21 Set Smart display Topway: semplificare lo sviluppo dell’HMI partendo dal display
Sviluppare un’interfaccia grafica evoluta non significa semplicemente scegliere un TFT con le caratteristiche corrette.
Dietro alla visualizzazione di schermate, icone, valori e comandi touch c’è infatti una parte importante di progettazione hardware e software: gestione del display, sviluppo della GUI (Graphical User Interface, ovvero l’interfaccia grafica attraverso cui l’utente interagisce con il dispositivo), acquisizione degli eventi touch e comunicazione con l’elettronica della macchina.
Gli Smart Display nascono per semplificare proprio questa parte del progetto, integrando all’interno del modulo display l’elettronica e le funzionalità necessarie alla gestione dell’interfaccia grafica.
Una soluzione particolarmente interessante per chi vuole sviluppare HMI moderne riducendo il carico sull’elettronica principale e, soprattutto, tempi e complessità di sviluppo.
Cosa distingue uno Smart Display da un TFT tradizionale
Un TFT tradizionale rappresenta essenzialmente il terminale grafico del sistema: è l’elettronica host a dover gestire la visualizzazione dei contenuti e, quando presente, l’interazione con il touch panel.
Negli Smart LCD Topway, invece, all’interno del modulo vengono integrati MCU (Microcontroller Unit), display engine e touch controller. La logica necessaria alla visualizzazione e alla gestione del touch viene quindi demandata direttamente al display.
L’elettronica della macchina non deve più occuparsi della gestione dei singoli pixel, ma può dialogare con il display attraverso comandi di livello superiore: mostrare una determinata pagina, aggiornare un valore, modificare un elemento grafico oppure ricevere l’informazione relativa a un comando impartito dall’utente.
In questo modo lo Smart Display diventa una sorta di HMI intelligente, capace di gestire autonomamente una parte importante dell’interfaccia uomo-macchina.
La GUI si sviluppa direttamente sul display
Uno dei vantaggi principali riguarda lo sviluppo dell’interfaccia grafica.
Topway mette a disposizione un GUI Editor attraverso il quale è possibile costruire le diverse schermate utilizzando elementi grafici, immagini, caratteri, variabili e funzioni. L’interfaccia può essere realizzata con un approccio visuale drag & drop, limitando la necessità di sviluppare da zero tutta la gestione grafica sull’elettronica host.
Le risorse grafiche vengono precaricate nello Smart Display e successivamente richiamate o aggiornate attraverso i dati provenienti dal sistema.
È inoltre disponibile un Lua Script Engine, che permette di implementare logiche e comportamenti più evoluti direttamente a livello dell’interfaccia.
Il risultato è una maggiore separazione tra logica applicativa della macchina e gestione della GUI, con importanti vantaggi sia durante lo sviluppo sia nelle successive evoluzioni del prodotto.
Meno lavoro per il controller principale
Demandare la gestione dell’interfaccia allo Smart Display significa anche alleggerire il carico di lavoro dell’elettronica principale.
Il controller della macchina può concentrarsi sulle funzioni applicative, mentre il modulo si occupa della visualizzazione delle schermate e della gestione del touch.
Questo approccio può consentire di utilizzare un’elettronica host meno complessa e ridurre il lavoro necessario per integrare un’interfaccia grafica evoluta. Topway indica proprio la riduzione del carico sulla main board e la diminuzione del time-to-market tra i principali vantaggi della propria architettura Smart LCD.
Diventa particolarmente interessante quando si vuole passare da una semplice interfaccia a pulsanti o da un display tradizionale a una HMI grafica moderna senza aumentare eccessivamente la complessità del progetto.
Dal CAN Bus all’Ethernet: interfacce pensate per l’industria
La flessibilità degli Smart Display riguarda anche la comunicazione con il sistema.
A seconda del modello sono disponibili diverse interfacce, tra cui CAN Bus, Ethernet, RS232, RS485 e UART. La gamma Topway comprende inoltre soluzioni pensate per differenti esigenze di comunicazione industriale e applicazioni connesse.
Sono disponibili anche configurazioni Modbus Master o Slave, particolarmente interessanti per l’integrazione in sistemi di automazione e controllo.
La presenza dell’Ethernet amplia ulteriormente le possibilità applicative, permettendo di integrare interfaccia grafica e connettività di rete all’interno di un’unica soluzione. Topway propone, ad esempio, Smart TFT con porta RJ45 per applicazioni IoT e sistemi embedded connessi.
Formati, risoluzioni e touch per esigenze differenti
Un altro punto di forza è l’ampiezza della gamma disponibile.
Le soluzioni Smart LCD Topway coprono numerose diagonali, da 2,5″ fino a 15″, con risoluzioni che spaziano da 320 × 160 fino a 1920 × 480 pixel.
A seconda dell’applicazione, i moduli possono essere forniti senza touch oppure con CTP (Capacitive Touch Panel) o RTP (Resistive Touch Panel).
Questa varietà permette di utilizzare la stessa filosofia progettuale sia su piccoli dispositivi compatti sia su HMI di dimensioni maggiori, scegliendo formato e tecnologia touch in funzione dell’ambiente operativo e delle modalità di utilizzo.
Alimentazione più flessibile per l’integrazione a bordo macchina
Anche l’alimentazione può rappresentare un elemento importante quando il display deve essere inserito all’interno di un’apparecchiatura esistente.
Oltre alle versioni alimentate a 5 Vdc e 12 Vdc, numerosi modelli sono disponibili con range di alimentazione esteso 6–26 Vdc.
Una caratteristica che facilita l’integrazione dello Smart Display in differenti architetture elettriche e permette di adattare la soluzione a una più ampia varietà di ambienti e applicazioni.
Dove utilizzare uno Smart Display
Le caratteristiche di questi moduli li rendono particolarmente adatti alle applicazioni nelle quali è richiesta un’interfaccia grafica evoluta senza voler sviluppare internamente tutta l’architettura necessaria alla sua gestione.
Nell’automazione industriale, ad esempio, possono essere utilizzati per pannelli di controllo, macchine automatiche, sistemi di supervisione e apparecchiature di produzione.
Nel settore HVAC (sistemi di riscaldamento, ventilazione e climatizzazione) e building automation consentono di realizzare interfacce per la gestione di climatizzazione, energia e impianti tecnologici. La presenza di Ethernet e dei principali bus industriali ne facilita inoltre l’integrazione all’interno di sistemi connessi.
Altre applicazioni interessanti riguardano strumentazione professionale e da laboratorio, sistemi per energie rinnovabili, apparecchiature Ho.Re.Ca., vending, dispositivi IoT e sistemi di diagnostica, nei quali l’interazione con l’operatore rappresenta una parte importante dell’esperienza d’uso. Topway indica, tra gli esempi applicativi delle versioni Ethernet, sistemi di automazione, diagnostica, sicurezza e monitoraggio dell’energia.
Quando conviene scegliere uno Smart Display?
La convenienza di uno Smart Display rispetto a un TFT tradizionale va valutata considerando complessità di sviluppo, volumi produttivi e gestione del ciclo di vita.
Demandare al display parte della gestione dell’interfaccia grafica consente di alleggerire l’elettronica principale, ridurre il lavoro del reparto ricerca e sviluppo e accelerare l’arrivo del prodotto sul mercato. Il vantaggio può essere particolarmente significativo per produzioni di qualche centinaio di pezzi all’anno, dove investire nello sviluppo di un’elettronica dedicata potrebbe non essere economicamente conveniente.
Inoltre, durante la vita del prodotto, eventuali modifiche tecniche o fine vita dei componenti integrati nel modulo possono essere gestiti direttamente dal produttore dello Smart Display, riducendo per il cliente le attività di verifica, validazione e l’impatto di eventuali nuove omologazioni. Un beneficio particolarmente importante per i produttori di apparecchiature che devono garantire continuità produttiva nel tempo.
Mc’Tronic: dalla scelta del display allo sviluppo dell’interfaccia
Diagonale e risoluzione sono solo alcuni dei parametri da valutare nella scelta di uno Smart Display.
Interfaccia di comunicazione, tipologia di touch, alimentazione, caratteristiche dell’ambiente operativo e architettura dell’elettronica host determinano quale configurazione sia realmente adatta al progetto.
Mc’Tronic affianca progettisti e produttori di apparecchiature e sistemi nella selezione dello Smart Display più adatto, valutando insieme le esigenze dell’applicazione e le possibilità offerte dalla gamma Topway.
Perché rendere un display “smart” non significa semplicemente aggiungere funzionalità: significa spostare parte della complessità dal progetto al display, rendendo più semplice lo sviluppo dell’intero sistema.