人机接口 (HMI) 包括指示和控制工业自动化设备状态所需的电子设备。这些人机接口产品可以从基本的 LED 状态指示灯到 20 英寸带有触摸屏接口的 TFT 面板。HMI 应用产品要求机械抗干扰性强、防水、防尘、防潮、适应温差变化，以及在某些环境下能够保证通信的安全性。它们应该提供的进入防护 (IP) 等级可达 IP65、IP67 和 IP68。独特的电容式 Atmel QTouch 技术、Atmel SAM9 微处理器以及 Atmel CryptoAuthentication 设备，可以使设计人员满足这些甚至更多要求，而且保持 BOM 最优。

特性和优势

支持高达 60mA 的拉电流和灌电流输出 IO 能力，以直接驱动 LED。

高速 PWM 单元使 LED 可以实现调光和屏幕背光。

可靠的触摸技术可减少产品的磨损并延长产品寿命。由于超强的场穿透能力，Atmel 触摸技术将穿过 6mm 厚的非导电层工作。

Atmel QMatrix 触摸技术出色的信噪比，使设计出的产品具有极佳的防水、防潮或防尘特性，并让操作员能够戴着手套工作。

电容式触摸使设计完全密封的产品变得非常简单，同时它的功效使散热降到最低。

Atmel 微控制器上的免费 Atmel QTouch 软件库可以使设计人员节省额外部件的成本。

Atmel 触摸扩频频率实现可以帮助设计人员满足电磁发射的要求。

集成了 LCD 的 Atmel 工业微处理器系列产品与 Atmel QTouch 技术相结合，是您下一代控制面板设计的理想之选。

Atmel CryptoAuthentication 系列硬件安全设备为 HMI 与工业设备之间的验证和加密通信提供了高成本效益的解决方案。

HMI 器件

LED 指示灯和机械开关  是领先的工业应用 HMI，并且 Atmel AVR 和 AT91SAM 微控制器具有多种优势。

HMI 电容式触摸技术  可帮助您保护工业接口模块，同时还提高了设计的灵活性，改善了外观。

具有 LCD 显示的工业控制面板  为方便操作员监视和控制越来越复杂的自动化处理过程提供了高效、灵活的方式。

硬件安全产品  保护固件集成性免受破坏，从而确保连续、可靠的性能。

 

Atmel HMI 解决方案可帮助您减小电路板空间并降低 BOM。它们不需要单独的 LCD 控制器芯片或外部电阻式触摸屏芯片。标准 DDR2 外部存储器降低了成本并延长了可用性。Atmel 解决方案还通过高速通信提高了性能，并且可以使用已经可用的软件。评估工具包可用于每个具有免费 Linux 分发版和 Microsoft Windows Embedded CE BSP 的 Atmel SAM9。

 

工业传感器包括工厂自动化系统中检测、定位或识别对象或旋转轴所需的电子设备。此类传感器会运用包括电感、磁阻、电容、光学、压力和超声波在内的各种技术。工业传感器有如下要求：

可对校准值进行非易失性存储

PCB 尺寸小

模拟测量准确

可对信号调节进行运算

拥有适用于 IO-Link 等新兴标准的数字通信接口

可选择模拟输出信号

产品使用寿命长

可选择用于安全识别和验证保密通信的硬件验证产品

Atmel 可让设计人员通过 Atmel AVR 微控制器系列满足各种传感器应用的需求。

特性和优势

外形尺寸小，仅有 DNF 2x2x0.5 mm

提供真正的片上 EEPROM

具备差分测量和可选增益级的 ADC

在温度变化的情况下，内部模拟参考电压保持不变

高效的 8/16 位 CPU 可尽量降低功耗

支持直接内存访问 (DMA) 的串行通信接口

内部数字模拟转换器 (DAC) 和脉冲宽度调制 (PWM)

Atmel CryptoAuthentication 系列是一款低成本、易实施的解决方案，可以为根机密信息（密钥）提供安全“保险库”，为验证提供安全机制。

工业传感器设备

带有 Atmel 微控制器和 HMT 收发器并启用了 IO-Link 的传感器：  Atmel 与 HMT   和  MESCO Engineering 紧密合作，提供了基于 AVR 微控制器、  HMT7442 IO-link 收发器和经过优化的 IO-Link 设备 MESCO 软件栈的一站式解决方案。

 

IO-Link 是一个新兴的工业通信标准，用于将控制装置与传感器和促动器相连。该标准能够向后兼容常用的二进制交换信号，并引入了双向数字通信。此类新功能为终端用户带来了诸多优势，包括更易于布线、可进行远程诊断和配置。

对于很多传感器设计人员而言，物理尺寸限制是影响能否集成 IO-Link 功能的关键因素。在我们提供的 TM96.0 GENIE Explorer Variant A 参考设计中，Atmel、HMT 和 MESCO Engineering 非常注重节省电路板空间。该参考设计仅有 6 x 20 mm，在现今业界中尺寸最小。该联合解决方案具有以下特性：

外形尺寸小

HMT PHY 3 x 4 mm MLPD 封装包

采用 4 x 4 mm QFN 封装并带有 8 KB 闪存的 AVR 微控制器

单一封装解决方案途径

资料清单得到了精简

集成了反极性保护

集成了电涌保护

无需外部晶体

面市时间快

经过全面认证、可互操作并维护的软件栈

经过验证的硬件平台

带有预编译库和调试功能的评估工具包

灵敏度高

大批 AVR 器件可供选择，为您的应用提供最佳方案

 

过程仪表包括使用各种传感器和方法测量过程变量（如温度、压力、水位和流量）所需的电子设备。工作模式下的功耗对于这些产品非常关键，因为大多数现场仪表都是通过 4-20mA 的电流回路接口提供电力，这样可以严格限制电子设备的功率预算。过程仪表必须能够频繁地在危险区域运行，且不能缓冲能量。

Atmel 已成为工业过程仪表制造商首选的微控制器提供商。

特性和优势

Atmel 32 位微控制器可在低至 1.62V 的电压下运行，且功耗数值低于 1mW/DMIPS。

过程仪表通常会以较低的频率运行微控制器，以降低功耗。Atmel 已对这些情况下的闪存读取访问进行了优化。

Atmel 32 位 AVR 微控制器和基于 ARM Cortex-M3 处理器的 Atmel SAM3 系列为设计人员提供先进高效的 RISC 架构，能够支持更复杂的信号。

嵌入式 DSP 功能（MAC，饱和算法）和 FPU 加上中间件库的支持，可以大大简化信号调节。

复杂的信号算法、现场总线或工业以太网支持、功能安全测试例程以及多语言菜单都需要由容量越来越大的嵌入式闪存来支持。Atmel 提供的 32 位微控制器具有高达 512KB 的嵌入式闪存。

Atmel 微控制器集成了专用硬件机制，以支持 IEC61508 安全标准的实施。了解详情 - Atmel 微控制器安全功能。

如果工厂中的各种仪表大面积分散，则很有必要使用无线通信。Atmel 无线微控制器产品线可提供必要的硬件平台来构建符合 Wireless HART 协议的产品。Atmel 拥有同类产品中最佳的射频性能，有助于拓宽射频范围，并使射频链路更加稳定、更加高效。

Atmel CryptoAuthentication 系列硬件安全产品提供了一种易于实施、成本效益高且待机功耗低的解决方案，用于确保过程仪表之间的通信安全。

 

工业通信是自动化系统的核心。目前已有很多既定标准，而且随着新的工业以太网协议的出现，这些标准也会不断发展。Atmel 微控制器可为您提供各种外设和内部系统架构，帮助您确保您的产品能接入先进的现场总线，符合工业以太网标准，跟上不断发展的无线通信技术的步伐。

工业通信解决方案

现场总线 (Field Bus)

 

Atmel AVR XMEGA 系列采用具有小数波特率的 USART 函数，可让您更加灵活地选择系统时钟频率和精准度。

Atmel 大多数基于 ARM 处理器的 AT91SAM 和 32 位 AVR 微控制器上的 USART 外设都带有 RS485 专用模式。

Atmel megaAVR、AVR XMEGA、32 位 AVR 和 AT91SAM 微控制器有许多 DMA 通道，可在工业通信传输时减轻 CPU 的负载。

Atmel 32 位微控制器的多层总线可实现真正的并行数据传输，并且最大程度地降低总线负载限制。

某些微控制器上的可选总线接口具有多达 32 位的数据，支持 Profibus 等协议的专用 ASSP。

SAM3U 和 SAM9 微控制器上的 USART 速度高达 12 Mbps，并且支持外部收发器。

单/双 CAN 控制器。符合 V2.0A 和 V2.0B 标准，支持可动态编程的独立消息对象，是 CANopen 和 DeviceNet 等现场总线的理想选择。如有需要，可通过 CAN 总线完成程序更新。

 

管理执行系统与厂房设备的垂直集成实现了以太网 TCP/IP 协议与工业现场总线的融合。出现了多种工业以太网协议，包括 Profinet、Ethernet/IP、ModbusTCP/IP、EtherCat 和 Ethernet Powerlink。每种协议分别对应于各种特定的需求，因此对硬件平台的要求也会相应地有所不同。

大多数工业以太网自动化系统并不要求 PLC 周期时间必须少于若干毫秒。对于这些应用，工业以太网协议可在集成了标准以太网 MAC 外设的微控制器上的软件中低成本高效率地实施。由于这些应用所需的闪存大小适中，因此 Modbus TCP 等协议可以在微控制器中实施。Atmel 提供的基于 ARM 的微控制器和 32 位 AVR 微控制器具有高达 512 KB 闪存，且集成了以太网 MAC 单元。产品优势包括：

10/100 以太网媒体访问控制器 (EMAC) 外设以及链接缓冲器直接内存访问 (DMA)。

EMAC DMA 在具有多个内部 SRAM 块的内部多层总线上作为主控器，可在以太网帧与应用数据之间实现真正的并行数据传输。

工业以太网协议（例如 Ethernet/IP 标准）需要较大的闪存和较短的执行时间，Atmel SAM9 MPU 也是实施此类协议的低成本解决方案。Atmel SAM9 MPU（例如 SAM9G45）有如下多种优点：

 

ARM926EJ 内核时钟频率为 400 Mhz，具有 32 KB 的指令和数据缓存，可缩短执行时间

使用 TCM（紧密耦合内存）接口获得确定性执行时间，这样可在 400 MHz 下以零等待状态访问内部 SRAM。将 SRAM 动态地配置为 TCM，可以全速地分析以太网帧，无须向缓存中复制任何内容。

 

在运动控制应用中，高同步性和短延迟时间至关重要。Profinet IRT 或 Ethercat 等协议可以满足上述要求，且适用于具有亚毫秒 PLC 时间的系统。在这种情况下，必须使用特定的 ASSP 或 FPGA 解决方案。Atmel SAM9G45 采用了双 EBI，可让设计人员在集成工业以太网通信模块时，最大程度地降低对性能的影响。ASIC 或 FPGA 之间的数据传输可由 DMA 单元在外部 RAM 访问的同时并行处理。

产品系列

无线通信

无线通信在工业自动化中越来越流行，可让用户更轻松地安装和连接移动设备或难以接近的设备。

PLC 和 DCS IO 模块等工业控制设备主要使用 IEEE802.11 WLAN 和蓝牙标准。Atmel 32 位微控制器和微处理器具有嵌入式多媒体卡接口，可支持与 SDIO WLAN 或蓝牙模块的连接。

基于 Atmel 32 位 AVR 微控制器和 H&D 工业 WiFi 模块的完整参考设计 ，供您评估和开发时使用。

基于 Linux 的 Atmel SAM9 微控制器解决方案，请单击 此处

工业传感器或制动器对功耗要求高、占据空间大且实施成本高。IEEE802.15.4 技术（例如 Zigbee 或 Wireless-HART）最适合这些产品。Atmel 提供了基于低功率微控制器和射频收发器的完整 无线解决方案 。产品优势包括：

射频性能卓越，使得射频链路的范围更广且更加稳定

在同类产品中功耗最低

系统成本最低

 

在设计用于工业自动化电子设备应用的微控制器方面，Atmel 拥有多年的丰富经验。1993 年，我们推出了业界首款适合工业应用、基于闪存的 C51 微控制器。如今，很多顶级公司将我们创新性的 Atmel AVR 和基于 ARM 的微控制器广泛用于各种应用，包括工业传感器、过程仪表、控制系统和工业控制面板。

产品种类齐全 — Atmel 微控制器包含从 Atmel tinyAVR 8 位微控制器到基于 ARM 的 32 位 MPU 的多系列产品，具有丰富的功能，支持各种各样的产品。

外形小 — 工业传感器设计得益于高度集成的小型封装 tinyAVR 微控制器。Atmel AVR 微控制器最为适合在空间极其有限的环境中实现传感器通信标准（如 IO-Link），同时将物料清单 (BOM) 降到最低。

功效 — 对于既对功率有限制又要求稳定的信号处理能力的过程仪表应用而言，种类齐全的高效 Atmel 32 位微控制器是值得信赖的理想选择。

通信支持 — 如今的工业应用比以往任何时候都要求更多样化的通信方式。Atmel 32 位微控制器支持多种通信外设，如高速 SPI、USART、CAN 和以太网，可满足日益增长的现场总线和实时工业以太网解决方案的需求。

稳定可靠的人机接口 — 借助 Atmel 先进的电容式触摸技术，您可以设计出新一代的工业人机接口解决方案。

安全功能 — Atmel 微控制器包含多种硬件特性，可轻松简便地实施 SIL IEC61508 标准。

安全通信 — 大量工业自动化应用要求安全验证和加密通信。Atmel 硬件验证解决方案采用最前沿的硬件安全设计技术以及很低的待机功率，凭借 Atmel 微控制器和加密加速器提供高成本效益的解决方案。