智能面包机HMI方案：Model3A 7寸触摸串口彩屏助力远程控制

一、方案背景

 

（一）什么是面包机？

面包机，就是根据机器的要求，放好配料后，自动和面、发酵、烘烤成各种面包的机器。平时我们做面包、蛋糕等糕点是用烤箱来制作，但需要一定的烘焙基础，需要发面、揉面，精准的配方。但面包机不用，只需要把按照面包配方的比例将材料放进去，所有的操作过程，包括发面、醒面、烘烤都是面包机自己完成。

 

（二）面包机操作方式

目前市面上面包机采用的大都是预设按键操作，这种传统的操作方式往往需要复杂的按键布局和缝隙，功能也相对固定，难以根据用户的喜好和需求进行调整，且无法实现复杂操作和功能拓展，也很可能会因为频繁操作导致按键磨损和损坏。所以，我们提出了全新的面包机HMI解决方案，将Model3A 7寸触摸串口彩屏应用于面包机中，一机实现触控和远程控制，这样的操作方式能够增强面包机的实用性、扩展性、互动性、耐用性。

二、方案概述

本方案采用Model3A 7寸触摸串口彩屏作为人机交互端口。国产工业级HMI芯片Model3A作为主控芯片，主频400MHz，驱动7寸IPS触摸串口彩屏快速及时响应用户操作，分辨率1024×600，2D图形加速，PNG/JPEG解码引擎，清晰呈现图像画面。RS485/CAN/TTL多种串口可以连接面包机的控制主板，实现触摸控制，拓展WIFI/蓝牙模块，实现远程控制；板载蜂鸣器在操作完成、暂停等时刻发出提醒，提升设备整体的智能性。

 

三、功能实现

1. 预设面包制作：提供多种预设的面包制作模式，如全麦面包、甜面包、欧式面包等，用户通过触摸彩屏轻松选择。

2. 自定义面包配方：用户能够根据个人口味和需求，自行调整原料比例、添加特殊配料，定制独特的面包配方。

3. 实时监控与调整：在面包制作过程中，通过彩屏实时显示温度、发酵程度、烘烤进度等关键信息，并且支持用户根据实际情况进行中途调整。

4. 智能食谱推荐：彩屏上展示丰富的面包食谱，包括不同种类面包的制作步骤、食材搭配建议等，用户可按需选择。

5. 远程启动与预约：借助 WIFI/蓝牙模块，用户使用手机等设备远程启动面包机、设置预约时间，提前准备好美味面包。

6. 操作提示与引导：在操作过程中，彩屏会提供清晰的图文提示和操作引导，帮助新手用户顺利完成面包制作。

7. 故障诊断与报警：当面包机出现故障时，通过彩屏显示故障代码和简单的解决建议，同时板载蜂鸣器发出报警声。

8. 数据统计与分析：可通过插入SD卡记录每次面包制作的相关数据，如使用频率、常用模式等，为用户提供饮食分析和健康建议。

9. 软件升级与拓展：通过WIFI进行系统软件升级，不断优化功能和增加新的面包制作模式。

四、方案组件

（一）主控芯片：Model3A

• 核心架构：基于RISC-V的高性能架构，平头哥内核，具备强大的计算能力，主频400MHz。
• 显示驱动：内置高性能显示驱动，RGB/8080/QSPI多种高清显示接口，PNG/JPEG解码，2D图形加速，支持7寸IPS触摸串口彩屏的流畅显示，分辨率达到1024×600，色彩丰富，图像清晰。
• 工业设计：Tj -40℃~85℃、HBM ±4KV、CDM ±700V，典型场景功耗低至<=150mW；

（二）显示屏：7寸IPS触摸串口屏

• 操作系统：RTOS实时操作系统，快速响应用户指令需求；
• 显示技术：采用IPS技术，提供宽视角、高色彩饱和度和高对比度的显示效果；
• 触控功能：支持触控操作，反应灵敏，用户可以通过触摸屏幕轻松操作面包机；
• 坚固耐用：采用工业级材料和工艺制造，具有良好的抗刮擦、抗指纹和抗油污性能，适合厨房环境使用。
• 数据记录：可插入SD卡，记录面包制作相关数据。

（三）通讯：WIFI/蓝牙/RS485/CAN/TTL

• WIFI/蓝牙模块与手机APP或小程序连接，通过移动设备对面包机进行远程控制；
• RS485/CAN/TTL可以与面包机控制主板连接，实现数据交换和控制功能。

五、方案优势

1. 实用性：直观清晰操作界面，多种预设制作模式，可自定义配方，实时监控与调整功能确保获得理想面包品质；

2. 扩展性：预留多种串口，为未来功能升级提供可能，例如可通过软件更新增加新的制作模式；强大的主控芯片和高分辨率彩屏为后续更复杂图形和数据形式提供硬件基础；

3. 互动性：触摸控制与远程控制方式可以增强人机交互体验，突破时空限制；

4. 耐用性：高质量组件保证设备长期运行的稳定性与可靠性，降低按键频繁的磨损和损坏风险，延长面包机使用寿命。