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HMI zum Einbau mit Tablet-ähnlichen Bedienfunktionen

| Autor / Redakteur: Ralph Tischer * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Die Display-Serie uniTFT von Electronic Assembly arbeitet mit grafischen Objekten. Für den Einsatz im medizinischen Umfeld lässt es sich auch mit Handschuhen bedienen.

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Resistives Touch-Panel: Das EA uniTFT-ATP des Herstellers Electronic Assembly lässt sich mit Stift oder Handschuh bedienen. Damit kommt ein Einsatz im klinischen Umfeld in Frage.
Resistives Touch-Panel: Das EA uniTFT-ATP des Herstellers Electronic Assembly lässt sich mit Stift oder Handschuh bedienen. Damit kommt ein Einsatz im klinischen Umfeld in Frage.
(Bild: Electronic Assembly)

Bei den TFT-Bildschirmen der Familie uniTFT des Herstellers Electronic Assembly handelt es sich um hochwertige Bedieneinheiten zum Einbau inkl. Touchpanel. Der Hersteller verwendet nur hochwertige Bauelemente, zu erkennen an der brillanten Darstellung, der extremen Helligkeit von über 1000 cd/m² und einem Blickwinkel von knapp 170°. Mithilfe des kostenfreien WYSIWYG-Editors werden unterschiedlichste Bildschirmseiten mit Animationen erstellt. Abgerundet wird diese High-End Lösung durch einen deutschsprachigen Support, der direkt von den Entwicklern betrieben wird.

Doch was unterscheidet das TFT-Display von seinen Mitbewerbern? Dank einer eingebauten Intelligenz arbeiten die Displays mit grafischen Objekten, anstatt üblich, einzelne Pixel zu adressieren. Erst das macht es möglich, Bildschirmobjekte zu einem späteren Zeitpunkt zu verschieben oder Animationen anzulegen.

Die Basis hierfür bildet ein eigenes schnelles Betriebssystem, in welchem der Bildschirm inklusive aller Objekte etwa 50 mal pro Sekunde komplett neu aufgebaut wird. Integriert sind hierfür eine Vielzahl vorgefertigter, grafisch anspruchsvoller Objekte, die sich schnell anpassen lassen. Ebenso kann der Entwickler Aktionen definieren – beispielsweise kann er festlegen, was durch das Berühren einer Touchtaste oder durch das Betätigen eines virtuellen Schiebereglers veranlasst werden soll.

Display passt sich flexibel den Ansprüchen an

Alle Schriftarten wie auch SVG-Grafiken lassen sich verlustfrei skalieren und drehen. Von Seiten des Anwenders können ausgewählte Windows-Zeichensätze direkt in der Bildschirmeinheit abgelegt werden. Zudem erkennt das System automatisch, ob es sich bei alphanumerischen Zeichen um eine ASCII- oder Unicode-Codierung handelt und passt die Darstellung entsprechend an. Damit sind die Bildschirme weltweit in jedem Sprachraum einschließlich China einsetzbar.

Mögilch sind elegante Bildschirmeffekte wie softes Ein- und Ausblenden von Tasten oder das „Einfliegen“ von Texten und Objekten, ohne dass externe Rechnerunterstützung notwendig ist. Stylesheets stellen sicher, dass alle Textelemente ein einheitliches Aussehen haben. Die uniTFT-Displays stellen Bilder oder Grafiken im JPEG-, PNG- oder SVG-Datenformat dar und beherrschen dabei sogar eine transparente Darstellung. MP3-Audiodateien werden direkt abgespielt.

Die verschiedenen Schnittstellen im Überblick

Die uniTFT-Bedieneinheiten sind mit einer Auswahl an Schnittstellen für die Kommunikation mit der Außenwelt bestückt. So bietet ein USB-Anschluss die Möglichkeit, den internen Speicher und für das Debugging zu flashen. Über den USB-Anschluss lassen sich zudem Daten austauschen. Zum Ansteuern des Bildschirms sind darüber hinaus eine Reihe weiterer industriegängiger Interfaces integriert: SPI, RS-232 und I²C. Sollen externe Peripheriegeräte wie Tastaturen, Sensoren oder Aktuatoren angesteuert werden, so lassen sich die drei Schnittstellen SPI, RS-232 und I²C nutzen, die dann als Master fungieren.

Vier analoge Eingänge sowie ein PWM-(Pulsweitenmodulation)-Ausgang ermöglichen die Verarbeitung analoger Signale. Zudem stehen in der Standardausstattung 16 digitale I/O-Leitungen zur Verfügung, mit deren Hilfe sich eine große Bandbreite von Steuerungsanwendungen realisieren lässt. Falls erforderlich, kann die Anzahl dieser Ein- und Ausgänge auf bis zu 125 Leitungen ausgebaut werden. Über einen dedizierten Videoeingang lassen sich Bildsignale einspeisen und direkt auf dem Bildschirm darstellen. Eine microSD-Speicherkarte speichert Bildmaterial und andere Daten bis maximal 32 GByte. Die integrierte, batteriegepufferte Zeitbasis ermöglicht es, definierte Ereignisse mit einem Zeitstempel zu versehen. Auch für die automatisierte Prozesskontrolle stellt diese Zeitbasis die nötige Grundfunktionalität bereit.

Bedienung des Displays mit Stift oder Handschuh

Die hohe Integrationsdichte von Hardware, fertigen Grafikfunktionen und Tools erleichtert es, beispielsweise für medizinische Anwendungen die entsprechenden Benutzerschnittstellen mit Gestensteuerung, virtuellen Tasten und Schiebereglern zu implementieren. Gleichzeitig sind diese Touchdisplays kompakt aufgebaut, sodass sie wenig Bauraum erfordern.

Bei Ausstattung mit einem resistiven Touch-Panel lassen sie sich mit einem Stift oder Handschuh bedienen, was gerade im klinischen Umfeld mit hohen Hygieneauflagen wichtig ist. Die PCAP-Ausführung arbeitet hinter einer vier Millimeter starken Glasscheibe oder wenn die Bedienperson einen leichten Handschuh trägt. Sie ist in der Lage, Mehrfinger-Gesten auszuwerten, wie sie von vielen Handys bekannt sind, etwa zum Heranzoomen des Bildschirminhalts durch Spreizen der Finger.

Das Display lässt sich bei allen Umgebungsbedingungen ablesen. Dafür sorgen Helligkeit, Brillanz und Farbdarstellung. Unterschiedliche Blickwinkel auf das Display sind ebenfalls möglich. Eine per Software steuerbare Helligkeit über 1000 Candela pro Quadratmeter erlaubt alle Arten von Anwendungen.

Lesetipp

* Ralph Tischer ist Entwicklungsleiter bei Electronic Assembly in Gilching bei München.

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