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COMPONENTS
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- ELETTRONICA OGGI 457 - OTTOBRE 2016
il rilevamento di prossimità. Mentre nella prima la mo-
dalità di prossimità è integrata (CAP1114 e CAP1214),
nella seconda tale modalità è definita dall’utilizzato-
re (famiglia CAP1188). Nel seguito saranno riportati
tre esempi di prossimità. Il primo è rappresentato da
una cornice fotografica con una antenna ad anello di
ampie dimensioni costituita da un conduttore solido.
Il secondo prevede una scheda a pulsanti con un’an-
tenna lunga e sottile per rilevare l’approssimarsi di un
utilizzatore e illuminare le funzioni dei pulsanti. Il terzo
esempio contempla l’uso di EVB-CAP1188 di SMSC ed
evidenzia la possibilità di utilizzare sia un pad lungo e
sottile sia un’antenna ad anello basata su PCB. Nel pri-
mo caso l’obbiettivo è l’accensione dei LED per indica-
re la posizione dei sensori tattili quando l’utilizzatore si
avvicina alla cornice da qualsiasi direzione e si trova a
una distanza di circa 25 cm (Fig. 1). In questo caso le
dimensioni somo le seguenti: 25 x 20 cm (contenitore
esterno), 17,5 x 19 cm (LCD) e 24 x 19 cm (antenna).
Il filo di prossimità utilizzato aveva un diamentro di 24
AWG e la capacità calibrata di 45 pF. Il raggio d’azione
del rilevamento di capacità era compreso tra 24 e 26
cm. Nel secondo esempio (Fig. 2), l’obiettivo è rilevare
l’avvicinamento dell’utente (frontalmente o lateralmen-
te) alla scheda con pulsanti con l’accensione dei LED
che si verifica a una distanza di 5 cm per mostrare le
icone che indicano le funzioni del sensore. In questo
caso la scheda misura 190 x 15 mm e l’antenna di pros-
simità 188 x 2,5 mm. Non c’è massa sotto l’antenna di
prossimità su qualsiasi strato. La capacità calibrata è
di 15 pF mentre il raggio d’azione del rilevamento di
prossimità è di 7 cm. Il terzo e ultimo esempio (Fig. 3)
prevede un’antenna ad anello di piccole dimensioni: in
questo caso l’utilizzatore si avvicina alla scheda frontal-
mente e a una distanza di 6 cm al di sopra dei LED que-
sti si accendono per indicare la distanza di prossimità.
La scheda misura 95 x 50 mm con il loop di prossimità
di dimensioni pari a 82 x 10 mm; il touch pad non è con-
nesso. Il filo di prossimità è una pista di 0,18 mm e non
esiste massa sotto l’antenna di prossimità su qualsiasi
strato. La capacità calibrata è di 44 pF, ridotta a 37 pF
a causa della lunghezza delle piste che vanno dal chip
all’antenna e della presenza di parecchie vias. Il raggio
di azione del rilevamento capacitico era di 6 cm.
Altre considerazioni
Le regole base di progettazione qui illustrate rappre-
sentano una base solida per realizzare un progetto di
rilevamento capacitivo affidabile. A volte può capi-
tare che i requisiti di progetto siano più rigorosi. Per
esempio, in un ambiente caratterizzato dalla presenza
di elevato rumore RF potrebbe essere necessario ag-
giungere un condensatore di capacità compresa tra 5
e 15 pF a massa in prossimità del dispositivo per for-
nire un percorso alla radiofrequenza prima di entra-
re nel dispositivo. Un percorso RF può essere creato
anche aumentando leggermente la massa sotto il pad
di prossimità. Una resistenza in serie da 100 (max
500 ) può costituire un piccolo filtro RC per separare
il rumore prima che entri nel dispositivo Se la capacità
di base è maggiore di 50 pF è sufficiente aggiungere
un condensatore di capacità compresa tra 25 e 40 pF
in serie al pad di prossimità per rientrare nel range.
Inoltre è consigliabile cercare di ridurre l’area del pad
di prossimità e la superficie della massa sotto e attorno
al pad stesso. Nel corso dell’articolo sono quindi state
illustrate tre differenti modalità di utilizzo dei sensori
capacitivi della famiglia RightTouch in applicazioni di
rilevamento di prossimità su distanze comprese tra 4
e 26 cm. I dispositivi in questioni risultano altresì adat-
ti per rilevamenti con distanze variabili da 1 a 28 cm.
PROXIMITY DETECTION
Fig. 2 – Visualizzazione Gerber della scheda con pulsante
Fig. 3 – Visualizzazione Gerber della EVB-CAP1188