Pierwszy pomysł : RFID. Jeden tag (bardzo tani) pod każdym kawałkiem. Każdy znacznik powinien określać, jaki to jest typ (spośród {6 białych} + {6 czarnych} = 12 różnych typów). Jeden obwód nadawczo-odbiorczy i multiplekser od 1 do 64 dla całej płyty. Również 64 małe anteny, każda pod każdą pozycją płyty. Transceiver działa przy bardzo niskiej mocy RF (eksperymentalnie powinieneś znaleźć optymalną). Zmieniając połączenia multipleksera, skanujesz wszystkie 64 pozycje i odczytujesz identyfikatory tagów (jeśli istnieją) obecnych na każdym z nich.
Nigdy nie korzystałem z układów scalonych, o których mówi, ale ten dokument może pomóc wdrożyć multiplekser RFID (który będzie najtrudniejszy, wraz z jego ostrożnym układem).
Drugi pomysł : rozróżnij każdy rodzaj sztuki według jego unikalnej przepuszczalności magnetycznej. Do każdego elementu dodasz pewną masę na dole. Ta dodatkowa masa będzie taka sama dla wszystkich 32 sztuk (aby użytkownicy czuli się z nimi dobrze). Każda dodatkowa masa będzie sumą dwóch mas: masy „magnetycznej” plus masy „kompensacyjnej” (niemagnetycznej). Jedynym celem masy kompensacyjnej będzie wyrównanie dodatkowej masy całkowitej dla wszystkich rodzajów elementów. Musisz rozróżnić 12 różnych rodzajów elementów. Każdy typ elementu musi mieć masę magnetyczną o unikalnej przenikalności magnetycznej, . Prawdopodobnie wybierzesz materiały o wysokim , ale istnieje wiele materiałów, z których każdy może mieć inny (patrz jedna tabelaμμμtutaj ).
Pod każdą pozycją deski trzeba nawijać kilka zwojów drutu (aby średnica była prawie z boku kwadratu). Będziesz miał 64 cewki. Ponownie użyj multipleksera od 1 do 64, aby podłączyć tylko jeden z nich do miernika indukcyjności. Różnica polega na tym, że multiplekser nie musi radzić sobie z RF. Możesz powiązać jeden węzeł wszystkich cewek i użyć 64 przełączników analogowych (bardzo tanie), aby skierować, jak powiedziałem, jedną cewkę do miernika indukcyjności. Obwód będzie musiał określić, w możliwie najkrótszym czasie, jaka jest indukcyjność mierzona na każdej z 64 cewek. Nie wymaga dużej dokładności. Musi jedynie określić 13 różnych możliwych wartości dla L (czyli mniej niż 4 bity!). Możesz eksperymentować z metodami w dziedzinie czasu (np. Przykładając stałe napięcie i mierząc nachylenie prądu), lub w dziedzinie częstotliwości (np. próbując szybko wyszukać częstotliwość rezonansową z pewnym dodatkowym kondensatorem). Aby osiągnąć te 12 różnych wartości dla L, możesz grać z różnymi przepuszczalnościami i różnymi wymiarami dla materiału magnetycznego.
Ponieważ musisz przeskanować 64 pozycje (zmierzyć 64 indukcyjności) w rozsądnym czasie, prawdopodobnie wybrałbym podejście w dziedzinie czasu. Na przykład, jeśli pozwolisz sobie na 1 sekundę odczytania całego stanu płytki, masz 15,6 ms na każdy pomiar indukcyjności. Trudne, ale wykonalne.
Jeśli prędkość naprawdę stanowi wąskie gardło, możesz sprawić, że twój system będzie 8 razy szybszy, jeśli zastosujesz 8 analogowych frontów zamiast jednego. Każdy front byłby poświęcony dla każdego rzędu na planszy. W ten sposób można jednocześnie zmierzyć 8 indukcyjności własnych (co daje 125 ms na każdy pomiar, a stan całej planszy nadal trwa 1 sekundę). Jestem pewien, że wystarczy jeden MCU, nawet z jednym ADC (z 8 kanałami).
Może to być (bez wszystkich szczegółów) schemat dla każdego frontu (który może być jeden dla całej płyty lub jeden dla każdego rzędu, jak wspomniano) oraz sposób na szybkie oszacowanie indukcyjności do (N oznacza 8 lub 64). Wspólny węzeł dla cewek byłby górny, a dla uproszczenia nie pokazano sygnałów sterujących dla przełączników analogowych. TS byłby stały, a VX próbkowany w TS byłby wykorzystywany do obliczania indukcyjności własnej. TG byłby tylko nieco dłuższy niż TS.L.1L.N.
Korzyści z drugiego pomysłu: bez udziału RF. Musisz jednak zbudować własne „tagi” o różnych przepuszczalnościach.