低成本国产HMI应用实现方案：工业、医疗、商业多场景应用

HMI是操作者与机器/系统间资讯传递和交换的主要桥梁。HMI系统通常能提供丰富的资讯，例如温度、压力、制造流程步骤以及材料的计量数据。还能显示设备中物料的确切位置或储存槽内的液位数据等讯息。无论是在工业自动化还是医疗、商业等重要行业领域，HMI都扮演着实现精确控制和监控的核心角色。

Model3核心板与Model4核心板是根据市场HMI需求，分别基于Model3和Model4芯片设计的一组高性能HMI应用的核心板，支持多种显示、音频接口，能够满足多场景下的人机交互和图像采集需求。其中，Model4核心板支持H.264/AVC解码器，可支持1080P分辨率的硬件编解码，让人机交互界面更绚丽友好、更出色。

本篇文章将从医疗、工控、商业等领域列举较为典型的HMI应用实现方案，帮助有相关终端开发需求的工程师更好进行主控选型。

医疗IVD设备HMI

IVD（体外诊断设备）是医疗设备领域中占据广泛市场的一类产品，除了一些小型手持IVD外，传统的便携式、中、大型IVD均配有用于操作产品及显示功能的HMI，以往ARM架构处理器作为HMI的主控是许多医疗设备企业的惯例，但芯片“卡脖子”CPU被限制后，国产化不断普及。Model3和Model4核心板全部采用RISC-V架构的国产平头哥内核，性能更稳定安全可靠。

因此，本文将以IVD HMI为示例介绍国产HMI方案：

• 显示：Model3和Model4核心板皆支持MIPI、LVDS、RGB、QSPI显示接口，可灵活适配多种型号显示屏；
• 音频：两款核心板皆支持两通道数字麦克风（DMIC）接口输入、一路Audio ADC、两路 I2S，支持输入输出，可进行声音输入输出；
• 接口：两款核心板皆支持八路UART，兼容工业标准165500，波特率达5Mbps，可用于连接下位机及格串口打印机、扫码器等等；1路USB接口，可连接外设方便外部通信；
• 通信：支持RS485/CAN/串口，支持一路1路EMAC-100M以太网接口使得设备能够接入网络，实现远程监控和控制

Model3和Model4核心板均配备2D加速，RTOS实时操作系统，能够流畅运行各种上层应用和图形界面；其工业级板卡设计可降低IVD设备EMC型式试验难度，因此可广泛适用于荧光免疫分析仪、血液分析仪、PCR基因扩增仪、核酸检测仪等IVD的HMI开发。

工控设备HMI

随着工业互联网不断发展，人们对工控设备的HMI功能要求越来越高。传统工控人机界面多由实体按键和键盘加鼠标的操作方式，操作复杂程度和界面美观程度都不理想，基于RISC-V架构的触屏工控人机界面可以很好地提升人机交互体验以及界面美观程度。同时工控现场需要产品运行的绝对稳定，所以对于硬件品质要求很高。

采用Model3/Model4核心板进行工控设备HMI开发，能够在实现高性能人机交互的同时满足工控设备的各种状态数据监测和采集。

• 通过以太网、WIFI、蓝牙等通信方式进行数据收发；
• 支持RS485/ RS485\CAN、串口、以太网口，可以满足多节点PLC/CNC的连接；
• 采用88Pin 1.1mm引脚间距设计，尺寸小巧，仅27.3mm*27.3mm，邮票孔封装高度集成；
• 工业级设计，支持工业宽温、过流保护、过压、过热保护等安全机制，具备强大的适应性和稳定性。

商业自助终端HMI

近年来，自助售货机、自助售票机、自助缴费终端等各类自助终端已在生活中无处不在。这些设备的一个共性便是其都需要交互友好的HMI。在自助终端竞争激烈迭代快的市场背景下，降低成本，提高产品稳定性和易开发成为产品开发选型关键。所以，Model3和Model4核心板可作为自助终端HMI帮助设备厂家实现以上需求。

Model3、Model4核心板支持LVGL、8ms多种UI开发工具，方便工程师开发人机交互图形界面，提升用户人机交互体验。两款核心板均支持RS485、多路UART、可实现扫码支付、投币支付多种支付方式。

尾声

Model3和Model4两款核心板均支持开发资料全开源，并且启明智显拥有在线实时技术沟通群聊，为开发人员提供强大的技术支持保障，解决开发过程中遇到的问题，提高产品的质量和稳定性。