รีวิวจอ NEXTION HMI Edge Series Touch Displays 4.3" แกะกล่องและลองใช้งาน

สวัสดีครับทุกคน! วันนี้เรามีของเล่นใหม่ที่น่าสนใจมากๆ มารีวิวกัน นั่นก็คือจอ HMI รุ่นใหม่ล่าสุดจาก NEXTION ในซีรีส์ EDGE SERIES นั่นเอง! บริษัท NEXTION ได้เปิดตัวจอ HMI รุ่นใหม่นี้โดยเน้นการใช้งานเป็นจอ HMI สำหรับแอพลิเคชั่น IoT ที่ต้องการการสื่อสารกับผู้ใช้ที่ดียิ่งขึ้น ด้วยความสามารถด้านมัลติมีเดีย ไม่ว่าจะเป็นการเล่นไฟล์เสียง หรือแม้กระทั่งเล่นไฟล์วิดีโอ ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถทำได้อย่างง่ายดายผ่าน Nextion Editor software version 1.68.1 ขึ้นไป

โดยใน Edge Series Touch Displays มีหน้าจอให้เลือกหลากหลายขนาดและรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นหน้าจอกลมรุ่น NX4848E021-011C ขนาด 2.1″ ความละเอียด 480*480, หน้าจอกลมรุ่น NX4848E028-011C ขนาด 2.8″ ความละเอียด 480*480 และหน้าจอสี่เหลี่ยมผืนผ้ารุ่น NX4880E043-011C ขนาด 4.3″ ความละเอียด 480*800

และสำหรับวันนี้ ทางบริษัท NEXTION ก็ได้ส่งหน้าจอรุ่น NX4880E043-011C ขนาด 4.3″ ที่เป็นหน้าจอสี่เหลี่ยมผืนผ้า พร้อมอุปกรณ์เสริมสุดเจ๋งอย่าง IO บอร์ดและลำโพง มาให้เราได้สัมผัสและรีวิวกันแบบเจาะลึก เพื่อให้ทุกคนได้เห็นว่าเจ้า HMI รุ่น Edge Series นี้มีดีอะไรบ้าง

ซึ่งอย่างที่ทราบกันว่า Nextion HMI Edge Series 4.3″ ถูกออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการของนักพัฒนา วิศวกร และผู้ผลิตอุปกรณ์ที่ต้องการโซลูชันการแสดงผลและการควบคุมที่เชื่อถือได้ มีประสิทธิภาพ และรองรับการทำงานแบบ Edge Computing สามารถใช้งานได้หลากหลายประเภท ตั้งแต่นำไปใช้กับอุปกรณ์ AIoT, ระบบควบคุมยานพาหนะ, อุปกรณ์ทางการแพทย์, ตู้จำหน่ายสินค้า ไปจนถึงคอมพิวเตอร์ในงานอุตสาหกรรม ด้วยความสามารถในการประมวลผลข้อมูลได้ที่หน้าจอโดยตรง ทำให้สามารถลด Latency และเพิ่มความรวดเร็วในการตอบสนองของระบบโดยรวม

เอาล่ะครับ ไม่รอช้า เรามาเริ่มต้นการสำรวจ Nextion HMI Edge Series 4.3″ ไปพร้อมๆ กันเลยดีกว่า!

แกะกล่อง Nextion HMI Edge Series 4.3″ (NX4880E043-011C)

ประสบการณ์การแกะกล่อง Nextion HMI Edge Series 4.3″ ให้ความรู้สึกถึงความเป็นผลิตภัณฑ์สำหรับมืออาชีพ ด้วยบรรจุภัณฑ์ที่แข็งแรงและอุปกรณ์ที่จัดวางไว้อย่างดี ในกล่องเราจะพบกับ

จอ Nextion HMI Edge Series ขนาด 4.3 นิ้ว รุ่น NX4880E043-011C จำนวน 1 ชิ้น, สายเชื่อมต่อ 4Pin จำนวน 1 เส้น, บอร์ดทดสอบจ่ายไฟขนาดเล็ก จำนวน 1 ชิ้น

ยังมีอุปกรณ์เสริมที่มาพร้อมสำหรับการรีวิว ได้แก่ บอร์ด IO และบอร์ดลำโพง

ตัวจอ Nextion HMI Edge 4.3″ รุ่น NX4880E043-011C มีขนาดกะทัดรัด ด้วยขนาดภายนอก 114.40 มม.(ยาว) × 66.80 มม.(กว้าง) × 5.06 มม.(สูง) และมีน้ำหนักเพียง 59 กรัม ตัวเครื่องให้ความรู้สึกแข็งแรงด้วยวัสดุและงานประกอบคุณภาพสูง เหมาะสำหรับการติดตั้งในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม ด้านหน้าเป็นจอสัมผัสแบบ Capacitive (แบบเดียวกับสมาร์ทโฟน) ซึ่งให้ความรู้สึกในการสัมผัสที่แม่นยำและลื่นไหล และด้านหลังมีพอร์ตเชื่อมต่อต่างๆ ที่ถูกจัดวางไว้อย่างเป็นระเบียบและครบครัน

แนะนำฮาร์ดแวร์และคุณสมบัติเด่นของ NX4880E043-011C

หัวใจสำคัญของ Nextion HMI Edge Series คือโปรเซสเซอร์ (MCU) ที่ทำงานที่ความถี่ 200MHz และหน่วยความจำภายในตัวจอ ที่ช่วยให้สามารถประมวลผลกราฟิกที่ซับซ้อน การเล่นไฟล์มัลติมีเดีย (เสียงและวิดีโอ) และการจัดการข้อมูลที่หลากหลายได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ยังมาพร้อมกับฟังก์ชัน Edge Computing ที่ช่วยให้จอสามารถประมวลผลข้อมูลบางส่วนได้เอง โดยไม่จำเป็นต้องส่งข้อมูลทั้งหมดกลับไปยัง Cloud หรือ MCU หลักตลอดเวลา ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับงาน IoT ที่ต้องการความรวดเร็วและความเสถียร
คุณสมบัติหลักของ Nextion NX4880E043-011C มีดังนี้

หน่วยประมวลผล (MCU) และหน่วยความจำ
- MCU ความเร็วสัญญาณนาฬิกา 200MHz
- RAM Memory ขนาด 512KB
- FLASH Memory ขนาด 128MB
- User Storage (EEPROM) ขนาด 1024 BYTE
หน้าจอ
- ขนาด – 4.3 นิ้ว
- ความละเอียด – 480×800 พิกเซล
- สี – 65K สี (16 บิต 5R-6G-5B)
- พื้นที่ใช้งานขนาด – 93.60 มม. (ยาว) × 56.16 มม. (กว้าง)
- จอสัมผัสแบบ Capacitive
- Backlight LED ที่ระบุมีอายุการใช้งานเฉลี่ย >30,000 ชั่วโมง
- ความสว่าง – 300nit (สามารถปรับได้ตั้งแต่ 0% ถึง 100% โดยมีช่วงการปรับละเอียด 1%)
การเชื่อมต่อ
- พอร์ตอนุกรม (Serial Port) แบบ 4Pin ระยะห่าง 2.54mm (TTL 3.3V) รองรับ Baudrate ตั้งแต่ 2400 ถึง 921600 bps
- SD card socket รองรับ Micro SD Card สูงสุด 32G (ฟอร์แมต FAT32) สำหรับอัปเกรดเฟิร์มแวร์/HMI Design
- Extended IO 8 Digital extended GPIO เป็นอุปกรณ์เสริม (บน คอนเน็คเตอร์ FPC 1.0×10) โดย IO0-IO7 รองรับ Input/Output และ Component Binding Event (3.3V) และ IO4-IO7 รองรับ PWM
คุณสมบัติทางด้านเสียง
- รองรับลำโพง กำลังไฟสูงสุด 2W (อุปกรณ์เสริม)
- มี Audio Connector Type: 1.25T-2-2A (ระยะห่าง 1.25 มม. แบบ 2 พิน)
RTC – มีระบบ RTC ในตัว (แบตเตอรี่ประเภท CR1220
คุณสมบัติทางไฟฟ้า
- แรงดันไฟฟ้าใช้งานแนะนำคือ 5V, 1A DC (รองรับแรงดันช่วง 4.65V ถึง 6.5V)
- กระแสไฟฟ้าใช้งานโดยทั่วไปอยู่ที่ 300mA (ที่ 5V, ความสว่าง 100%)
- โหมด Sleep ปกติกินกระแส 101mA
น้ำหนัก 59 กรัม
ขนาด – 114.40 × 66.80 × 5.06 มม.
สภาพแวดล้อมในการทำงาน
- อุณหภูมิการทำงาน – -20°C ถึง 70°C
- อุณหภูมิจัดเก็บ – -30°C ถึง 80°C
- ความชื้นทำงาน – 10% ถึง 90% RH (ที่ 25°C)

จากคุณสมบัติของบอร์ด NX4880E043-011C ด้านบนเราจะมาเจาะดู IC ที่ใช้งานแต่ละส่วนของบอร์ดที่เราไม่คุ้นเคยกัน

Main processor เป็นชิปของ Nextion เอง ที่ไม่มีข้อมูล Datasheet อะไรให้เราค้นหาต่อ แต่จากรูปจะแสดงว่าเป็น Ai HMI ถัดมาคือ SPI NOR flash เบอร์ 25VQ32BSIG จาก Zbit Semi

ต่อมาคือ SPI NAND flash จาก HeYangTek เบอร์ HYF1GQ4UTECAE ขนาดความจุ 1Gbit

และ IC RTC จาก Analogtek เบอร์ AT8563T

หลังจากนั้นเราก็ทดสอบประกอบทุกอย่างเข้าด้วยกัน เพื่อเตรียมทดสอบการใช้งานและเตรียมทดสอบการใช้งานโปรแกรม Nextion Editor กันต่อ

การทดสอบการจ่ายไฟและทดสอบ default firmware บนบอร์ด NX4880E043-011C

การติดตั้งและพัฒนาซอฟต์แวร์ด้วย Nextion Editor

การพัฒนาโปรเจกต์สำหรับ Nextion HMI Edge Series ทำได้ง่ายดายผ่านซอฟต์แวร์ Nextion Editor ซึ่งเป็น IDE (Integrated Development Environment) ที่ใช้งานง่ายและมีประสิทธิภาพสูง Nextion Editor ช่วยให้นักพัฒนาสามารถออกแบบส่วนติดต่อผู้ใช้ (User Interface) ของ HMI ได้อย่างรวดเร็ว ด้วยการลากและวางส่วนประกอบต่างๆ เช่น ปุ่ม, ข้อความ, กราฟ, รูปภาพ และ Slider โดยไม่จำเป็นต้องเขียนโค้ดกราฟิกที่ซับซ้อน และที่สำคัญคือเวอร์ชัน 1.68.1 ขึ้นไปนี้รองรับการทำงานกับ Edge Series รวมถึงฟีเจอร์ด้านมัลติมีเดียทั้งหมด

ขั้นตอนการติดตั้งและใช้งานเบื้องต้น

ดาวน์โหลด Nextion Editor: ดาวน์โหลดเวอร์ชันล่าสุด (1.68.1 ขึ้นไป) จากเว็บไซต์ทางการของ Nextion

การออกแบบ UI เมื่อเปิด Nextion Editor จะสามารถสร้างโปรเจกต์ใหม่และเริ่มออกแบบหน้าจอต่างๆ ตามที่ต้องการ และสามารถดูคู่มือออนไลน์ได้

เลือกบอร์ดที่ต้องการพัฒนาโดยเราจะเลือกเป็น NX4880E043-011

เขียนโค้ด Logic (Nextion Instruction Set)
Nextion Editor มีชุดคำสั่งเฉพาะ (Nextion Instruction Set) ที่ใช้ในการกำหนด Logic การทำงานของ HMI โดยเราจะลองทดสอบเขียนการทำงานเพื่อทดสอบ GPIO และ ลำโพง

ในตัวอย่างของเรา การกดปุ่ม SOS จะเริ่มเล่นไฟล์เสียงโดยการส่งคำสั่ง wav0.en=1

ขณะที่ปุ่มหยุด จะหยุดการเล่นเสียงโดยการตั้งค่าตัวแปร =0

ไฟล์เสียง (เช่น wav0 ในที่นี้) สามารถเป็นไฟล์ .wav หรือ .mp3 ก็ได้ และถูกเพิ่มเข้าไปโดยตรงภายในโปรแกรม Nextion Editor

สำหรับบอร์ด IO เราจะกำหนดค่าเริ่มต้นให้ขา GPIO ทั้งสี่เป็นโหมดอินพุต

เมื่อเราดึงสัญญาณของขา IO ใด ๆ ลงต่ำ ปุ่ม Switch ที่สอดคล้องกันจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน และจะกลับไปเป็นสีแดงเมื่อสัญญาณกลับไปอยู่ในระดับสูง ตัวจับเวลา (TM0) จะตรวจสอบสถานะของขา GPIO ทั้งสี่อย่างต่อเนื่อง คุณสามารถดูการสาธิตการทำงานจริงได้ในส่วนท้ายของรีวิว

คอมไพล์และอัปโหลดโปรเจกต์

หลังจากออกแบบและเขียน Logic เสร็จสิ้น ให้ทำการ Compile โปรเจกต์, ใช้ฟังก์ชัน Upload ใน Nextion Editor เพื่ออัปโหลดไฟล์ .tft ไปยังจอ Nextion โดยตรงผ่าน Serial Port บนบอร์ด NX4880E043-011C แต่จำเป็นต้องมี USB-to-TTL Adapterด้วย แต่ถ้าเราไม่มี สามารถที่จะคัดลอกไฟล์ .tft ไปใส่ใน Micro SD Card แล้วนำไปเสียบที่จอ Nextion เพื่อทำการอัปเดตเฟิร์มแวร์ก็ได้เช่นเดียวกัน
การอัพเดตโค้ดด้วย SD card ต้อง format เป็น FAT32 และการ์ดต้องมีขนาดไม่เกิน 32GB สามารถวางไฟล์ .tft ลงไปและนำไปเสียบที่บอร์ดเพื่อทำการอัพเดตได้เลย

Nextion Editor มีฟีเจอร์ Debug ที่ช่วยให้สามารถทดสอบการทำงานของ UI และ Logic ได้โดยไม่ต้องอัปโหลดไปยังฮาร์ดแวร์จริง ทำให้กระบวนการพัฒนารวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การทดสอบการทำงานร่วมกับบอร์ด I/O และชุดลำโพง

เพื่อให้เห็นถึงศักยภาพที่แท้จริงของ Nextion HMI Edge 4.3″ รุ่น NX4880E043-011C เราจะทำการทดสอบการทำงานร่วมกับอุปกรณ์ภายนอกดังนี้

บอร์ด I/O บอร์ดควบคุมที่มี Digital Inputs/Outputs ที่ Nextion จัดมาให้ ทดสอบทำงานเป็น Input แสดงสถานะการกดปุ่ม
ชุดลำโพง: ลำโพงที่ Nextion จัดมาให้ สำหรับการเล่นเสียงเตือน เมื่อมีการกดปุ่ม SOS บนหน้าจอ

ผลการทดสอบเบื้องต้น

จากการทดสอบพบว่า Nextion HMI Edge 4.3″ รุ่น NX4880E043-011C สามารถสื่อสารกับบอร์ด I/O ได้อย่างรวดเร็วและเสถียร การตอบสนองของระบบเมื่อมีการ Interact กับหน้าจอแบบ Capacitive เป็นไปอย่างทันท่วงที ทำให้รู้สึกถึงความราบรื่นในการควบคุม การแสดงผลข้อมูลจากปุ่มกดเป็นไปอย่างแม่นยำ และที่น่าประทับใจคือความสามารถในการเล่นไฟล์เสียงผ่านชุดลำโพงที่เชื่อมต่อโดยตรง ทำงานได้ดี ไม่มีปัญหาด้านคุณภาพเสียงหรือความล่าช้า การใช้ฟังก์ชัน Edge Computing ในการประมวลผล Logic บางส่วนที่ตัวจอ ทำให้ภาระงานของ MCU หลักลดลง และสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงได้รวดเร็วขึ้นในบางกรณี

สรุปและข้อเสนอแนะ

Nextion HMI Edge Series 4.3″ รุ่น NX4880E043-011C เป็นผลิตภัณฑ์ที่น่าประทับใจและตอบโจทย์ความต้องการของตลาด HMI สำหรับงานอุตสาหกรรมและ IoT ได้เป็นอย่างดี ด้วยการผสานรวมประสิทธิภาพการประมวลผลที่สูงขึ้น ฟังก์ชัน Edge Computing ความสามารถด้านมัลติมีเดีย และจอสัมผัสแบบ Capacitive เข้าไว้ด้วยกัน ทำให้เป็นโซลูชันที่ครบวงจรและมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถด้านมัลติมีเดียที่เพิ่มเข้ามา ทำให้ HMI ไม่ใช่แค่จอแสดงผล แต่เป็นจุดเชื่อมต่อที่มีชีวิตชีวาและโต้ตอบได้มากขึ้น

จุดเด่น

ใช้งานง่าย Nextion Editor ช่วยให้การออกแบบ UI และ Logic ทำได้รวดเร็วและไม่ต้องเขียนโค้ดซับซ้อนมากนัก โดยเฉพาะเวอร์ชันล่าสุดที่รองรับ Edge Series
ประสิทธิภาพสูง สามารถรองรับกราฟิก การประมวลผลข้อมูล และการเล่นมัลติมีเดียที่ซับซ้อนได้อย่างราบรื่น
จอสัมผัส Capacitive มอบประสบการณ์การใช้งานที่ลื่นไหลและแม่นยำ
เสถียรภาพและทนทาน ออกแบบมาสำหรับงานอุตสาหกรรม รองรับการทำงานต่อเนื่อง 24/7 ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย
ความสามารถด้านมัลติมีเดีย เล่นไฟล์เสียงและวิดีโอได้ ทำให้ HMI มีชีวิตชีวาและให้ข้อมูลได้หลากหลายรูปแบบขึ้น
Extended GPIO และ RTC ในตัว เพิ่มความยืดหยุ่นในการเชื่อมต่อและการทำงาน

ข้อเสนอแนะ

ในชุดของบอร์ดจะไม่มีชุด USB2Serial และ SD card มาให้ ผู้ใช้งานมือใหม่จะไม่สามารถทำการทดสอบและใช้งานได้ทันที
เอกสารที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนายังทำความเข้าใจได้ยาก แต่เมื่อเข้าใจแล้วโปรแกรมใช้งานได้ง่ายมาก

โดยสรุปแล้ว Nextion HMI Edge Series 4.3″ รุ่น NX4880E043-011C เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับใครก็ตามที่กำลังมองหาหน้าจอ HMI ที่มีประสิทธิภาพสูง ใช้งานง่าย ทัชสกรีนแม่นยำ และพร้อมสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม ด้วยความสามารถในการประมวลผลที่หน้าจอโดยตรงและการสนับสนุนด้านมัลติมีเดีย ทำให้สามารถสร้างระบบควบคุมและแสดงผลที่มีความชาญฉลาดและรวดเร็วยิ่งขึ้น ตอบรับกับยุคสมัยของ Industrial IoT ได้อย่างสมบูรณ์แบบจริงๆ ครับ!

ขอขอบคุณ NEXTION ที่ส่ง HMI Edge Series 4.3″ รุ่น NX4880E043-011C มาให้เราได้รีวิว หน้าจอแบบ Capacitive นี้ สามารถสั่งซื้อได้บน AliExpress ราคา $48.90 (~1,600฿) ราคานี้ไม่รวม บอร์ด IO และบอร์ดลำโพง และยังสามารถหาซื้อได้ที่ร้าน ITEAD ในราคา $49.90 (~1,630฿) และสามารถใช้โค้ดคูปอง CNXSOFTSONOFF เพื่อรับส่วนลด 10%