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低成本ARM工业HMI方案推荐,还是不缺货那种!

2021/07/23

前言:什么是HMI?HMI(Human Machine Interface)是“人机接口”(又称人机界面)。人机界面是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介,可实现信息内部形式与人类可以接受形式之间的转换。

工业4.0时代,人机交互带来的改变


工业HMI被称为工业人机交互界面,工业触摸屏是通过触摸式工业显示器把人和机器连为一体的智能化界面,它替代传统控制按钮和指示灯的智能化操作显示终端。

伴随工业4.0的迅猛发展,工业HMI以方便、快捷、表现力强等优点崭露头角,逐渐成为工业日常应用之一,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。



什么是工业HMI?


工业HMI由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括处理器(一般为ARM、X86、单片机等)、显示单元(显示器、显示屏等)、输入单元(键盘、鼠标、U盘等)、通讯接口(RS232、RS485、CAN、网口等)、数据存储单元(NAND FLASH、eMMC、SD卡、SATA等)等,其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低,是HMI的核心单元。根据HMI的产品等级不同,处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。HMI软件一般分为两部分,即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件。使用者先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”,再通过PC机和HMI产品的串行通讯口,把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。


工业HMI的应用

工业HMI的基本功能

一般而言,HMI系统必须有几项基本的能力:

(1)实时的资料趋势显示——把撷取的资料立即显示在屏幕上。

(2)自动记录资料——自动将资料储存至数据库中,以便日后查看。

(3)历史资料趋势显示——把数据库中的资料作可视化的呈现。

(4)报表的产生与打印——能把资料转换成报表的格式,并能够打印出来。

(5)图形接口控制——操作者能够透过图形接口直接控制机台等装置。

(6)警报的产生与记录——使用者可以定义一些警报产生的条件,比方说温度过度或压力超过临界值,在这样的条件下系统会产生警报,通知作业员处理。


工业HMI选型指标

(1) 显示屏尺寸及色彩,分辨率;

(2) HMI的处理器速度性能;

(3) 输入方式:触摸屏或薄膜键盘;

(4) 画面存贮容量;

(5) 通讯口种类及数量,是否支持打印功能等;

(6) 是否自带所要联机设备(如PLC)的驱动程序等。


工业HMI选型推荐

基于以上指标及性能,本文推荐工业HMI客户使用我司基于TI Sitara系列AM3352/54/59的设计的工业级邮票孔核心板——SOM-TL335x-S。



推荐理由:

(1) 处理器性能高

核心板基于TI Sitara系列32位 AM3352/54/59处理器设计,采用ARM Cortex-A8架构,主频高达800HMz/1GHz。


(2) 显示分辨率高

AM335x最高支持分辨率2048x2048,且拥有3D图形加速器。


图 2 AM335x处理器功能框图


(3) 支持多尺寸显示屏

我司SOM-TL335x-S核心板支持7寸LCD显示屏及12.1寸LVDS显示屏。

图 3 7英寸LCD显示屏


图 4 12.1英寸LVDS显示屏


(4) 存储容量大

SOM-TL335x-S核心板支持4/8GByte eMMC或者512MByte/1GByte NAND FLASH,且引出SD总线,可外接SD卡。


(5) 通讯口数量及种类丰富

SOM-TL335x-S核心板引出:

  • 2路千兆网口
  • 2路CAN
  • 6路UART(可拓展为RS232、RS485等)
  • 2路SPI
  • 1路GPMC(可与FPGA通讯)
  • 2路USB 2.0
  • 3路I2C等接口。

以上接口均在TL335x-EVM-S评估板中引出,并提供相应测试Demo,且客户购买产品后提供底板PCB、原理图等硬件资料,让客户设计更方便、快捷。


(6) 供货、成本优势

SOM-TL335x-S核心板在主流的HMI处理器中具有价格优势,大大降低客户产品的整体成本,且芯片货源充足。


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