前言：什么是HMI？HMI（Human Machine Interface）是“人機接口”（又稱人機界面）。人機界面是系統和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，可實現信息內部形式與人類可以接受形式之間的轉換。

工業4.0時代，人機交互帶來的改變

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

伴隨工業4.0的迅猛發展，工業HMI以方便、快捷、表現力強等優點嶄露頭角，逐漸成為工業日常應用之一，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。

什么是工業HMI？

工業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、單片機等）、顯示單元（顯示器、顯示屏等）、輸入單元（鍵盤、鼠標、U盤等）、通訊接口（RS232、RS485、CAN、網口等）、數據存儲單元（NAND FLASH、eMMC、SD卡、SATA等）等，其中處理器的性能決定了HMI產品的性能高低，是HMI的核心單元。根據HMI的產品等級不同，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，即運行于HMI硬件中的系統軟件和運行于PC機Windows操作系統下的畫面組態軟件。使用者先使用HMI的畫面組態軟件制作“工程文件”，再通過PC機和HMI產品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運行。

工業HMI的應用

工業HMI的基本功能

一般而言，HMI系統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據庫中，以便日后查看。

(3)歷史資料趨勢顯示——把數據庫中的資料作可視化的呈現。

(4)報表的產生與打印——能把資料轉換成報表的格式，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臺等裝置。

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

工業HMI選型指標

(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) 通訊口種類及數量，是否支持打印功能等；

(6) 是否自帶所要聯機設備（如PLC）的驅動程序等。

工業HMI選型推薦

基于以上指標及性能，本文推薦工業HMI客戶使用我司基于TI Sitara系列AM3352/54/59的設計的工業級郵票孔核心板——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處理器設計，采用ARM Cortex-A8架構，主頻高達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) 通訊口數量及種類豐富

SOM-TL335x-S核心板引出：

• 2路千兆網口
• 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，并提供相應測試Demo，且客戶購買產品后提供底板PCB、原理圖等硬件資料，讓客戶設計更方便、快捷。

(6) 供貨、成本優勢

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