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Entwicklung zuverlässiger industrieller HMIs mit NXP FRDM

by ConnorDobson

Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) sind ein wichtiger Bestandteil moderner industrieller Systeme und fungieren als Brücke zwischen Bedienern und komplexen Maschinen. Ob Touchscreen in einer Fabrikhalle oder Bedienfeld für die Gebäudeautomation – HMIs müssen reaktionsschnell, langfristig zuverlässig und gut integrierbar sein. Das FRDM i.MX 93-Entwicklungsboard (030-9806) von NXP ist eine robuste Plattform, die diese industriellen Anforderungen mühelos erfüllt.

NXP FRDM i.MX Development Board.

Eine Grundlage für Edge-Intelligenz

Das FRDM i.MX 93-Entwicklungsboard basiert auf dem Anwendungsprozessor i.MX 93, der über einen leistungsstarken und effizienten Dual-Core-Prozessor Arm® Cortex®-A55 mit bis zu 1,7 GHz und einen Echtzeit-Coprozessor Cortex-M33 verfügt. Diese Kombination ermöglicht reaktionsschnelle grafische Schnittstellen bei gleichzeitiger Verarbeitung von Echtzeit-Steuerungsaufgaben und eignet sich ideal für intelligente HMIs in den Bereichen Automatisierung, Energie und Medizin.

Das Board verfügt über 2 GB LPDDR4-RAM und bietet damit ausreichend Spielraum für die Ausführung vollständiger Linux-Umgebungen wie Yocto-basierte Builds oder Debian-Distributionen sowie UI-Toolkits wie Qt, GTK+ oder LVGL. Darüber hinaus verfügt es über 32 GB eMMC-Flash und unterstützt damit einen robusten lokalen Speicher für Firmware, Datenprotokollierung oder Medienressourcen.

Flexibilität bei Anzeige und Schnittstellen

Industrielle HMIs erfordern eine nahtlose Anzeigeunterstützung. Das FRDM i.MX 93-Entwicklungsboard unterstützt eine MIPI DSI-Schnittstelle für hochauflösende LCDs und integriert eine MIPI CSI-Schnittstelle für Kameraeingänge, wodurch erweiterte Funktionen wie visuelle Inspektion oder Benutzeridentifizierung ermöglicht werden.

Pinout Diagram showing the connectors of the NXP FRDM i.MX 93 Development Board

Touchscreen-Controller werden über I²C oder SPI unterstützt, und die Platine verfügt außerdem über GPIOs mit Interrupt-Fähigkeit, die für latenzempfindliche Eingaben wie Tasten oder Drehgeber unerlässlich sind. Die Helligkeitsregelung und die Panel-Weckfunktion werden über PWM-Ausgänge unterstützt, wodurch die Reaktionsfähigkeit des Displays und das Energiemanagement verbessert werden.

Kommunikation und Erweiterung

Das FRDM i.MX 93-Entwicklungsboard glänzt durch seine Konnektivität. Es umfasst:

  • Zwei USB 2.0-Anschlüsse (Host und OTG)
  • 10/100M Ethernet mit PHY
  • Wi-Fi- und Bluetooth-Unterstützung über M.2-Steckplatz
  • I²C, SPI und UART

Diese Funktionen sind besonders wichtig für industrielle HMIs, die mit SPSen, Sensoren oder Fernsteuerungszentralen kommunizieren müssen.

Für die Speicherung und Protokollierung bietet ein microSD-Kartensteckplatz einen flexiblen, herausnehmbaren Speicher, der sich ideal für Aktualisierungen vor Ort oder eine längere Datenaufbewahrung eignet.

Sicherheit für industrielle Langlebigkeit

Sicherheit ist ein Grundpfeiler modernen Industriedesigns, und das FRDM i.MX 93-Entwicklungsboard spiegelt dies mit einer umfassenden Suite integrierter Schutzfunktionen wider. Es enthält NXPs EdgeLock® Secure Enclave (erweitertes Profil) und bietet hardwarebeschleunigte Verschlüsselungsfunktionen, sichere Schlüsselspeicherung und Laufzeitschutz für vernetzte Edge-Anwendungen.

Dadurch eignet sich das FRDM i.MX 93-Entwicklungsboard ideal für den Einsatz in sensiblen Umgebungen wie kritischen Infrastrukturen oder medizinischen Systemen.

Entwickelt für Entwickler

Ingenieure werden das entwicklungsfreundliche Design zu schätzen wissen. Das Board umfasst:

  • SWD-Debug-Schnittstelle
  • USB-zu-Seriell-Debug-Konsole
  • Integrierte Stromüberwachung
  • Offenes Hardware-Design für Anpassungen

Das robuste Software-Ökosystem von NXP, einschließlich MCUXpresso SDK, Yocto Project und Linux BSPs, unterstützt eine schnelle Inbetriebnahme und langfristigen Support, sodass Entwickler effizienter vom Prototyp zur Produktion gelangen.

Abschließende Gedanken

Das FRDM i.MX 93-Entwicklungsboard (030-9806) bietet eine ausgewogene, zukunftsfähige Plattform für die Entwicklung industrieller HMIs. Mit einem energieeffizienten Prozessor, fortschrittlicher E/A-Unterstützung und Sicherheitsfunktionen in Industriequalität ist es eine vielseitige Wahl für Entwicklungsingenieure, die sich mit der nächsten Generation vernetzter, intelligenter und sicherer Schnittstellen befassen.

Ganz gleich, ob Sie eine robuste HMI für eine Produktionslinie oder ein intelligentes Energiesteuerungsterminal entwickeln, das FRDM i.MX 93 Development Board bietet eine skalierbare, entwicklerfreundliche Lösung, die den Herausforderungen der industriellen Edge-Umgebung gewachsen ist.

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