Mensch-Maschine-Schnittstellen Lizenz für ARM-basierte Produkte in der Industrie

Wie können aktuelle Mikrocontroller und Entwicklungs-Tools das Design neuer und aufkommender Mensch-Maschine-Schnittstellen (Human Machine Interfaces) unterstützen? Eine Entwicklungsumgebung für Toshiba-ARM-MCUs bietet dazu einen Lösungsansatz.

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Anwenderschnittstellen im industriellen Bereich ändern sich rapide. Die einzeiligen Hexadezimal-Displays, die mit einer komplexen Tastenanordnung bedient werden, werden durch intuitive und einfachere grafikbasierte Mechanismen ersetzt. Der Anwender hat sich mittlerweile so sehr an diese Eingabeart bei Computern und Consumer-Geräten im täglichen Leben gewöhnt, dass er eine ähnliche Vorgehensweise auch bei anderen elektronischen Anwendungen erwartet. Gleichzeitig sinken die Kosten für LCDs, was eine weitere Verbreitung dieser Displays in industriellen Systemen und Haushaltsgeräten begünstigt.

Gut definierte grafische Benutzeroberflächen (GUIs) bieten für Unternehmen zahlreiche Vorteile: Ist die Gerätebedienung oder Steuerung industrieller Prozesse relativ einfach, verringert sich der Schulungsaufwand für die Mitarbeiter. Das Risiko, Bedienungsfehler zu begehen, sinkt. Die erforderlichen Informationen und Daten werden vom Bediener schneller aufgenommen, sodass sich auch fundierte Entscheidungen schneller treffen lassen. Die Informationsvermittlung in grafischer Form überwindet zudem Sprachbarrieren, was den weltweiten Einsatz von Systemen und Rationalisierungseffekte mit sich bringt.

Die Basis heutiger HMIs bildet die Rechner-Hardware. Für viele industrielle Systeme und Haushaltsgeräte stehen immer mehr MCUs zur Verfügung, die speziell die Rechenfunktionen und integrierte Peripherie bieten, die für HMI-Anwendungen erforderlich sind. Toshibas MCUs auf Basis des 32-Bit-Prozessor-Cores ARM926EJ-S sind ein solches Beispiel. Der ARM-Core wurde speziell zur Verarbeitung fortschrittlicher Videofunktionen entwickelt, womit sich völlig neue Möglichkeiten beim Design von Anwenderschnittstellen ergeben. Toshiba fügte dazu verschiedene HMI-relevante Funktionsmerkmale hinzu.

MCU mit LCD-, Touch-, Bildsensor- und USB-Support

Der TMPA910CRAXBG enthält z.B. einen LCD-Controller mit einem Bilddatenverarbeitungsbeschleuniger, eine Touchscreen-Schnittstelle und einen CMOS-Bildsensor-Eingang. Er unterstützt auch High-Speed USB (480 MBit/s) und einen SD Host Controller. Neue Derivate unterstützen zusätzlich USB Host. Mit einer Taktfrequenz von 200 MHz (im Temperaturbereich von 0 bis 70 °C) oder 150 MHz (über den gesamten industriellen Temperaturbereich von —20 bis 85 °C) bietet die MCU eine solide Grundlage für HMI-Systeme.

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