伴隨著工業4.0的迅猛發展，工業HMI以方便、快捷的特點逐漸成為工業的日常應用，成為備受追捧的全新多媒體交互設備。

什么是工業HMI？工業HMI是用于工業自動化系統中的人機交互界面，通常由觸摸屏、按鈕、指示燈、顯示器等組成，用于操作和監控工業設備和系統。工業HMI設計通常需要具備以下特征：

1. 響應性：能夠快速響應用戶操作及時更新顯示信息與狀態；
2. 可靠性：能夠穩定運行并準確反映設備和系統的狀態；
3. 安全性：需要考慮系統安全需求，包括用戶身份驗證、權限管理等等；
4. 可定制性：界面需要具備一定的可定制性，以滿足不同用戶和應用的需求，用戶能夠根據自己的工作流程與偏好進行界面的個性化設置。

工業HMI方案選型推薦

基于以上設計標準，本文提出工業HMI方案芯片選型推薦——低成本RISC-V工業級HMI芯片Model系列：Model3、Model4、Model3C\Model3A。

推薦理由：

1. 國產內核RISC-V，安全可靠
2. RTOS實時操作系統，快速響應
3. 顯示分辨率高
4. 存儲容量大
5. 通訊接口豐富
6. 內置安全引擎，穩定高防護
7. 成本低供貨足，Model3C個位數價
8. 界面設計可定制化

一、Model3工業HMI方案

Model3主要參數：

• 平頭哥玄鐵E907，RISC-V架構，主頻480MHz
• RTOS實時操作系統，快速響應
• 分辨率720P@60FPS，2D加速引擎，MJPEG\PNG解碼，JPEG編碼
• 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防護
• 高精度電子脈寬調制（EPWM）控制

二、Model4工業HMI方案

Model4主要參數：

• 平頭哥C906單核，RISC-V架構，主頻600MHz
• RTOS實時操作系統
• 內置DDR2 16bit 64MB
• 分辨率1920*1080@60fps，2D加速，支持H.264/JPEG/PNG解碼
• 通信接口：8×UART、2×CAN、1×100M RMII、1×SDIO，3×SPI，4×I2C，1×CIR，8×PWM、1×USB2.0
• 顯示接口：RGB565/666/888，dual-link LVDS，QSPI，MCU，4 lane-MIPI
• 支持SPI總線在線加解密、安全啟動、安全固件簽名和解密、固件燒錄防回滾；
• 兩層板接觸放電8KV，EMI CLASS B級標準

三、Model3C/Model3A工業HMI方案

Model3A與Model3C最大的區別在于內存容量，Model3C配備4MB的PSROM，Model3A配備8MB的PSROM，兩顆芯片工業級水準消費級價格，其中Model3C實現個位數價，用戶可以根據內存需求進行選擇。

Model3C主要參數：

• 平頭哥E907內核，RISC-V架構，主頻400MHz
• RTOS實時操作系統
• 32KB SRAM,4MB PSRAM
• 分辨率720P@60FPS，2D加速，JPEG\PNG解碼
• 兩路SPI、四路UART、兩路I2C、兩路CAN，一組CIR、五組GPIO
• 支持 SRGB/I8080/QSPI屏接口
• 在線SPI加解密的版權保護，Tj -40℃~85℃、HBM±4KV、CDM±700V

結語

工業HMI在現代智能化的工業產線管控系統中扮演著非常重要角色，相對于傳統的計算機操作方式更加靈活，由于工業現場環境的復雜性，對產品的精度和可靠性都著有更高的要求。啟明智顯堅持國產高性能低成本的產品優勢，為客戶與市場提供一站式產品解決方案與支持。