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ANALOG/MIXED SIGNAL CAPACITIVE SENSING 28 - ELETTRONICA OGGI 471 - GIUGNO-LUGLIO 2018 Il rilevamento capacitivo è anche molto sensibile all’ac- qua e all’umidità. Ciò può avere un impatto negativo sul- le prestazioni e sull’affidabilità di prodotti come lavatri- ci e frigoriferi, dispositivi che devono essere in grado di resistere all’umidità. L’acqua ha una propria permittività che si somma alla capacità e ostacola l’effetto capaci- tivo: per questo motivo è importante che il controllore supporti la tolleranza all’acqua rendendo impermeabile il sensore. Per molti prodotti consumer per i quali il co- sto rappresenta un aspetto critico, si può utilizzare un microcontrollore con prestazioni inferiori e trasmettere i dati analogici provenienti dai sensori e le misure di capacità per l’elaborazione offline. Attualmente lo stan- dard BLE è comunemente utilizzato per la trasmissione di dati ad applicazioni basate su Android o iOS. Altre applicazioni potrebbero richiedere l’uso di tecnologie wireless alternative quali WiFi, ZigBee o WiMax. L’uso di un controllore che supporta più standard wireless contribuisce senza dubbio a semplificare il progetto. Tecniche di regolazione e aggiornamenti firmware Un’altra importante fase del progetto di sistemi che utilizzano il rilevamen- to capacitivo è la regolazione (tuning) dei sensori analogici. L’accuratez- za del rilevamento capacitivo è for- temente influenzata dalla costante dielettrica dell’ambiente e della zona soggetta al tocco. I dispositivi devo- no essere progettati in modo da poter operare dinamicamente in ambien- ti umidi, caldi, freddi e nevosi. Ciò è possibile tramite la regolazione dei sensori mediante il firmware. La regolazione può essere manuale o automatica (ovvero supportata da un microcontrollore). La regolazione au- tomatica permette di evitare il lungo e spesso tedioso processo della re- golazione passo-passo. La regolazione manuale è utile nelle applicazioni che prevedono un numero limitato di versioni (build) in quanto non richiedono onerosi processi di scrittura del codice, anche se è necessa- rio tener conto di molti fattori tra cui SNR, costante dielettrica del materiale, spessore dei rivestimenti, sensibilità e tempi di risposta. Un controllore flessibile sarà in grado di supportare la regolazione di tipo sia automatico sia manuale, consentendo ai progettisti di semplificare la produzione di massa nonché le appli- cazioni con un numero ridotto di versioni. Il firmware deve inoltre avere caratteristiche tali da supportare algoritmi “intelligenti” per l’elaborazione del segnale. Data la complessità della regolazione dei sistemi capacitivi, è importante che il controllore abbia a disposizione un ambiente di progettazione adeguato. PSoC Creator, ad esempio, è un ambiente di sviluppo integrato che consente agli sviluppatori di progettare blocchi di rilevamento capacitivo corredati da sofisti- cate funzionalità di elaborazione del segnale senza ri- chiedere la scrittura di codice complesso. Fig. 3 – Tipi di rivestimento utilizzati con la tecnologia di rilevamento capacitivo Fig. 4 – Struttura di una scheda PCB che integra un sensore capacitivo