첫 번째 아이디어 : RFID. 각 조각 아래에 하나의 태그 (매우 저렴한). 각 태그는 어떤 유형 의 조각 인지 식별해야합니다 ({6 white} + {6 black} = 12 가지 유형 중). 전체 보드를위한 하나의 트랜시버 회로와 1-64 멀티플렉서. 또한 각 보드 위치 아래에 각각 64 개의 작은 안테나가 있습니다. 트랜시버는 매우 낮은 RF 전력으로 작동합니다 (실험적으로 최적의 전력을 찾아야 함). 멀티플렉서 연결을 변경하면 64 개의 위치를 모두 스캔하고 각 위치에 존재하는 태그의 ID (있는 경우)를 읽습니다.
필자가 말한 IC를 사용한 적이 없지만 이 문서 는 RFID 멀티플렉서를 구현하는 데 도움이 될 수있다.
두 번째 아이디어 : 고유 한 투자율로 각 조각 유형을 구별하십시오. 각 조각마다 바닥에 특정 질량을 추가합니다. 이 추가 질량은 모든 32 개 조각에 대해 동일하므로 사용자가 편안하게 느낄 수 있습니다. 각 추가 질량은 "자기"질량과 "보상"(비 자기) 질량의 두 질량의 합이됩니다. 보상 질량의 유일한 목적은 모든 유형의 조각에 대해 총 추가 질량을 동일하게 만드는 것입니다. 12 가지 유형의 조각을 구별해야합니다. 각 유형의 조각에는 고유 한 투자율 의 자기 질량이 있어야합니다 . 아마도 높은 인 재료를 선택할 것입니다 . 그러나 각각 다른 인 재료를 선택할 수 있습니다 (한 테이블 참조)μ μμμμ여기 ).
각 보드 위치 아래에서 와이어를 여러 번 감아 야합니다 (직경이 거의 사각형의 측면이되도록). 64 개의 코일이 있습니다. 다시 1-64 멀티플렉서를 사용하여 이들 중 하나만 인덕턴스 미터에 연결하십시오. 차이점은 이제 멀티플렉서는 RF를 처리 할 필요가 없다는 것입니다. 내가 말했듯이 모든 코일의 한 노드를 함께 묶고 64 개의 아날로그 스위치 (매우 저렴한)를 사용하여 하나의 코일을 인덕턴스 미터에 연결할 수 있습니다. 회로는 가능한 한 짧은 시간에 64 개의 코일 각각에서 측정되는 자기 인덕턴스를 결정해야합니다. 많은 정확도가 필요하지 않습니다. L에 대해 13 가지 가능한 다른 값 (4 비트 미만) 만 결정하면됩니다. 시간 영역에서 방법 (예 : 정전압을 적용하고 전류의 기울기를 측정)을 실험 할 수 있습니다. 또는 주파수 영역에서 (예를 들어, 특정 커패시터가 추가 된 공진 주파수가 무엇인지 신속하게 찾으려고 함). L에 대한 12 가지 다른 값을 얻기 위해 다른 투자율과 다른 자성 물질 치수를 가지고 놀 수 있습니다.
합리적인 시간에 64 개의 위치 (64 개의 자기 인덕턴스 측정)를 스캔해야하므로 시간 영역 접근 방식을 사용합니다. 예를 들어, 1 초 동안 보드의 전체 상태를 읽도록 허용하면 각 인덕턴스 측정에 대해 15.6ms가 있습니다. 도전적이지만 가능합니다.
속도가 실제로 병목 현상이 발생하는 경우 하나 대신 8 개의 아날로그 프런트 엔드를 포함 시키면 시스템을 8 배 더 빠르게 만들 수 있습니다. 각 프런트 엔드는 보드의 각 행마다 사용됩니다. 이렇게하면 8 개의 자기 인덕턴스를 동시에 측정 할 수 있습니다 (각 측정에 대해 125ms를 제공하며 1 초 안에 전체 보드 상태를 유지함). 단일 ADC (8 채널 포함)를 사용하더라도 하나의 MCU로 충분할 것이라고 확신합니다.
이는 각 프런트 엔드에 대한 회로도 (전체 보드에 대해 하나 또는 언급 된대로 각 행에 대해 하나 일 수 있음) 및 자체 인덕턴스 ~ 을 빠르게 추정하는 방법 일 수 있습니다 (N은 8 또는 64). 코일의 공통 노드가 최상위 노드가되고 아날로그 스위치의 제어 신호는 간략화하기 위해 표시되지 않습니다. TS는 일정하며 TS에서 샘플링 된 VX는 자체 인덕턴스를 계산하는 데 사용됩니다. TG는 TS보다 약간 길다.L NL1LN
이 두 번째 아이디어의 장점 : RF가 필요하지 않습니다. 그러나 다른 투과율로 고유 한 "태그"를 작성해야합니다.