Çok sayıda talep kaynağını azaltmak için yeni insan-makine arayüzü uygulama yöntemleri sağlayın
Yazar: Sreedharan Bhaskaran, Bridgetek
Yaklaşık on yıl önce, iPhone'un piyasaya sürülmesi günlük hayatımızda büyük değişikliklere yol açtı.Cep telefonlarını çalıştırmak için dokunmayı kullanmanın yolu, teknolojiyle gerçek zamanlı etkileşim kurmamızı sağlayan hayati bir rol oynadı. Dokunmatik ekranlar bundan yıllar önce var olmasına rağmen, iPhone ve diğer üreticilerin takibi sayesinde nihayet tüm dünyadaki kullanıcılar tarafından memnuniyetle karşılandı.Bu ürünler tüm toplumumuzun işleyiş şeklini tamamen değiştirdi, şimdi uyum sağlamamız zor. Bu ürünlerin yaşam tarzı.
Geleneksel insan-makine arayüzü (HMI) temel olarak mekanik düğmeler, düğmeler, anahtarlar ve 7 segmentli LED ekranlardan veya karakter grafik ekranlardan oluşur.Şimdi yerini tam ses efektleri, videolar ve animasyonlar dahil renkli TFT-LCD ekranlar almıştır. Ve dokunma işlevi. Genel amaçlı işlemciler (CPU'lar) belirli bir hız ve ilerleme sağlamış olsa da, elektronik cihazlarda veya özel amaçlı mikro denetleyicilerde (MCU) kullanılan hesaplama gücü önemli ölçüde iyileştirilmemiştir.
Şu anda çoğu MCU, esas olarak kontrol ve algılama uygulamaları için kullanılan eski 8051 veya ARM Cortex-M serisi çekirdeklerini kullanıyor. Bununla birlikte, bu MCU'ların çoğu, pahalı ve daha güçlü CPU kardeşleri gibi bir grafik işleme birimi (GPU) ile donatılmamıştır. Dokunma ve gerçek zamanlı etkileşim yeteneği olmadan, insanlar artık elektronik cihazlardan (perakende, tıbbi veya endüstriyel bilgisayarlar) akıllı telefonlarla aynı dokunma, his ve yanıt kullanıcı deneyimini elde etmeyi bekliyorlar. Ancak mevcut MCU, iyileştirilmesi gereken aynı kullanıcı deneyimini sağlayamaz.
Sistem MCU'sunun da HMI'yi işlemesi gerekiyorsa, işleme kapasitesi etkilenecek ve temel görevlerin aktarılması gerekecektir. Yani genel performansı etkileyecektir. Ek olarak, ekranın piksellerinin birer birer yenilenmesi gerektiğinden, tüm grafik verilerini depolamak için bir çerçeve arabelleği ve büyük kapasiteli bir flash bellek de gereklidir. Bu bileşenler daha fazla yer kaplayacak, güç tüketimini artıracak ve malzeme listesi maliyetlerini artıracaktır.
Yenilikçi bir nesne odaklı yaklaşım sayesinde, Bridgetek'in ödüllü Gömülü Video Motoru (EVE) serisi yongaları, bugün HMI alanındaki teknolojik boşluğu çözebilir. Cihazın güçlü bir GPU'su, ekran komut işlemcisi, JPEG kod çözücüsü, LCD denetleyicisi, ses işlemcisi ve dokunmatik işlemcisi var. EVE yongası herhangi bir standart MCU ile eşleştirildiğinde, sistemin HMI'si dönüştürülür, böylece kullanıcılar en gelişmiş akıllı telefonlarınkine benzer bir kullanıcı deneyimi yaşayabilir.
EVE, HMI sisteminin gerektirdiği tüm görüntü ve ses içeriğini basitleştirmek için önceden tanımlanmış nesneleri (daire, kare, bip, vb.) İşleyebilir. Bu şekilde, HMI'daki tüm grafiklere veya ses detaylarına erişmeye gerek kalmaz, ancak her nesneye basit bir tanımlayıcı atanır. Bu nedenle, ilgili veri iletimi büyük ölçüde azaltılır, MCU üzerindeki baskı azaltılır ve çerçeve arabelleği ve büyük kapasiteli flash bellek gerekmez. Daha karmaşık nesnelere (kaydırıcılar, anahtarlar, saatler ve sayaçlar gibi) ihtiyaç duyulduğunda, önceden tanımlanmış bir programlama kitaplığı genişletilerek bunlar elde edilebilir.
Şekil 1: Ev aletlerinde ve perakendede kullanılan EVE örnekleri
EVE'nin üçüncü nesil çip BT81X serisi, uyarlanabilir ölçeklenebilir doku sıkıştırma (ASTC) işlevine ve güçlü bir bağımsız anında işleme (oluşturma) işlevine sahiptir. 1280x720 piksele kadar çözünürlüğe sahip bir ekranı ve 11 inç'e kadar diyagonal panelin yanı sıra 5 dokunma noktasına kadar kapasitif bir dokunmatik ekranı destekleyebilir. EVE, geleneksel elektronik ekipmana yeni canlılık katabilir.HMI'nin güncellenmesi sayesinde, satış noktası (PoS), ev aletleri, tansiyon ölçüm cihazları, elektrik sayaçları, set üstü kutular, bilimsel cihazlar, asansör kontrolü ve güvenlik dahil olmak üzere birçok uygulama bu teknolojiden yararlanabilir. Sistem, endüstriyel kontrol, GPS navigasyon ekipmanı, kalp atış hızı monitörü, otomat ve ev otomasyon sistemi. Şekil 1, EVE'nin MCU'ya SPI arayüzü aracılığıyla bağlandığını gösterir ve aşağıdaki örnekleri sağlar: gelişmiş çamaşır makinesinin bir HMI'si; b şarap tüccarlarının akıllı raflarına uygulanır.
Diğer bir büyük iş fırsatı, karmaşık HMI gerektiren otomotiv alanında yatmaktadır.EVE, elektrikli araçlar (EV) ve otomotiv satış sonrası aksesuarları alanında zaten büyük bir pazara ulaşmıştır. Ek olarak, EVE ayrıca gösterge panellerine, eğlence bilgi konsollarına, yan ve dikiz aynası ekranlarına, baş üstü projeksiyona ve arka koltuk eğlence konsollarına da uygulanabilir.
Pazar bugün, merkezi eğlence bilgi konsoluna yardımcı olmak için çok sayıda yardımcı ekran gerektirmektedir.Şu anda, araçtaki yolcuları daha keyifli hale getirmek ve daha yüksek derecede kişiselleştirme sağlamak için araca tanıtılmaya hazırlanmaktadır. Bunlar navigasyon, multimedya eğlencesi ve bağlantı için kullanılabilir. Bu durumda, entegre bir HMI motoru olarak EVE, pahalı uygulama işlemcileri, flash bellek ve DRAM bellek alt sistemlerini değiştirmek için nispeten düşük maliyetli bir MCU ile eşleştirilebilir. Fiyatı daha rekabetçi hale getirmek için basit ve kompakt bir çözüm kullanın.
Şekil 2: Araç kontrol paneline uygulanan EVE
Şekil 3: Elektrikli araç şarjında EVE uygulaması
Araçların teşhis ve uygulamasında da büyük potansiyele sahiptir. Şekil 3, EVE'nin EV kontrol panelinde nasıl kullanılacağını gösterir. Bu uygulamada, MCU ilgili ECU'dan (motor kontrolörü) bilgi aldıktan sonra, EVE, ekranda canlı animasyon şeklinde gerçek zamanlı olarak anahtar verileri (araç hızı, seyahat mesafesi, motor hızı, pil gücü ve enerji rejenerasyonu gibi) sunar. Video oynatma şeklinde de sunulabilir.
Şekil 4: Araba koltuğu ayarı
Şekil 4, koltuk ayarlama HMI'sini göstermektedir. Bu uygulama, dokunma işlenirken ekranda mesajlar görüntüleyerek grafik işleme için EVE kullanır. Koltuk konumu, sırtlık konumu, sırtlık yüksekliği vb. Gibi tercih edilen ayarları önceden yapılandırmak da mümkündür. Bu varsayılan yapılandırmalar saklanabilir ve daha sonra gerektiğinde geri çağrılabilir.
Mühendislerin EVE'yi daha rahat kullanmalarına yardımcı olmak için, platform kapsamlı bir geliştirme kiti sağlıyor. EVE Screen Designer (ESD), EVE Screen Editor (ESE) ve EVE Asset Generator (EAB) dahil. ESD kullanımı, mühendislere eksiksiz bir EVE geliştirme çalışma ortamı sağlayarak, temelde yatan donanımı dikkate almak zorunda değildir. Görsel programlama kullanılarak HMI hızlı bir şekilde oluşturulabilir. ESE, başlangıç / orta düzey EVE kullanıcıları için sezgisel bir HMI uygulamasıdır. Bu aracın amacı, kullanıcıların EVE komutlarının kullanımını anlamalarına yardımcı olmaktır. Kullanıcılar, statik bir ekran oluşturmak için nesneleri ekrana sürükleyip bırakabilir veya doğrudan EVE komutları yazabilir. Yerleşik EVE emülatörü, seçilen ekran boyutuna ve çözünürlüğe göre komutun etkisini tam olarak görüntüleyebilir. EAB uygulaması, kullanıcıların tüm HMI varlıklarını (görüntüler, ses, video, yazı tipi verileri vb.) EVE uyumlu biçimlere dönüştürmesine olanak tanır.
Tatmin edici bir kullanıcı deneyimi elde etmek için canlı, renkli ve çoklu dokunmatik HMI yöntemleri oluşturmak için EVE'yi (çip ve alet zinciri dahil) desteklemek için çeşitli pratik araçlar sağlanmıştır. Daha da önemlisi, bu, pahalı bir işlemci belirtmeden elde edilebilir. Teknoloji, giderek daha popüler hale gelen otomotiv sektörü de dahil olmak üzere, giderek daha fazla uygulamada kabul görmektedir.
