組み込みLinux・Qt HMIの開発・納入事例 | Obeita
納入済みプロジェクト。完成したハードウェアとソフトウェアは、試験でお客様と合意した要件を満たしました。新規プロジェクトの仕様は別途合意する必要があります。
Obeitaは、Allwinner V3Sコア基板と独立した周辺機器用キャリア基板を用いた、組み込みLinux・Qt HMIの開発を完了しました。顧客要件の確認、契約内容の確定、ハードウェア・ソフトウェア設計、実機試験、納入を、操作端末の一つのプロジェクト範囲として実施しました。
ソフトウェアのリソース枠を定めた小型HMI
本プロジェクトの技術的な焦点は、V3Sプラットフォームに内蔵された64 MB DDR2の容量内で、タッチインターフェースとローカル周辺機器を組み合わせることでした。Obeitaは、合意したHMIのハードウェアとソフトウェアを一体で開発しました。公開されている構成は、5インチ800 × 480の静電容量式タッチディスプレイを使用し、LinuxとQtで機器の状態表示、設定、保守操作のアプリケーションを構成します。
コア基板とキャリア基板の役割
4層コア基板には、V3S、クロック・リセット回路、EA3036電源段をまとめ、2層キャリア基板には製品の周辺機器を配置します。公開されている設計では、EA3036が1.2 V、1.8 V、3.3 Vの電源を供給します。両基板の接続はMini PCIe形状ですが、プロジェクト固有のピン割り当てによる基板間信号を通します。機械的な形状から標準PCIeとの互換性を判断してはいけません。この転用コネクターへ機器を接続する前に、実際のコア基板とキャリア基板のリビジョンに照らして、すべてのピンの機能と電圧を確認してください。
ディスプレイの統合では、RGB666の18本の色データ線と追加のタイミング・制御信号を、パネルのタイミングと電圧、PT4103バックライトドライバー、タッチ入力、ワンボタン電源回路に対応付けます。この機能分担により、ハードウェアとソフトウェアの作業範囲が明確になります。コネクター配線、パネル設定、ドライバー動作が、同じ端末を表す必要があります。
Linux、Qt、周辺機器の構成
公開されているソフトウェア構成は、U-Boot、Linux設定、デバイスツリー・ドライバー、ルートファイルシステム、Qt 5にわたります。周辺機器には、Wi-Fi用SDIOとBluetooth用UARTを備えたRTL8723BS、DS3231 RTC、SHT30・MPU6050センサー、マイク・ヘッドホン・スピーカーのオーディオ経路が含まれます。アプリケーション設計では、利用可能なメモリーと、選択する描画・入力経路を考慮する必要があります。
W25N01GV NANDのオプション実装位置は、公開資料ではストレージの選択肢です。部品実装、起動対応、復旧方法は具体的な製造構成について合意する必要があり、フットプリントがあるだけではフラッシュからの起動を確認したことにはなりません。同様に、画面デザインはインターフェースの方向性を示すものであり、実行時の動作証拠とは別です。
公開されている技術構成と設定
以下の表は、本プロジェクトで公開されている技術構成と選定上の条件を示します。オプション、バリエーション、設計入力値には記載の条件が適用されます。表に含まれていても、すべての選択肢が納入構成に含まれたことを個別に保証するものではありません。
| 項目 | 構成 |
|---|---|
| プロセッサー / RAM | Allwinner V3S、64 MB DDR2内蔵 |
| ディスプレイ | 5インチ800 × 480、静電容量式タッチ、RGB666 |
| ソフトウェア | U-Boot + Linux + rootfs + Qt 5 |
| 基板寸法 | コア基板30 × 50 mm、キャリア基板76 × 100 mm |
| 周辺機器 | RTL8723BS、DS3231、SHT30、MPU6050 |
| オーディオ / 電源 | マイク、ヘッドホン、8002Bアンプ、ワンボタン電源 |
納入と実機試験の結果
合意したLinux/Qt HMIのハードウェア・ソフトウェア実装を顧客へ納入しました。Obeitaは実機試験を完了し、試験した機能が顧客の要求を満たすことを確認しました。本事例は、起動時間やタッチ応答遅延の結果を公開するものではなく、すべての周辺機器を同時動作させたことや、すべてのオプションストレージ経路への対応を示すものでもありません。
同様のHMIでは、アプリケーションのメモリー使用量、パネルのタイミング、タッチ動作、オーディオ切り替え、復旧要件を筐体とともに確認してください。FPCの配線経路、無線アンテナのクリアランス、コネクターへのアクセスは、端末の組み立てと保守方法に影響します。新規プロジェクトでは、筐体の組み立て前にパネルタイミング、バックライト電流、タッチ割り込みを合わせて確認し、無線アンテナ領域には基板の銅箔を配置しないようにしてください。
同様のLinux/Qt HMIの計画
操作画面、ディスプレイの詳細、必要な周辺機器、起動時の期待動作をObeitaまでお知らせください。これらの情報から、新しい端末のコア基板・キャリア基板の適応、Linuxソフトウェア、実機試験の範囲を定義します。