Podczas targów Electronica 2012 firma Microchip ogłosiła wprowadzenie do produkcji jednoukładowych kontrolerów bezstykowych „touch-paneli” przystosowanych do autonomicznego rozpoznawania 3-wymiarowych gestów. Nowa era metod sterowania działaniem urządzeń mobilnych została zainicjowana…

Układ o nazwie MGC3130 jest kompletnym, jednoukładowym kontrolerem 3-wymiarowych „touch-paneli” (system czeka na wymyślenie nowej, właściwej dla niego nazwy), których działanie bazuje na pomiarze wartości rozkładu natężeń pól elektrycznych pomiędzy elektrodą nadawczą i pięcioma elektrodami czujnikowymi. Prezentowany układ jest pierwszym członkiem nowej w ofercie Microchipa rodziny o nazwie GestIC.
Schemat blokowy kontrolera MGC3130 pokazano na rysunku 1.

Rys. 1. Schemat blokowy jednoukładowego kontrolera gestur 3D – MGC3130 firmy Microchip

Prezentowany kontroler zapewnia rozdzielczość nie mniejszą niż 150 dpi przy częstotliwości próbkowania 200 Hz. Częstotliwość emitowanego pola elektrycznego mieści się w zakresie do 70 do 130 kHz, podczas pracy kontrolera jest zmieniana, co minimalizuje ryzyko powstania zakłóceń wywołanych pracą innych urządzeń emitujących zakłócenia elektromagnetyczne. Zasięg poprawnego działania układu wynosi do 15 cm od płaszczyzny wytyczonej przez anteny, a za realizację algorytmów rozpoznawania gestów odpowiada wbudowany w układ 32-bitowy procesor oraz biblioteki programowe o nazwie Colibri Suite. Duży wpływ na wygodę implementowania i użytkowania kontrolera MGC3130 mają wbudowane w biblioteki procedury autokalibracji, które pozwalają modyfikować sposób działania kontrolera w zależności od zmieniających się warunków zewnętrznych. Układ wyposażono także w mechanizmy wspomagające oszczędzanie energii w tym tryb autousypiania (pobiera wtedy ok. 150 μW) z możliwością wybudzania za pomocą wybranego przez użytkownika gestu, co ułatwia stosowanie tego układu w urządzeniach przenośnych.

Rys. 2. Zasięg czułości kontrolera MGC3130 wynosi 15 cm od powierzchni wytyczonej przez anteny

Pomimo dużej złożoności funkcjonalnej, układ MGC3130 jest oferowany w obudowie QFN z 28 wyprowadzeniami, a dzięki zastosowaniu do komunikacji z procesorem nadrzędnym interfejsu I2C aplikacja kontrolera jest tak prosta jak pokazano na rysunku 3.

Rys. 3. Schemat elektryczny interfejsu z układem MGC3130

Fot. 4. Zestaw ewaluacyjny dla kontrolera MGC3130 (w jego skład wchodzi także oprogramowanie AUREA do projektowania i analizy działania sensorów współpracujących z kontrolerem)

Układy MGC3130 będą dostępne w masowej produkcji do połowy roku 2013, ale już teraz dostępne są zestawy ewaluacyjne (fotografia 4), które wyposażono zarówno w podstawowy sprzęt jak i oprogramowanie umożliwiające samodzielną weryfikację sposobu i jakości działania kontrolera.