HMI是操作者與機器/系統(tǒng)間資訊傳遞和交換的主要橋梁。HMI系統(tǒng)通常能提供豐富的資訊，例如溫度、壓力、制造流程步驟以及材料的計量數(shù)據(jù)。還能顯示設(shè)備中物料的確切位置或儲存槽內(nèi)的液位數(shù)據(jù)等訊息。無論是在工業(yè)自動化還是醫(yī)療、商業(yè)等重要行業(yè)領(lǐng)域，HMI都扮演著實現(xiàn)精確控制和監(jiān)控的核心角色。

Model3核心板與Model4核心板是根據(jù)市場HMI需求，分別基于Model3和Model4芯片設(shè)計的一組高性能HMI應(yīng)用的核心板，支持多種顯示、音頻接口，能夠滿足多場景下的人機交互和圖像采集需求。其中，Model4核心板支持H.264/AVC解碼器，可支持1080P分辨率的硬件編解碼，讓人機交互界面更絢麗友好、更出色。

本篇文章將從醫(yī)療、工控、商業(yè)等領(lǐng)域列舉較為典型的HMI應(yīng)用實現(xiàn)方案，幫助有相關(guān)終端開發(fā)需求的工程師更好進行主控選型。

醫(yī)療IVD設(shè)備HMI

IVD（體外診斷設(shè)備）是醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域中占據(jù)廣泛市場的一類產(chǎn)品，除了一些小型手持IVD外，傳統(tǒng)的便攜式、中、大型IVD均配有用于操作產(chǎn)品及顯示功能的HMI，以往ARM架構(gòu)處理器作為HMI的主控是許多醫(yī)療設(shè)備企業(yè)的慣例，但芯片“卡脖子”CPU被限制后，國產(chǎn)化不斷普及。Model3和Model4核心板全部采用RISC-V架構(gòu)的國產(chǎn)平頭哥內(nèi)核，性能更穩(wěn)定安全可靠。

因此，本文將以IVD HMI為示例介紹國產(chǎn)HMI方案：

• 顯示：Model3和Model4核心板皆支持MIPI、LVDS、RGB、QSPI顯示接口，可靈活適配多種型號顯示屏；
• 音頻：兩款核心板皆支持兩通道數(shù)字麥克風(fēng)（DMIC）接口輸入、一路Audio ADC、兩路 I2S，支持輸入輸出，可進行聲音輸入輸出；
• 接口：兩款核心板皆支持八路UART，兼容工業(yè)標準165500，波特率達5Mbps，可用于連接下位機及格串口打印機、掃碼器等等；1路USB接口，可連接外設(shè)方便外部通信；
• 通信：支持RS485/CAN/串口，支持一路1路EMAC-100M以太網(wǎng)接口使得設(shè)備能夠接入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和控制

Model3和Model4核心板均配備2D加速，RTOS實時操作系統(tǒng)，能夠流暢運行各種上層應(yīng)用和圖形界面；其工業(yè)級板卡設(shè)計可降低IVD設(shè)備EMC型式試驗難度，因此可廣泛適用于熒光免疫分析儀、血液分析儀、PCR基因擴增儀、核酸檢測儀等IVD的HMI開發(fā)。

工控設(shè)備HMI

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展，人們對工控設(shè)備的HMI功能要求越來越高。傳統(tǒng)工控人機界面多由實體按鍵和鍵盤加鼠標的操作方式，操作復(fù)雜程度和界面美觀程度都不理想，基于RISC-V架構(gòu)的觸屏工控人機界面可以很好地提升人機交互體驗以及界面美觀程度。同時工控現(xiàn)場需要產(chǎn)品運行的絕對穩(wěn)定，所以對于硬件品質(zhì)要求很高。

采用Model3/Model4核心板進行工控設(shè)備HMI開發(fā)，能夠在實現(xiàn)高性能人機交互的同時滿足工控設(shè)備的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集。

• 通過以太網(wǎng)、WIFI、藍牙等通信方式進行數(shù)據(jù)收發(fā)；
• 支持RS485/ RS485\CAN、串口、以太網(wǎng)口，可以滿足多節(jié)點PLC/CNC的連接；
• 采用88Pin 1.1mm引腳間距設(shè)計，尺寸小巧，僅27.3mm*27.3mm，郵票孔封裝高度集成；
• 工業(yè)級設(shè)計，支持工業(yè)寬溫、過流保護、過壓、過熱保護等安全機制，具備強大的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。

商業(yè)自助終端HMI

近年來，自助售貨機、自助售票機、自助繳費終端等各類自助終端已在生活中無處不在。這些設(shè)備的一個共性便是其都需要交互友好的HMI。在自助終端競爭激烈迭代快的市場背景下，降低成本，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性和易開發(fā)成為產(chǎn)品開發(fā)選型關(guān)鍵。所以，Model3和Model4核心板可作為自助終端HMI幫助設(shè)備廠家實現(xiàn)以上需求。

Model3、Model4核心板支持LVGL、8ms多種UI開發(fā)工具，方便工程師開發(fā)人機交互圖形界面，提升用戶人機交互體驗。兩款核心板均支持RS485、多路UART、可實現(xiàn)掃碼支付、投幣支付多種支付方式。

尾聲

Model3和Model4兩款核心板均支持開發(fā)資料全開源，并且啟明智顯擁有在線實時技術(shù)溝通群聊，為開發(fā)人員提供強大的技術(shù)支持保障，解決開發(fā)過程中遇到的問題，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。