前言：什么是HMI？HMI（Human Machine Interface）是“人機(jī)接口”（又稱人機(jī)界面）。人機(jī)界面是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，可實現(xiàn)信息內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。

工業(yè)4.0時代，人機(jī)交互帶來的改變

工業(yè)HMI被稱為工業(yè)人機(jī)交互界面，工業(yè)觸摸屏是通過觸摸式工業(yè)顯示器把人和機(jī)器連為一體的智能化界面，它替代傳統(tǒng)控制按鈕和指示燈的智能化操作顯示終端。

伴隨工業(yè)4.0的迅猛發(fā)展，工業(yè)HMI以方便、快捷、表現(xiàn)力強(qiáng)等優(yōu)點嶄露頭角，逐漸成為工業(yè)日常應(yīng)用之一，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。

什么是工業(yè)HMI？

工業(yè)HMI由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器（一般為ARM、X86、單片機(jī)等）、顯示單元（顯示器、顯示屏等）、輸入單元（鍵盤、鼠標(biāo)、U盤等）、通訊接口（RS232、RS485、CAN、網(wǎng)口等）、數(shù)據(jù)存儲單元（NAND FLASH、eMMC、SD卡、SATA等）等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。HMI軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件。使用者先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機(jī)和HMI產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運(yùn)行。

工業(yè)HMI的應(yīng)用

工業(yè)HMI的基本功能

一般而言，HMI系統(tǒng)必須有幾項基本的能力：

(1)實時的資料趨勢顯示——把擷取的資料立即顯示在屏幕上。

(2)自動記錄資料——自動將資料儲存至數(shù)據(jù)庫中，以便日后查看。

(3)歷史資料趨勢顯示——把數(shù)據(jù)庫中的資料作可視化的呈現(xiàn)。

(4)報表的產(chǎn)生與打印——能把資料轉(zhuǎn)換成報表的格式，并能夠打印出來。

(5)圖形接口控制——操作者能夠透過圖形接口直接控制機(jī)臺等裝置。

(6)警報的產(chǎn)生與記錄——使用者可以定義一些警報產(chǎn)生的條件，比方說溫度過度或壓力超過臨界值，在這樣的條件下系統(tǒng)會產(chǎn)生警報，通知作業(yè)員處理。

工業(yè)HMI選型指標(biāo)

(1) 顯示屏尺寸及色彩，分辨率；

(2) HMI的處理器速度性能；

(3) 輸入方式：觸摸屏或薄膜鍵盤；

(4) 畫面存貯容量；

(5) 通訊口種類及數(shù)量，是否支持打印功能等；

(6) 是否自帶所要聯(lián)機(jī)設(shè)備（如PLC）的驅(qū)動程序等。

工業(yè)HMI選型推薦

基于以上指標(biāo)及性能，本文推薦工業(yè)HMI客戶使用我司基于TI Sitara系列AM3352/54/59的設(shè)計的工業(yè)級郵票孔核心板——SOM-TL335x-S。

推薦理由：

(1) 處理器性能高

核心板基于TI Sitara系列32位 AM3352/54/59處理器設(shè)計，采用ARM Cortex-A8架構(gòu)，主頻高達(dá)800HMz/1GHz。

(2) 顯示分辨率高

AM335x最高支持分辨率2048x2048，且擁有3D圖形加速器。

圖 2 AM335x處理器功能框圖

(3) 支持多尺寸顯示屏

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

圖 3 7英寸LCD顯示屏

圖 4 12.1英寸LVDS顯示屏

(4) 存儲容量大

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

(5) 通訊口數(shù)量及種類豐富

SOM-TL335x-S核心板引出：

• 2路千兆網(wǎng)口
• 2路CAN
• 6路UART（可拓展為RS232、RS485等）
• 2路SPI
• 1路GPMC（可與FPGA通訊）
• 2路USB 2.0
• 3路I2C等接口。

以上接口均在TL335x-EVM-S評估板中引出，并提供相應(yīng)測試Demo，且客戶購買產(chǎn)品后提供底板PCB、原理圖等硬件資料，讓客戶設(shè)計更方便、快捷。

(6) 供貨、成本優(yōu)勢

SOM-TL335x-S核心板在主流的HMI處理器中具有價格優(yōu)勢，大大降低客戶產(chǎn)品的整體成本，且芯片貨源充足。