伴随着工业4.0的迅猛发展,工业HMI以方便、快捷的特点逐渐成为工业的日常应用,成为备受追捧的全新多媒体交互设备。
什么是工业HMI?工业HMI是用于工业自动化系统中的人机交互界面,通常由触摸屏、按钮、指示灯、显示器等组成,用于操作和监控工业设备和系统。工业HMI设计通常需要具备以下特征:
- 响应性:能够快速响应用户操作及时更新显示信息与状态;
- 可靠性:能够稳定运行并准确反映设备和系统的状态;
- 安全性:需要考虑系统安全需求,包括用户身份验证、权限管理等等;
- 可定制性:界面需要具备一定的可定制性,以满足不同用户和应用的需求,用户能够根据自己的工作流程与偏好进行界面的个性化设置。
工业HMI方案选型推荐
基于以上设计标准,本文提出工业HMI方案芯片选型推荐——低成本RISC-V工业级HMI芯片Model系列:Model3、Model4、Model3C\Model3A。
推荐理由:
一、Model3工业HMI方案
Model3应用框图Model3主要参数:
- 平头哥玄铁E907,RISC-V架构,主频480MHz
- RTOS实时操作系统,快速响应
- 分辨率720P@60FPS,2D加速引擎,MJPEG\PNG解码,JPEG编码
- 1MB SRAM,8MB PSRAM
- 8路UART、3路I2C、4路SPI、1路CAN(支持CAN2.0A和CAN2.0B)
- 1路EMAC,支持100M RMII
- 支持 SRGB/I8080/QSPI屏接口
- 8KV ESD HBM防护
- 高精度电子脉宽调制(EPWM)控制
二、Model4工业HMI方案
Model4功能框图Model4主要参数:
- 平头哥C906单核,RISC-V架构,主频600MHz
- RTOS实时操作系统
- 内置DDR2 16bit 64MB
- 分辨率1920*1080@60fps,2D加速,支持H.264/JPEG/PNG解码
- 通信接口:8×UART、2×CAN、1×100M RMII、1×SDIO,3×SPI,4×I2C,1×CIR,8×PWM、1×USB2.0
- 显示接口:RGB565/666/888,dual-link LVDS,QSPI,MCU,4 lane-MIPI
- 支持SPI总线在线加解密、安全启动、安全固件签名和解密、固件烧录防回滚;
- 两层板接触放电8KV,EMI CLASS B级标准
三、Model3C/Model3A工业HMI方案
Model3C功能框图Model3A与Model3C最大的区别在于内存容量,Model3C配备4MB的PSROM,Model3A配备8MB的PSROM,两颗芯片工业级水准消费级价格,其中Model3C实现个位数价,用户可以根据内存需求进行选择。
Model3C主要参数:
- 平头哥E907内核,RISC-V架构,主频400MHz
- RTOS实时操作系统
- 32KB SRAM,4MB PSRAM
- 分辨率720P@60FPS,2D加速,JPEG\PNG解码
- 两路SPI、四路UART、两路I2C、两路CAN,一组CIR、五组GPIO
- 支持 SRGB/I8080/QSPI屏接口
- 在线SPI加解密的版权保护,Tj -40℃~85℃、HBM±4KV、CDM±700V
结语
工业HMI在现代智能化的工业产线管控系统中扮演着非常重要角色,相对于传统的计算机操作方式更加灵活,由于工业现场环境的复杂性,对产品的精度和可靠性都着有更高的要求。启明智显坚持国产高性能低成本的产品优势,为客户与市场提供一站式产品解决方案与支持。
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