“高智靓” STM32 GUI解决方案助力工业物联网系统的可视化

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cathy 发布于:周四, 03/28/2024 - 11:36 ,关键词:
从工作电脑到个人手机,从商场橱窗到楼宇电视,生活在被各种屏幕包围。这一趋势,在工业之力和科技之美的碰撞中,迅速渗透主导了工业物联网的GUI应用。

工业4.0是工厂自动化的下一个发展阶段,可将生产车间内的设备连接起来,从而成为工业物联网 (IIoT) 的组成部分。出色的图形化用户界面(GUI)成为市场共识,与智能手机界面相似的 GUI 应用被广泛部署在工业物联网设备中,实现从云端监测和控制设备,在不更新设备的情况下提升生产流程的智能化程度。

比如,通过手持式可移动设备,无障碍的实现更灵活的监视控制和数据展示,可实时显示工厂自动化系统的各种运行状态和性能状况,并实现实时的控制和管理。

智能物联设备的应用场景中,低资源占用和低功耗需求是实现复杂图形用户界面不易跨越的技术难点。MCU作为嵌入式产品的核心,它的图形处理性能日益成为关注焦点。

STM32可以为用户提供丰富且具备优异显示效果的多种解决方案。

  • 从成本敏感型的入门级图形解决方案到媲美智能手机用户体验的高阶图形解决方案。

  • 支持多种屏幕接口、色深以及分辨率,同时还可兼顾优异的功耗管理。
  • 除了丰富的产品组合,STM32 MCU还内置了多种图形加速器以提供更好的显示效果并释放MCU算力。
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下面我们就通过几个工业自动化应用中常见的控件设计的效果展示来直观地了解STM32 GUI生态的优异性。

视频流应用,主要应用场景包括开机动画,无纸化说明书(设备维护指导,设备使用说明)等,主要使用到内置的MJEPG硬件加速器。

MJPEG 硬件加速器可最小化 CPU 负载,可以播放高质量的MJPEG视频流,比如在STM32H750B Disco kit 上播放60FPS的视频流, MCU 负载仅需19%。

具体特性包括:

  • MJPEG 压缩及解压缩

  • 全面且简单的管理MJPEG的包头

各种线性控件,包括饼图,柱状图,折线图。主要应用了内置的Chrome-ART硬件加速器。

Chrom-ART能够在图形化任务中释放CPU,具有更低的功耗,能实现更流畅和更丰富的图形化效果,在滑动和透明效果中可以节省高达 80% 的 CPU 资源。

具体特性包括:

  • 简单的图形绘画

  • 高效的 2D 图片拷贝技术

  • 图片混合方面,支持高效的透明效果和位图/字体的抗锯齿效果

  • 高效的像素格式转化

矢量图形和字符的应用,主要借助了NeoChrom硬件加速器。

NeoChrom硬件加速器是新一代 STM32 2.5D 加速引擎,是Chrom-ART的升级版本,在原来的性能上,实现了更多的动画效果以及性能优化,把CPU从图形任务中释放出来,低功耗,少存储,具有更高的GUI性能,可实现平滑而丰富的图形效果。

具体特性包括:

  • 简单绘图

  • 2D 复制

  • 阿尔法混合

  • 颜色格式转换

  • 高级的绘图

  • 缩放,旋转

  • 透视正确纹理贴图

  • 图像格式压缩

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TouchGFX生态链加快开发速度

除了卓越的图形STM32硬件组合,ST还提供了TouchGFX开发工具,填补了生态链上的最后一块拼图。

TouchGFX生态链工具支持全系列STM32 MCU,能够最大化发挥STM32内置的硬件图形优化器性能,并且通过“所见即所得”的开发界面,自动生成代码,让用户使用起来非常的简单且高效。

我们通过一段视频来展示STM32 TouchGFX如何快速设计一个工业应用的线性图表案例。更多使用技巧,请参考TouchGFX 文章网站: https://support.touchgfx.com/

STM32高效GUI方案提供先进的STM32软件开发套件(包括TouchGFX GUI库-全部免费),广泛的生态系统(全面的文档、视频、教程、完整的源代码演示和代码示例、本地支持,以及第三方工具和服务),所有这些都可帮助设计人员快速完成从创意到实施的图形应用方案开发。

工业自动化市场存在大量定制化专机业务,势必会存在很多的需要临时调整的显示内容,如此简单易用且炫酷的STM32 GUI生态,不知道是否会受到您的青睐?

结语

2024年,新质生产力是国内社会经济的“第一热词”。对于工业物联网应用来说,协同效率是提升新质生产力的重点,而便携式看板的应用也需要借助无线连接实现数据通讯,所以无线连接将是发挥协同作用的关键。

来源:STM32

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