设计师面临人机界面的无限机会

人机界面几乎是不言自明的。用户通常是人。机器就是设备。人机必须在过程控制系统和制造等多种技术中进行交互。

今天，汽车行业正在为 HMI 提供动力。汽车制造商正在设计带有玻璃触摸屏界面的仪表板，以摆脱实际的金属和塑料旋钮和滑动控件——我们从小就使用的传统工业外观仪表盘。随着越来越多的人批评 HMI 集成会分散驾驶员的注意力，设计工程师正在开发语音控制、接近检测、触觉和力检测等功能。

但是HMI比汽车有更广泛的应用。

设计人员可以将 HMI 应用于工业和楼宇自动化、数字标牌、自动售货机、医疗和电器。它们可以在便携式手持设备（您可能正在触摸屏智能手机或平板电脑上阅读本文）、集中控制室、工厂车间机器和过程控制区域中找到。它们以不同的方式供电，具有不同的微控制器和控制器，并采用可定制的封装。它们需要足够耐用，以承受恶劣的环境并抵抗元素、极端温度和接触危险化学品。

要访问和显示信息以供用户查看，HMI 必须与可编程逻辑控制器 (PLC) 和输入/输出传感器进行通信。HMI 可以通过为查看者数字化和集中数据来优化工业流程。HMI 支持数据采集、监督控制、增强的库存控制以及对生产线几乎所有方面的控制。

HMI 的下一步是什么？工程师们正在探索实施增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 以可视化制造功能的方法。汽车行业才刚刚开始其 HMI 集成。根据文章《2021-2025 年全球人机界面市场增长机会：工业自动化的日益普及推动增长》- ResearchAndMarkets.com，预计从 2021 年到 2025 年，全球 HMI 市场将增长 26.4 亿美元。

在本周的新技术星期二，我们将了解 NXP Semiconductors、Microchip Technology 和 Phoenix Contact 的 HMI 相关产品。

为自动化触控提供动力

NXP Semiconductors 的 i.MX RT500 跨界微控制器适用于安全和低功耗的嵌入式 HMI 应用、物联网设备、耳戴式设备和智能消费设备。双核 MCU 系列基于 Arm ® Cortex ® -M33 内核，时钟速度高达 200MHz。MCU 将图形引擎和流线型的 Cadence ® Tensilica ® Fusion F1 DSP 内核与 Arm ® Cortex ® -M33 内核相结合。MCU 建立在安全启动、调试和生命周期管理的基础上，旨在抵御远程和软件本地攻击。i.MX RT500 提供电源控制和电源管理功能，使设备能够以尽可能低的功耗运行。

Microchip Technology 的 maXTouch ® 1066 节点触摸屏控制器可以精确地测量、分类和跟踪单个触摸的数量，响应时间短。这些控制器适用于汽车、家用电器、医疗和工业应用。maXTouch 控制器可以透过厚手套（最大 5 毫米）和玻璃镜片（最大 10 毫米）检测触摸，同时提供防水、外部和显示噪声的免疫力。这些控制器与最先进的 CPU 相结合，使用电荷转移采集引擎来使用 Microchip Technology 的专利电容感应方法。

设计师会发现Phoenix Contact 显示器和键盘易于定制。这些显示器适用于广泛的工业应用，包括办公室和会议室的信息显示器。设计人员还可以通过将形状、颜色和印刷调整为所需规格来在线配置单个薄膜键盘。外壳设计允许显示器齐平集成在外壳正面。

作为用户，我们不断地处理 HMI 应用程序。如果您在智能手机上阅读本文，您可能在此过程中使用了触摸屏。汽车制造商正在通过在现代仪表盘中使用这项技术来推进这项技术，但他们才刚刚起步。

Tommy Cummings 是德克萨斯州的自由撰稿人/编辑。他的新闻职业生涯已经超过 40 年。他为《德州月刊》和《今日俄克拉荷马》杂志撰稿。他还曾在达拉斯晨报、沃思堡星报、旧金山纪事报等公司工作。汤米报道了硅谷的互联网繁荣，并一直是新闻媒体的数字内容和观众参与编辑。Tommy 于 2018 年至 2021 年在 Mouser Electronics 工作，担任技术内容和产品内容专家。

审核编辑 黄宇