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Human Machine Interface Smart Embedded Displays für HMI

Quelle: DMB Lesedauer: 4 min

Anbieter zum Thema

DMB Technics AG
TRACO ELECTRONIC GMBH
GLYN Switzerland

Hochintegrierte, intelligente Displays sind heutzutage besonders gefragt. Meistens ist das moderne HMI (Human Machine Interface) komplex und benötigt mehr Prozessor-​Ressourcen als die Steuerung der eigentlichen Applikation. Mit einem Smart-Embedded-Display-Produkt deckt DMB Technics einen grossen Teil der Anforderungen an aktuelle HMI ab und stellt die Rechenleistung dort zur Verfügung, wo sie gebraucht wird.

Mit Smart Embedded Displays deckt DMB Technics einen grossen Teil der Anforderungen an aktuelle HMI ab und stellt die Rechenleistung dort zur Verfügung, wo sie gebraucht wird.
Mit Smart Embedded Displays deckt DMB Technics einen grossen Teil der Anforderungen an aktuelle HMI ab und stellt die Rechenleistung dort zur Verfügung, wo sie gebraucht wird.
(Bild: DMB)

Kunden können damit ihre Applikationen gezielt und effizient einsetzen und von einer schnellen Markteinführung profitieren. Tests, Qualifizierungen und diverse Prüfungen werden vom Hersteller im Voraus durchgeführt. Auch die komplette Bauteilbeschaffung wird den Kunden abgenommen.

Durch den Fokus auf industrielle Produkte garantiert der Hersteller EDT (Emerging Display Technologies Corp.) die Verfügbarkeit aller verwendeten Komponenten. Ausserdem unterstützt er die Kunden auch in ESD-/EMV-Belangen und bietet eine Vorzertifizierung der Produkte an – auch betreffend der CE-Konformität.

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Interview mit Bernd Probst, FAE | Senior Project Manager DMB Technics AG

at: Welche expliziten Vorteile erhalten die Kunden mit Smart Embedded
Displays?

Bernd Probst: Die Vorteile liegen vor allem in der verkürzten Entwicklungszeit (Time-to-Market). Das Board Support Package ist mit Treiber (Touch, Display, FDCAN etc.) ausgestattet und für EMV u. ESD ist ein angepasstes Layout möglich – auch kundenspezifisch. Es besteht eine kurze Übertragungsstrecke von Displaydaten (EMV) und ein weiter Eingangsspannungsbereich. Weitere Ausstattungen und Vorteile sind: IPS u. High Brightness Displays, TouchGFX mit WYSIWYG Editor, schnelle Bootzeit (100 ms), neue Displaytypen werden von EDT implementiert. Die Bestückungsoptionen ermöglichen, dass nur bestückt wird, was benötigt wird.

Wie positiv beeinflussen die Smart Embedded Displays die internen
Prozesse wie Entwicklung oder Beschaffung?

B. Probst: Die internen Prozesse wie Entwicklung und Beschaffung werden durch den Einsatz von Smart Embedded Displays stark verkürzt, da beispielsweise Tests, Qualifizierungen und diverse Prüfungen vom Hersteller vorgängig abgewickelt werden. Des Weiteren legt der Hersteller dank seinem Fokus auf industrielle Produkte grossen Wert auf die Verfügbarkeit aller verwendeten Komponenten. Ausserdem werden Kunden in unterschiedlichen ESD-/EMV-Belangen unterstützt und sie können entscheiden, ob SW-Entwicklungen GUI und/oder Applikationen ausgelagert werden sollen. Dies sind alles Punkte, welche für effiziente Abläufe und verkürzte Prozesse im Unternehmen sorgen.

Was sind typische Anwendungen oder Branchen für Smart Embedded
Displays?

B. Probst: Die Displays werden hauptsächlich in der Industrie, der Automation, der Medizintechnik, im Smart-Home-Bereich, in der Automobilindustrie und in der Konsumelektronik eingesetzt. Kürzlich realisierten wir ein umfassendes, kundenspezifisches Projekt mit einem renommierten E-Bike-Hersteller.

Wird das Portfolio der Embedded Displays von DMB Technics in Zukunft noch erweitert?

B. Probst: Ja, ein SoM (System on Module) ist in Planung. Das Ziel ist die Erhöhung der Modularität, auch angesichts der zunehmenden Vielfalt an Displays und Schnittstellen.

Schnelle Time-to-Market

Der Einsatz eines Smart-Embedded-Produktes erlaubt es, ein schnelles, umfassendes und hochwertiges HMI zu realisieren. Nicht nur der breite und universelle Umfang der Funktionen, sondern auch die ausgezeichneten Software-Tools zeichnen diese Produktpalette aus.

Durch den einfachen, intuitiven GUI-Designer (basierend auf TouchGFX) können die Kunden ihre Grafiken auf den hervorragenden TFT-Displays in bester Qualität darstellen. Zusätzlich bietet der Hersteller diverse Software-Templates zur freien Verfügung an. Damit sind auch ungeübte Entwickler schnell mit der Materie des GUI-Designs vertraut.

Eigenschaften der Smart Embedded Displays

Die Produktpalette unterstützt die Prozessoren STM32F7xx und STM32H7xx. Die verwen­deten High­Performance MCUs basieren auf Cortex-M7 mit Taktfrequenzen von 200 MHz respektive 400 MHz. Es gibt Smart Embedded Displays mit 5 V und 7 V bis 26 V Versorgungsspannung. Als Option steht die Spannungsversorgung via PoE (Power over Ethernet) zur Verfügung.

An Standardschnittstellen werden GPIO, SPI, 12C, RS232, RS485, CAN, USB und Ethernet unterstützt. Der interne Flash-Speicher kann bis zu 1 MB gross sein, extern sind bis zu 64 MB möglich. Der interne Arbeitsspeicher (RAM) kann bis zu 1 MB gross sein, extern bis zu 16 MB. Als Touch-Controller sind HY4614 oder ILI2511 möglich und als Peripherie-Stecker stehen JST und die SM0-Braureihe zur Verfügung.

Leistungsfähige Entwicklungskits

Es gibt mehrere Entwicklungskits in den Grössen von 3,5 bis 10,1 Zoll. Sie sind mit hochwertigen industriellen TFTs in der TN-Technologie (Twisted Nematic) und in der IPS-Technologie (In-Plane Switching) kombiniert. Aber auch CTPs (Capacitive Touch Panels) gebonded mit Dekorgläsern sind als Standardvarianten kombinierbar. Die Kits werden mit dem FreeRTOS geliefert. Dabei handelt es sich um ein leistungsfähiges Realtime-Betriebssystem (RTOS), das auf einer Mikrokernelarchitektur basiert und speziell für Embedded-Systeme entwickelt wurde. Es lässt eine Echtzeit-Kontrolle des Boards zu, startet innerhalb von 100 Millisekunden und arbeitet seine Aufgaben effizient ab.

TFT-Module mit hochwertigen Polarisatoren

Die verwendeten TFT-Module zeichnen sich sowohl durch helle als auch durch langlebige LED-Hintergrundbeleuchtungen aus. Für eine optimale Optik werden hochwertige Polarisa­toren wie zum Beispiel grosse Sichtwinkel eingesetzt. Die Kits enthalten Folgendes: Controllerboard, CTP-Sensor, neutrale Dekorglasfront, Power Supply, Programmieradapter, Kabelset für das Power Supply, Programmier- und I/O-Kabelset, USB-Memorystick mit den Dokumentationen und Projektbeispiele.

Folgende weitere Add-on-Module sind verfügbar: Bluetooth- und SO-Karte, Proximity-Sensor und Lichtsensor, 3D-Beschleunigungssensor (Gyroscope), MEMS-Drucksensor, NFC-Interface-Chip, WiFi-Add-on (optional LoRa), RFID-Sensor, AD-/DA-​Wandler und Applikationsboard mit Relais, Taster und LEDs.

Kundenspezifische Displays nach Mass

Sind grössere Stückzahlen des Smart-Embedded-Produktes geplant, werden von DMB Technics kundenspezifische Boards angeboten. Diese werden auf die applikationsspezifischen Merkmale optimiert und redesignt, um eine ausgezeichnete Kosten-/Leistungs-​Struktur zu erreichen. Selbstverständlich können auch spezifische TFT-Module und Touchsysteme eingesetzt werden.

Dazu gehören beispielsweise Module mit einer hohen Helligkeit (sunlight readable) oder ein wasserdichtes Touchpanel für die Aussenanwendung. DMB Technics führt ihre Kunden durch den kompletten Entwicklungsprozess. Das umfangreiche Know-How und die umfangreiche Erfahrung des Displayspezialisten ermöglicht kundenspezifische Produkte, die optimal auf die jeweilige Applikation abgestimmt sind.

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