Первая идея : RFID. Одна бирка (очень дешевая) под каждой частью. Каждый тег должен идентифицировать, какой это тип фигуры (из {6 белых} + {6 черных} = 12 различных типов). Одна схема приемопередатчика и мультиплексор от 1 до 64 для всей платы. Кроме того, 64 маленькие антенны, каждая под каждой позицией платы. Приемопередатчик работает на очень низкой радиочастотной мощности (вы должны найти оптимальный, экспериментально). Изменяя соединения мультиплексора, вы сканируете все 64 позиции и считываете идентификаторы тегов (если таковые имеются), присутствующих на каждом из них.
Я никогда не использовал микросхемы, о которых идет речь, но этот документ может помочь вам реализовать мультиплексор RFID (который будет самой сложной частью, вместе с его тщательной компоновкой).
Вторая идея : отличить каждый тип изделия по его уникальной магнитной проницаемости. К каждой части вы добавите определенную массу внизу. Эта дополнительная масса будет одинаковой для всех 32 штук (чтобы пользователи чувствовали себя с ними комфортно). Каждая дополнительная масса будет суммой двух масс: «магнитная» масса плюс «компенсационная» (немагнитная) масса. Единственная цель компенсационной массы состоит в том, чтобы сделать общую дополнительную массу равной для всех типов деталей. Вам нужно выделить 12 различных типов предметов. Каждый тип изделия должен иметь магнитную массу с уникальной магнитной проницаемостью . Вы, вероятно, выберете материалы с высоким , но есть множество материалов, из которых вы можете выбрать, каждый с разными (см. Одну таблицуμ μμμμздесь )
Под каждым положением доски вам нужно будет намотать несколько витков проволоки (чтобы диаметр был почти со стороны квадрата). У вас будет 64 катушки. Опять же, используйте мультиплексор от 1 до 64, чтобы подключить только один из них к измерителю индуктивности. Разница теперь в том, что мультиплексору не нужно иметь дело с RF. Вы можете связать один узел всех катушек вместе и использовать 64 аналоговых переключателя (очень дешево), чтобы направить, как я сказал, одну катушку к измерителю индуктивности. Схема должна будет в кратчайшие сроки определить, какова собственная индуктивность, измеренная на каждой из 64 катушек. Это не нуждается в большой точности. Просто нужно определить 13 различных возможных значений для L (то есть менее 4 бит!). Вы можете экспериментировать с методами во временной области (например, приложением постоянного напряжения и измерением наклона тока), или в частотной области (например, пытаясь быстро найти резонансную частоту с определенным добавленным конденсатором). Чтобы получить эти 12 разных значений для L, вы можете играть с разными проницаемостями и разными размерами для магнитного материала.
Поскольку вам необходимо сканировать 64 позиции (измерить 64 собственных индуктивности) за разумное время, я бы, вероятно, выбрал подходы во временной области. Например, если вы даете себе 1 секунду, чтобы прочитать все состояние платы, у вас есть 15,6 мс на каждое измерение индуктивности. Сложно, но выполнимо.
Если скорость действительно становится узким местом, вы могли бы сделать вашу систему в 8 раз быстрее, если бы вы включили 8 аналоговых интерфейсов вместо одного. Каждый интерфейс будет посвящен каждому ряду на доске. Таким образом, вы можете измерить 8 собственных индуктивностей одновременно (давая вам 125 мс для каждого измерения, и вы все равно получите полное состояние платы за 1 секунду). Я уверен, что одного MCU, даже с одним АЦП (с 8 каналами), будет достаточно.
Это может быть (без подробностей) схема для каждого внешнего интерфейса (которая может быть одна для всей платы или одна для каждой строки, как уже упоминалось) и способ быстрой оценки собственной индуктивности от до (N = 8 или 64). Общий узел для катушек будет верхним, а управляющие сигналы для аналоговых переключателей не показаны для простоты. TS будет постоянным, а VX, выбранный в TS, будет использоваться для вычисления собственной индуктивности. TG будет чуть длиннее, чем TS.L NL1LN
Преимущество этой второй идеи: без участия РФ. Тем не менее, вам нужно создать свои собственные «теги», с различной проницаемостью.