Es gibt viele Meilensteine bei der Entwicklung von „Human Machine Interface“ (HMI), die mit dem bahnbrechenden Tastatur-Design von Sir Clive Sinclair und der Vakuumfluoreszenz-Starburst-Zeichendarstellung beginnen, den ersten Schritt bei der Verbindung des Nutzers zu einem komplexen elektrischen Gerät darstellen, ohne Vorkenntnisse, wie es zu nutzen oder zu programmieren ist.

Fünfzig Jahre später finden wir heute Kinder, denen qualitativ hochwertige hochkomplexe Nutzerschnittstellen vorgestellt werden, fast vom Zeitpunkt ihrer Geburt an, wie durch ein Video bewiesen wird, das kürzlich in den sozialen Medien verbreitet wurde und ein Baby in einem Magazin zeigt, das versucht, ein Bild mit zwei Fingern zu zoomen.

Warum ist es also von Belang, ob ich einen Feuermelder oder einen Wandthermostaten entwickle?

Die Generation Millennium steht oft in der Kritik, es lässt sich jedoch nicht leugnen, dass die heutige Jugend die Kunden von morgen sind. Diese Generation ist mit einer erstaunlichen Fähigkeit aufgewachsen, komplexe Produkte zu verstehen. Sie würde nicht akzeptieren, sich auf Händen und Knien an die Programmierung des Videorekorders machen zu müssen. Wenn sie ihn nicht mit ihrem Telefon verbinden kann und von irgendwo auf der Welt programmieren kann, wird sie das nicht beunruhigen. Sie erwartet ein Niveau an eingebauter Konnektivität und Funktionalität, und dass ihr Produkt sofort eingesetzt werden kann, flexibel und an ihre Bedürfnisse angepasst. In Bezug auf Ästhetik erwarten erwartet sie eine elegante, schöne Benutzeroberfläche, die robust und strapazierfähig ist, zügig reagiert und flexibel ist. In der Zeit, die ein Ferguson TV benötigte, um warm zu laufen, hat sie ihr iPhone eingeschaltet und bereits fünf Minuten „Game of Thrones“ gesehen. Es ist nicht nur Mode, sondern eine ernste Angelegenheit. Ihr Produkt mag professionell entwickelt sein und viel Zustimmung erhalten haben, wenn es jedoch klobig und veraltet wirkt, wird sie, die Generation Millennium, es nicht kaufen und sich etwas zuwenden, das aussieht und sich anfühlt, wie sie es erwartet.

Ich kann mir jedoch mit meinem Budget keinen schicken Touchscreen leisten

Designer betrachten diese Art von HMI häufig als ausschließlich für großvolumige Konsumguter geeignet, aber dies ist nicht wahr. Es ist möglich, maßgeschneiderte Touchscreen HMIs in kleinen Mengen zu beziehen, und dies zu annehmbaren Kosten. In der Tat verbessert es, wenn der Designer einen ganzheitlichen Ansatz vertritt, wahrscheinlich sogar sehr deutlich die Funktionalität Ihres Produktes und verlagert Kosten in andere Bereiche, um Kosten für HMI auszugleichen. 

Mit meiner Elektronik kann jedoch dieses Gerät nicht betrieben werden.

TFT touchscreenEs gibt heute viele herausragende Lösungen. Die Einführung des Produktes Cortex von ARM vor zehn Jahren revolutionierte den Markt für Mikrokontroller und ermöglichte, bisher komplexe und teure Funktionalitäten wie Ethernet, Wi-Fi, Gyro/ Accelerator, USB usw. günstig zu erwerben. Diese Geräte erreichen angeblich 100 Mbps für einen US Dollar an Produktionsmenge, wobei sich dieser Vorteil auch auf den Industriemarkt auswirkt, ein Touch HMI zu bekommen?

Ein-Platinen-Computer mit Betriebssystemen haben mit Betriebssystemen haben sich sehr stark verbreitet, der bekannteste ist der Raspberry Pi, von dem angeblich mehr als 15.000 Geräte am Tag versendet werden. Das kürzlich eingeführte Compute-Modul richtet sich an den Industriemarkt und bietet 700 MHz Quad-Core-Leistung mit beachtlichem Niveau bei Unterstützung und Integration, alles für $ 25. Dieses Gerät kann einen Touch HMI direkt steuern, ohne zusätzliche Kosten und ohne Projektierungszeit - einfach nur anschließen und schon geht es los.

Aber wie gelingt es mir, einen HMI Touch zu bekommen?

Besorgen Sie sich zunächst ein TFT Display, von geeigneter Größe für Ihren Nutzer und passend zu Ihrem Produkt. Es gibt Größen, die klein genug sind, um in eine Uhr zu passen, bis zu einem Meter Durchmesser, aber gängige Größen wie 7 Zoll und 10,1 Zoll sind eine gute Wahl, angesichts der umfangreichen Auswahl an Lieferanten und der umfassenden Nutzung.

Entscheiden Sie dann, ob sie Erweiterungen benötigen. Für Anwendungen im Freien, Lesbarkeit bei Sonneneinstrahlung, für Anwendungen im Vorbeilaufen möchten Sie möglicherweise Betrachtungswinkel rundherum oder eine hohe Auflösung. Einige Anwendungen erfordern möglichst getreue Farben, und mit der Quantenpunkttechnologie wird dies in Zukunft geregelt. Es ist auch möglich, kombinierte Displays mit einem sehr geringen Energiebedarf bei der Zeichendarstellung zu erhalten, die auf einem TFT überlagert werden, sodass die Leistungsanforderungen bei Ruhe- und Standby-Modus bei der Nutzung erreicht werden können.

Als nächste entscheiden Sie über Ihre Schnittstelle: TFTs verfügen routinemäßig über eingebaute RGB16/18/24- oder LVDS-Schnittstellen, und viele verfügen über eingebaute MIPI (DSI), aber immer öfter steht HDMI zur Verfügung, das das Anschließen eines SBC einfach macht.

Suchen Sie dann Ihren Touchscreen aus. 12 C-Schnittstellen sind gängig für mikrobasierte Designs und USB für SBCs, aber vielleicht möchten Sie auch einen Multi-Point-Touch, oder sogar eine Eingabe durch eine Hand im Handschuh.

Wählen Sie schließlich Ihre Touchscheibe aus. Vielleicht möchten Sie dickes Glas, mit einer hohen Stoßfestigkeit oder entspiegelt. Die Scheibe wird üblicherweise so gestaltet, dass sie ein wenig größer als das Display ist, sie kann vorne an Ihrem Produkt angebracht werden, etwa bei einem Falz oder bis zum Rand, um das schlanke, schöne Erscheinungsbild zu erhalten, nach dem Sie suchen. Die Touchscheibe wird oft am Rand der aktiven Fläche angebracht und von der Farbe an den off Screen angepasst, um einen Effekt wie bei einem Smartphone zu erzielen. Zu diesem Zeitpunkt können Sie ein Branding für den Bildschirm hinzufügen, indem Sie ein Logo oder Modelldetails einfügen, die es maßgerecht für Sie gestalten.

Wenn Sie eine fertig bestückte HDMI-Einheit so nutzen, erhalten Sie nicht nur das Finish und die Ergonomie, die der moderne Nutzer erwartet, es kann auch wirtschaftlich sein. Der HMI Lieferant übernimmt für das gesamte Bauteil eine Garantie, wenn also etwas schief läuft, werfen Sie keine Bildschirme weg, weil der Touch nicht einwandfrei funktioniert. Darüber hinaus benötigen Sie keinen Reinraum oder teure Vorrichtungen, um komplexe Montagearbeiten durchzuführen, die nichts zur Qualität oder zum Wert Ihres Produktes beitragen.

Bei Bedarf kann das Protokoll bzw. die Schnittstelle über eine zusätzliche Elektronik angepasst werden. Diese ist häufig angepasst an den spezifischen TFT-Bildschirm. Es ist sinnvoll, den Einfluss und das Wissen des Entwicklers des Bildschirms zu nutzen, um diesen Teil zu optimieren.

Die oft kritisierte Millennium-Generation-Generation bleibt. Sie erwartet die Ergonomie, Konnektivität und die Ausführung, die zu den Geräten passen, die sie jeden Tag nutzt. Sie können ein Design für sie entwerfen, ohne die Kasse zu plündern und über Jahre erworbenes Wissen und Erfahrung zu Ihrem Produkt und der Anwendung aufzugeben. Sie wird schnell Ihr Produkt nutzen und feststellen, wie gut es wirklich ist.

 

Clive DickinsonClive Dickinson ist unser Business Manager für Displays.

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