Rilevamento capacitivo parallelo per comandi senza schermo

Microchip lancia i controller "chiavi in mano" MTCH3380P e MTCH3240P per fornire un'acquisizione tattile in parallelo per pannelli di controllo complessi e senza schermo. Questi circuiti integrati sono progettati per gestire configurazioni multisensore in elettrodomestici, stazioni di ricarica per veicoli elettrici e macchinari industriali in cui la resistenza all'umidità e l'elaborazione affidabile dei segnali sono fondamentali.

Architettura di conversione analogico-digitale in parallelo
Le tradizionali interfacce uomo-macchina che utilizzano elevate quantità di sensori capacitivi spesso subiscono una maggiore latenza di acquisizione e un degrado del rapporto segnale/rumore (SNR) a causa dei metodi di scansione sequenziale. Per risolvere questo problema, i nuovi controller integrano 12 convertitori analogico-digitali (ADC) che operano in parallelo. Raccogliendo i dati simultaneamente su tutta la rete di sensori, l'hardware accelera i tempi di risposta e mantiene un elevato SNR anche in ambienti elettricamente rumorosi. L'MTCH3380P gestisce fino a 38 sensori in modalità di auto-capacità (self-capacitance) e 64 in modalità di mutua capacità (mutual-capacitance), mentre l'MTCH3240P supporta rispettivamente 24 e 32 sensori. Questa architettura in parallelo attenua le penalità sui tempi di acquisizione normalmente associate all'implementazione di sensori su larga scala nell'ecosistema dei dati embedded.

Tolleranza ambientale e sicurezza funzionale
La capacità di elaborare input in parallelo consente a questi controller di mantenere una rigorosa sensibilità al tocco anche attraverso materiali di superficie spessi e quando gli utenti indossano guanti. Questa tolleranza ambientale è progettata per casi d'uso meccanici impegnativi, come i parchimetri all'aperto soggetti a variazioni meteorologiche o le lavatrici commerciali esposte a forte umidità. Inoltre, i componenti sono omologati per il funzionamento continuo a temperature fino a 105 °C e supportano la certificazione di sicurezza funzionale IEC/UL 60730 di Classe B, obbligatoria per garantire il funzionamento sicuro in molti sistemi elettronici domestici e industriali. "Il numero crescente di controlli touch sulle HMI rende il rilevamento rapido e affidabile sempre più complesso", afferma Giovanni Fontana, Senior Director della divisione Human-Machine Interface di Microchip, sottolineando che l'hardware affronta queste sfide di interfaccia "fornendo un'acquisizione tattile rapida e un elevato rapporto segnale/rumore".

Integrazione di sistema e distribuzione del software
Per facilitare l'implementazione in configurazioni hardware esistenti, i moduli di rilevamento sono supportati da un ecosistema di sviluppo volto a snellire i test e la valutazione. Questo framework di risorse include schede di valutazione fisiche, l'ambiente di sviluppo mTouch Studio e driver host precompilati per i sistemi operativi Linux e Zephyr.

Contesto Aggiuntivo
Questa sezione illustra le specifiche tecniche e l'analisi comparativa della concorrenza non incluse nel comunicato stampa originale.

Nel mercato dei controller tattili capacitivi, l'MTCH3380P e l'MTCH3240P competono con l'attuale hardware di interfaccia di fascia alta, come la serie Infineon PSoC (Programmable System-on-Chip) dotata di tecnologia CAPSENSE, nonché con i microcontrollori touch dedicati di NXP Semiconductors e STMicroelectronics. Un controller tattile capacitivo sequenziale standard multipla un singolo ADC su tutti i canali dei sensori, il che aumenta intrinsecamente il tempo di scansione in modo lineare man mano che vengono aggiunti pulsanti, cursori o rotelline a un progetto. Integrando 12 ADC in parallelo, la soluzione di Microchip mira a superare il collo di bottiglia della latenza presente nei progetti a matrice di grandi dimensioni. A titolo di confronto, mentre i microcontrollori standard della concorrenza potrebbero richiedere da 10 a 15 millisecondi per scansionare sequenzialmente una griglia a 64 nodi, le architetture ADC in parallelo riducono significativamente questo ciclo di scansione. Questa riduzione della latenza migliora direttamente la capacità del sistema di filtrare le interferenze elettromagnetiche transitorie prima che il microcontrollore registri un falso tocco, un vantaggio misurabile nella progettazione di controlli industriali conformi alle normative IEC.

Edito da Aishwarya Mambet, redattrice di Induportals, con il supporto dell’IA.

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