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技术中心

串口 HMI指南


发布时间:

2017-08-07

深圳市创力信电子有限公司

 

 

 

什么是 HMI

 

HMI  Human Machine Interface 的缩写,人机接口,也叫人机界面。人机界面是系统和用

 

户之间进行交互和信息交换的媒介, 它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡

 

参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。

 

什么是串口 HMI

 

串口 HMI 就是设备封装好 HMI 的底层功能以后,通过串口(USART 232)与用户 MCU 进行交

 

互,比如 MCU 可以随时通过 USART 发指令通知设备切换某个页面或者改变某个组件的属性。设

 

备也可以随时通过 USART 通知用户 MCU 操作者目前触摸了页面上的某个组件或者设备当前进入

 

了某个页面。

 

串口 HMI 和普通显示屏有何区别,我该如何选型。

 

对于产品研发者来说,产品研发初期可以选型的接口无非就 3 种类型:RGB 接口,MCU 总线

 

接口,串口 HMI

 

RGB 接口:

 

RGB 接口必须用在带有 RGB 驱动的 ARM 芯片上,一般的 ARM9 芯片有少许支持 RGB 的, ARM9 以上的芯片多数支持 RGB.但是此类接口的驱动是最复杂的,对硬件要求也是最高的。详细的驱动细节这里就不多讲了。

 

MCU 总线接口:

 

MCU 总线接口驱动比 RGB 简单一些,对硬件也基本没有任何要求,只要是个 MCU 都可以驱

 

动。但是显示速度是个比较大的瓶颈,大多数用户的 MCU 都是 51 内核或者 stm32 这样的 ARM7

 

核。驱动总线接口的屏速度不是很理想。当然 ARM7 内核也有超高速的。但是芯片成本也比较

 

高,用的人也比较少。除了速度瓶颈之外,界面的显示驱动对于大多数用户来说也是很头疼的。总

 

线型接口的屏只提供点阵的操作。图片,字符等任何显示内容都是通过取模数据,在屏幕上相应的

 

位置把点阵一个一个的打出来。在此基础上再来实现人机界面的逻辑。工作量很大。通常情况下,

 

比如做一个英文键盘可能开发者就得耗费几个星期的时间来制作。并且后期修改的时候也是相当的

 

吃力。

 

串口 HMI

 

对于开发者来说,串口 HMI 是最简单的显示方案。首先他跟 MCU 总线屏一样对用户的硬件没

 

有任何要求,其次。他没有速度瓶颈,因为界面的显示是设备内部自己实现的,用户 MCU 只是发

 

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串口 HMI 入门介绍

 

深圳市创力信电子有限公司http://www.chinalcdclx.com

 

地址:深圳市宝安区福永凤凰第一工业区。 电话:0755-27337559 27345677 传真: 0755-81461216


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送指令,并不需要底层驱动。再次,针对显示的人机界面的布局和大多数的逻辑(比如界面背景,

 

按钮效果,文本显示等)。全部都不需要用户的 MCU 参与,使用设备提供的上位软件,在电脑上

 

点几下鼠标就完成了。制作好资源文件以后下载到屏幕即可自动运行,剩下的就是 USART 交互了

 

(运行中用户 MCU 通过简单的对象操作指令来修改界面上的内容)

 

串口 HMI 虽然是最简单的显示方案,那是不是意味着他是最高成本的显示方案。

 

如果单纯从硬件的生产成本来讲,串口 HMI 确实成本要高一点点。但是这里我们要考虑两个

 

问题,第一:是否值得多花这个成本去使用这个先进的功能?第二:除了生产成本之外,研发成本

 

和后期维护成本您考虑进去没?研发周期过长导致新产品延期上市造成的损失您考虑进去没?对

 

于这两个问题。我们认为这里是没有绝对答案的,见仁见智,不同的人会得出不同的答案。

 

能否用简单的语言总体概括一下到底什么是串口 HMI,好让我可以快速了解他的特性。

 

不管是 RGB 接口屏还是 MCU 总线接口屏,开发者想要显示任何内容(注意是任何内容,不

 

管图片,文字 ,还是刷色)归根到底,用户的 MCU 都是在对屏幕上的点进行底层绘制。任何图

 

形都是用户在控制屏幕上的每一个点的状态。直观的说就是用户 MCU 控制的是屏幕上的点阵。

 

而串口 HMI 则颠覆了这个应用。对屏幕上点阵的控制现在交给了设备内部的主控芯片。面向用户

 

的不再是点阵。那是什么呢?你猜对了!是控件。什么是控件?就是串口 HMI 封装好的一个功能

 

模块。控件从哪里来的呢?配套的上位软件里面创建出来的,比如要在左上角显示一段文本,就在

 

左上角创建一个文本控件,要在右下角显示一个按钮,就在右下角创建一个按钮控件,等等。引入

 

控件操作以后,用户 MCU 无需理会一个内容的显示需要控制哪些点的显示状态。甚至是坐标,都不需要在用户 MCU 里操作。用户从此只需要关注的是屏幕上的这些控件的属性。在运行中用户 MCU 通过串口指令改变控件的属性,就可以改变屏幕上显示的内容。除此之外控件还有触摸事件功能。就是它被触摸以后可以主动通知用户,也可以自动执行一些指令。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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串口 HMI 入门介绍

 

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