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ELETTRONICA OGGI 498 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2021 68 COMPONENTS MEMS Per poter sviluppare un sistema di rilevamento caduta è innanzitutto necessario interpretare correttamente gli impulsi generati da un sensore MEMS. Un’ulteriore sfi- da è poi rappresentata dalla necessità di ottenere valori estremamente accurati, è quindi necessario compensare fattori di disturbo come, ad esempio, le oscillazioni della temperatura. Nel complesso, numerosi sforzi devono es- sere compiuti al fine di poter sviluppare la funzione di va- lutazione, ovvero l’algoritmo di rilevamento della caduta. Fortunatamente i moderni moduli sensore supportano gli sviluppatori in questo senso. Funzionalità predefinite... Würth Elektronik fa proprio il moderno principio di com- ponenti “smart”, in cui parte dell’intelligenza viene incor- porata, ovvero integrata nel sensore. Il sensore di accele- razione triassiale WSEN-ITDS, di soli 2,0 × 2,0 × 0,7 mm offerto in un package LGA, utilizza un principio di misu- razione capacitivo basato su tecnologia MEMS. Grazie a un sensore temperatura integrato i valori di uscita del sensore forniscono dati già compensati e calibrati. Sono disponi- bili quattro gamme di misura: ±2 g, ±4 g, ±8 g e ±16 g. At- traverso le opportune impostazioni di registro è possibile selezionare tra le funzionalità di caduta libera, attivazio- ne, attività, rilevamento movimento e orientamento con- cepite per l’applicazione. Lo stato di queste funzionalità è noto attraverso due pin di interruzione flessibili. L’elabo- razione e trasmissione dei valori misurati, orientata ai casi d’uso, consente di semplificare notevolmente lo sviluppo dell’applicazione. Lo stesso vale anche per il rilevamento cadute, che viene attuato concretamente grazie a funzioni predefinite e parametri selezionabili. Il grande vantaggio di queste funzioni integrate consiste nel minimizzare la necessità di recupero dei dati relativi all’accelerazione dal sensore per poter eseguire calcoli complessi. ...e benefici Il sensore di accelerazione triassiale WSEN-ITDS è dotato di due pin di interruzione programmabili INT_0 e INT_1, attivabili e disattivabili singolarmente, a cui vengono indi- rizzati i segnali di interruzione provenienti dalle funzioni del sensore. Come indicato in rosso nel diagramma (Fig. 1), le tre funzioni necessarie per il rilevamento di una cadu- ta sono “Caduta libera”, “Attivazione” e “Stazionamento/ movimento”. La combinazione di queste funzioni del sen- sore trasmette informazioni affidabili, le quali indicano se una persona sta cadendo e in seguito è in grado di muoversi o meno. Indirizzando segnali di interruzione provenienti da questi eventi ai pin INT_0 e INT_1, si indica al sistema di monitoraggio quando fare scattare l’allarme. Impostazione di valori limite Durante una caduta libera, il valore dell’accelerazione di tutti e tre gli assi si sposta verso il valore zero. Nel regi- stro del modulo del sensore è necessario definire due valo- ri specifici per l’applicazione, al verificarsi dei quali viene generato il segnale di interruzione per la segnalazione di una caduta. Questi valori sono il valore di soglia da quando si presuppone abbia luogo la caduta e la durata della cadu- ta. Per poter interpretare i dati del sensore in risposta alla domanda “Si è verificata una caduta oppure no?” è inoltre necessario definire l’attivazione del sensore, impostando anche in questo caso un valore di soglia della variazione di accelerazione e una durata minima dell’impulso. Per Fig. 1 – Diagramma funzionale a blocchi del sensore (Fonte: Würth Elektronik)