MikroElektronika (MIKROE) ha introdotto IR Gesture 3 Click, una rivoluzionaria scheda che permette il riconoscimento gestuale senza alcun contatto fisico. Questa soluzione, progettata per tradurre i movimenti delle mani in comandi specifici, rappresenta un passo avanti significativo nel campo delle interfacce utente.
Caratteristiche Tecniche
La IR Gesture 3 Click si avvale dell’ADPD1080, un circuito integrato front-end fotometrico di Analog Devices che integra un front-end analogico (AFE), un convertitore A/D, diversi driver LED e un core di temporizzazione. Questa combinazione consente di escludere la luce ambiente senza l’uso di filtri ottici.
I driver LED possono fornire fino a 370 mA di corrente di picco, con flessibilità negli impulsi del LED per ogni campione ottico.
Con un convertitore A/D a 14 bit e un accumulatore di burst a 20 bit, è possibile ottenere fino a 20 bit per periodo di campionamento, con una frequenza che varia tra 0,122 e 2700 Hz.
L’ADPD1080 agisce come un transceiver ottico completo, controllando l’SFH4249, un potente emettitore a infrarossi di ams OSRAM. L’emettitore funziona come una sorgente ottica a 940 nm con tempi di commutazione rapidi.
L’ADPD1080 misura il segnale di ritorno attraverso ingressi di corrente separati, archiviando i risultati in posizioni di dati discreti, accessibili dal microcontroller host.
L’ADPD1080 è integrato con un core che opera sia in modalità analogica che digitale a 1,8 V. Per gestire tale funzionalità, la scheda IR Gesture 3 Click si avvale del BH18PB1WHFV, un avanzato regolatore LDO a CMOS fornito da Rohm Semiconductor.
Per quanto riguarda la gestione degli ingressi di corrente, l’ADPD1080 sfrutta le capacità dell’ADPD2140. Quest’ultimo è un sensore specializzato nella rilevazione dell’angolo di incidenza della luce infrarossa, sviluppato da Analog Devices.
Il sensore è basato su un fotodiodo al silicio di tipo P intrinseco e tipo N, che permette una misurazione lineare dell’angolo di incidenza attraverso quattro canali distinti. Questa particolare misurazione viene effettuata su due assi distinti, rendendo possibile la rilevazione sia sull’asse x che sull’asse y.
I dati risultanti da questa misurazione sono poi correlati agli angoli attraverso una specifica costante. È importante sottolineare che il front-end dell’ADPD1080 è direttamente connesso al sensore d’angolo ADPD2140, attraverso i quattro ingressi di corrente del fotodiodo, che opera con una polarizzazione a catodo comune. Questa configurazione permette ai dati analogici di fluire dagli ingressi di corrente del fotodiodo direttamente alle uscite analogiche dell’ADPD2140.
Funzionalità e Applicazioni
La soluzione di MIKROE integra tre funzioni chiave:
- rilevamento dell’inizio e della fine di un gesto,
- tracciamento del movimento della mano durante il gesto,
- identificazione del gesto basata sul movimento complessivo della mano.
Infatti, come ha specificato Nebojsa Matic, Amministratore delegato di MIKROE: “Con la funzionalità di riconoscimento dei gesti, un’interfaccia utente può rilevare singoli movimenti o sequenze di movimenti della mano e tradurli in comandi”.
L’ADPD1080, nel suo funzionamento, adotta una struttura basata su macchina a stati, permettendo di operare in diverse modalità: Standby, Programmazione e Normale.
In particolare, la modalità Normale opera seguendo un preciso schema definito dalla macchina a stati. Questo schema prevede una serie di campioni e impulsi LED, il calcolo della media tra i campioni, la lettura dei dati e la loro successiva ripetizione.
Grazie a questo meccanismo, è possibile generare ogni singolo campione di dati basandosi sulla somma degli impulsi, che può essere configurata dall’utente in un range che va da 1 a 255. Inoltre, il sistema di calcolo della media tra i campioni permette di effettuare campionamenti basandosi su una media che varia da 2 a 128 campioni, seguendo una progressione in potenze di 2.
Standard e Compatibilità
Le schede IR Gesture 3 Click aderiscono allo standard mikroBUS, ideato da MIKROE. Questo standard modulare consente agli ingegneri di sostituire facilmente i dispositivi periferici, riducendo notevolmente i tempi di sviluppo.
Le schede IR Gesture 3 Click possono essere collegate a qualsiasi microcontroller o microprocessore principale. Non a caso, importanti produttori di microcontroller hanno già integrato il socket mikroBUS nelle loro piattaforme di sviluppo.
