung des Stromverlaufs zur Bestimmung des exakten Schaltzeitpunkts
Sprachen: Embedded C
Technologien: Single-Pair-Ethernet
Tools: KiCad, GIT, VSCode
Hardwareplattformen: Eigenentwickelte RP2040-Platine
Messtechnik: Oszilloskop, Logic Analyzer, Multimeter

Freiberufler — HMI-Einheit

Eigenentwicklung

Sonstiges

< 10 Mitarbeiter

Konzeption und Entwicklung einer Bedieneinheit bestehend aus Display und Tastern für Embedded GUIs

Hardware
  • Schaltplanerstellung und PCB-Layout mit KiCad für eine kompakte, integrierbare Baugruppe
  • Auswahl der Hardwarekomponenten (Display, Taster, Port-Expander)
  • Erstellung der Fertigungsunterlagen und Beauftragung des Bestückers
  • Inbetriebnahmen und messtechnische Verifikation
Firmware
  • Demoanwendung für ESP32 mit grafischer Benutzeroberfläche auf Basis von LVGL
  • Tastenbasierte Navigation ohne Touch (LVGL-Input-Device)

Sprachen: Embedded C
Technologien: SPI, I2C
Tools: KiCad, GIT
Frameworks/Bibliotheken: LVGL
Hardwareplattformen: ESP32-basierte Eigenentwicklung
Messtechnik: Logic Analyzer, Multimeter, Oszilloskop

Freiberufler – Embedded Software- und Hardwareentwicklung

Mittelständisches Unternehmen, München

Industrie und Maschinenbau

10-50 Mitarbeiter

  1. Inbetriebnahme und Weiterentwicklung einer bestehenden Elektronikbaugruppe für einen Testadapter
  2. Analyse und Fehlersuche an analogen Operationsverstärkerschaltungen einer messtechnischen Anwendung anhand von Schaltplänen und Messungen
  3. Hardware-Fehleranalyse eines I2C-Beschleunigungssensors sowie softwareseitige Ursachenanalyse
  4. Implementierung und Integration der Ansteuerung von PTC-Sensoren in die Embedded-Software
  5. Aufbau und Inbetriebnahme eines Testsystems sowie Funktionsprüfung eines Stromsensors
  6. Weiterentwicklung einer OPC UA-Schnittstelle unter Zephyr OS
Sprachen: Embedded C
Technologien: I2C, Ethernet, Bluetooth, OPC UA
Tools: GIT
IDEs: VSCode
Frameworks/Bibliotheken: Zephyr OS
Hardwareplattformen: Kundenspezifische Hardware auf Basis der Nordic nRF52-Serie
Messtechnik: Oszilloskop, Logic Analyzer, Multimeter

Freiberufler - Embedded Softwareentwicklung für STM32-basierte Tischpumpe (Embedded C / FreeRTOS)

Flusys GmbH

Industrie und Maschinenbau

10-50 Mitarbeiter

• Weiterentwicklung und Architekturüberarbeitung der Firmware für STM32-Mikrocontroller in Embedded C
• Konzeption und Aufbau einer modularen FreeRTOS-Grundstruktur (Task-Design, Scheduling, Schnittstellenabstraktion)
• Entwicklung eines kundenspezifischen UART-Serviceprotokolls inkl. Paketstruktur, CRC und Fehlerbehandlung
• Implementierung eines sicheren UART-Bootloaders für verschlüsselte Firmware-Updates
• Erstellung eines Python-Tools zur Generierung und Verschlüsselung von Firmware-Update-Images
• Entwicklung eines UART-Kommunikationsstacks zur Ansteuerung und Datenerfassung eines Durchflussmessgeräts
• Implementierung einer ausfallsicheren Datenspeicherung auf SPI-EEPROM mit mehrstufigem Redundanz- und Recovery-Mechanismus
• Umsetzung einer Modbus-RTU-Slave-Schnittstelle zur Integration in übergeordnete Steuerungssysteme
• Erstellung technischer Softwaredokumentation und Architekturmodelle (UML, Komponenten- und Sequenzdiagramme)

Sprachen: Embedded C, Python
Technologien: SPI, UART, USB, AES-Verschlüsselung
Tools: GIT
IDEs: CLion, STM32CubeIDE, STM32CubeMX, PyCharm
Plattformen: FreeRTOS
Hardwareplattformen: STMG4xxx auf kundenspezifischer Hardware
Messtechnik: Logic Analyzer, Multimeter

Freiberufler – PoC und Systemsoftware zur Erfassung von Kurzschlussanzeigern (Mittelspannung)

Smight GmbH

Industrie und Maschinenbau

10-50 Mitarbeiter

• Konzeption und Umsetzung eines Proof of Concept zur Auslesung von Kurzschlussanzeigern (KSA) über Modbus RTU (Python)
• Entwicklung einer latenzoptimierten Erfassungssoftware für KSA-Daten und SPI-Temperatursensoren auf Embedded Linux (BalenaOS)
• Implementierung einer performanten Datenverarbeitung und Übertragung via gRPC
• Aufbau automatisierter Softwaretests mit pytest
• Containerisierung der Anwendung mittels Docker für reproduzierbare Deployments
• Aufbau und Inbetriebnahme eines Hardware-Teststandes
• Technische Unterstützung bei Bring-up und Validierung eines Hardwareprototyps
• Erstellung strukturierter Projektdokumentation in Confluence

Sprachen: Python
Frameworks: Pytest
Technologien: Modbus RTU, gRPC, SPI
Tools: GIT, Docker, Confluence
IDEs: PyCharm
Plattformen: Raspbian, Balena OS
Hardwareplattformen: Raspberry Pi, Kundenspezifische Hardware
Messtechnik: Logic Analyzer

Freiberufler - Firmware-Erweiterung für LED-Matrix-System (Embedded C)

LightnTec GmbH

Konsumgüter und Handel

< 10 Mitarbeiter

• Entwicklung einer RGBW-Ansteuerungsfunktion für flexible LED-Matrix-Displays auf Mikrocontrollerbasis (Embedded C)
• Implementierung und Optimierung verschiedener Algorithmen zur Weißkanal-Berechnung (Farbmischung, Helligkeits- und Farbstabilität)
• Erweiterung und Anpassung des Webinterfaces zur Konfiguration und Visualisierung der RGBW-Funktionen

Sprachen: Embedded C, Javascript, HTML
Frameworks: Keil MDK Middleware
Technologien: Ethernet, sACN, JSON API, Webserver, IGMP-Protokoll
Tools: GIT, SVN
IDEs: Keil MDK µVision
Plattformen: Keil RTX RTOS
Hardwareplattformen: STM32Hxxx
Messtechnik: Logic Analyzer

Freiberufler - Embedded Systementwicklung – Motorsteuerung & Bluetooth-Kommunikation

Kurz Industrie-Elektronik GmbH

Konsumgüter und Handel

50-250 Mitarbeiter

• Definition und Implementierung eines geräteübergreifenden Kommunikationsprotokolls über SPI, UART und Bluetooth
• Entwicklung einer latenzoptimierten Bluetooth-Kommunikationslösung mit Multilink-Unterstützung auf Basis von nRF Connect SDK und Zephyr OS (Embedded C)
• Implementierung der BLDC-Motoransteuerung unter Nutzung der STM Motor Control Library
• Evaluierung und technischer Vergleich von GUI-Frameworks für Mikrocontroller (LVGL, Segger emWin)
• Inbetriebnahme und Validierung einer Motoransteuerungs-Hardwareplattform
• Entwicklung der Steuerungssoftware für einen Motorprüfstand unter FreeRTOS (Embedded C)
• Integration von Modbus RTU zur Anbindung elektronischer Lasten und Drehzahlsensorik
• Implementierung eines PI-Reglers zur Optimierung der BLDC-Drehzahlregelung
• Sensorschnittstellen umgesetzt (I²C-Winkelsensor)
• Realisierung einer USB-Debugschnittstelle (CDC / virtuelle COM)

Sprachen: Embedded C
Frameworks: STM Motor Control, Nordic nRF5 SDK, Nordic nRF Connect SDK, Segger emWin
Technologien: Bluetooth Low Energy, Modbus, SPI, I2C
Tools: GIT
IDEs: STM32CubeIDE, Segger Embedded Studio
Plattformen: FreeRTOS, Zephyr OS
Hardwareplattformen: STM32Gxxx, nRF 52xxx
Messtechnik: Oszilloskop, Logic Analyzer, Multimeter

Freiberufler - Netzwerkbasierte LED-Matrix-Ansteuerung (Embedded C)

LightnTec GmbH

Konsumgüter und Handel

10-50 Mitarbeiter

• Implementierung des sACN-Protokolls (Streaming ACN / E1.31) auf Mikrocontrollerbasis zur netzwerkgestützten Ansteuerung flexibler LED-Matrix-Displays in Embedded C

Sprachen: Embedded C, Javascript, HTML
Frameworks: Keil MDK Middleware
Technologien: Ethernet, sACN, JSON API, Webserver, IGMP-Protokoll
Tools: GIT, SVN
IDEs: Keil MDK µVision
Plattformen: Keil RTX RTOS
Hardwareplattformen: STM32Hxxx
Messtechnik: Logic Analyzer

Angesteller - Embedded-Softwareentwicklung

LightnTec GmbH

Konsumgüter und Handel

10-50 Mitarbeiter

  1. Neu- und Weiterentwicklung von Systemen zur Ansteuerung von flexiblen LED Matrix Displays
  2. Entwicklung von Software-Lösungen für Microcontroller und System-on-Modules in Embedded C, Golang und Python
  3. Entwicklung von Webinterfaces zur Systemkonfiguration unter Verwendung von HTML, JavaScript und React
  4. Durchführung von Systemtests
  5. Inbetriebnahme von Systemen im Feld
  6. Konfiguration und Installation von Kundenprojekten
Sprachen: Embedded C, Golang, Python, Javascript, HTML
Frameworks: Keil MDK Middleware, React
Technologien: HDMI, Ethernet, Artnet, ffmpeg, JSON API, Webserver
Tools: GIT, SVN
IDEs: Keil MDK µVision, Atmel Studio, Goland, VS-Code
Plattformen: Keil RTX RTOS, Linux
Hardwareplattformen: STM32Hxxx, Atmel ATMega, Raspberry Pi
Messtechnik: Oszilloskop, Logic Analyzer, Multimeter

Werkstudent - FPGA Entwicklung

Automobil und Fahrzeugbau

50-250 Mitarbeiter

Entwicklung eines IP-Cores zur Aufzeichnung von MIPI – CSI 2 Bilddaten
Sprachen: VHDL
Technologien: MIPI - CSI 2
Tools: GIT
IDEs: Xilinx Vivado

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