人機(jī)界面幾乎是不言自明的。用戶通常是人。機(jī)器就是設(shè)備。人機(jī)必須在過程控制系統(tǒng)和制造等多種技術(shù)中進(jìn)行交互。

今天，汽車行業(yè)正在為 HMI 提供動(dòng)力。汽車制造商正在設(shè)計(jì)帶有玻璃觸摸屏界面的儀表板，以擺脫實(shí)際的金屬和塑料旋鈕和滑動(dòng)控件——我們從小就使用的傳統(tǒng)工業(yè)外觀儀表盤。隨著越來越多的人批評 HMI 集成會分散駕駛員的注意力，設(shè)計(jì)工程師正在開發(fā)語音控制、接近檢測、觸覺和力檢測等功能。

但是HMI比汽車有更廣泛的應(yīng)用。

設(shè)計(jì)人員可以將 HMI 應(yīng)用于工業(yè)和樓宇自動(dòng)化、數(shù)字標(biāo)牌、自動(dòng)售貨機(jī)、醫(yī)療和電器。它們可以在便攜式手持設(shè)備（您可能正在觸摸屏智能手機(jī)或平板電腦上閱讀本文）、集中控制室、工廠車間機(jī)器和過程控制區(qū)域中找到。它們以不同的方式供電，具有不同的微控制器和控制器，并采用可定制的封裝。它們需要足夠耐用，以承受惡劣的環(huán)境并抵抗元素、極端溫度和接觸危險(xiǎn)化學(xué)品。

要訪問和顯示信息以供用戶查看，HMI 必須與可編程邏輯控制器 (PLC) 和輸入/輸出傳感器進(jìn)行通信。HMI 可以通過為查看者數(shù)字化和集中數(shù)據(jù)來優(yōu)化工業(yè)流程。HMI 支持?jǐn)?shù)據(jù)采集、監(jiān)督控制、增強(qiáng)的庫存控制以及對生產(chǎn)線幾乎所有方面的控制。

HMI 的下一步是什么？工程師們正在探索實(shí)施增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 和虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) 以可視化制造功能的方法。汽車行業(yè)才剛剛開始其 HMI 集成。根據(jù)文章《2021-2025 年全球人機(jī)界面市場增長機(jī)會：工業(yè)自動(dòng)化的日益普及推動(dòng)增長》- ResearchAndMarkets.com，預(yù)計(jì)從 2021 年到 2025 年，全球 HMI 市場將增長 26.4 億美元。

在本周的新技術(shù)星期二，我們將了解 NXP Semiconductors、Microchip Technology 和 Phoenix Contact 的 HMI 相關(guān)產(chǎn)品。

為自動(dòng)化觸控提供動(dòng)力

NXP Semiconductors 的 i.MX RT500 跨界微控制器適用于安全和低功耗的嵌入式 HMI 應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、耳戴式設(shè)備和智能消費(fèi)設(shè)備。雙核 MCU 系列基于 Arm ? Cortex ? -M33 內(nèi)核，時(shí)鐘速度高達(dá) 200MHz。MCU 將圖形引擎和流線型的 Cadence ? Tensilica ? Fusion F1 DSP 內(nèi)核與 Arm ? Cortex ? -M33 內(nèi)核相結(jié)合。MCU 建立在安全啟動(dòng)、調(diào)試和生命周期管理的基礎(chǔ)上，旨在抵御遠(yuǎn)程和軟件本地攻擊。i.MX RT500 提供電源控制和電源管理功能，使設(shè)備能夠以盡可能低的功耗運(yùn)行。

Microchip Technology 的 maXTouch ? 1066 節(jié)點(diǎn)觸摸屏控制器可以精確地測量、分類和跟蹤單個(gè)觸摸的數(shù)量，響應(yīng)時(shí)間短。這些控制器適用于汽車、家用電器、醫(yī)療和工業(yè)應(yīng)用。maXTouch 控制器可以透過厚手套（最大 5 毫米）和玻璃鏡片（最大 10 毫米）檢測觸摸，同時(shí)提供防水、外部和顯示噪聲的免疫力。這些控制器與最先進(jìn)的 CPU 相結(jié)合，使用電荷轉(zhuǎn)移采集引擎來使用 Microchip Technology 的專利電容感應(yīng)方法。

設(shè)計(jì)師會發(fā)現(xiàn)Phoenix Contact 顯示器和鍵盤易于定制。這些顯示器適用于廣泛的工業(yè)應(yīng)用，包括辦公室和會議室的信息顯示器。設(shè)計(jì)人員還可以通過將形狀、顏色和印刷調(diào)整為所需規(guī)格來在線配置單個(gè)薄膜鍵盤。外殼設(shè)計(jì)允許顯示器齊平集成在外殼正面。

作為用戶，我們不斷地處理 HMI 應(yīng)用程序。如果您在智能手機(jī)上閱讀本文，您可能在此過程中使用了觸摸屏。汽車制造商正在通過在現(xiàn)代儀表盤中使用這項(xiàng)技術(shù)來推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，但他們才剛剛起步。

Tommy Cummings 是德克薩斯州的自由撰稿人/編輯。他的新聞職業(yè)生涯已經(jīng)超過 40 年。他為《德州月刊》和《今日俄克拉荷馬》雜志撰稿。他還曾在達(dá)拉斯晨報(bào)、沃思堡星報(bào)、舊金山紀(jì)事報(bào)等公司工作。湯米報(bào)道了硅谷的互聯(lián)網(wǎng)繁榮，并一直是新聞媒體的數(shù)字內(nèi)容和觀眾參與編輯。Tommy 于 2018 年至 2021 年在 Mouser Electronics 工作，擔(dān)任技術(shù)內(nèi)容和產(chǎn)品內(nèi)容專家。

審核編輯黃宇