Szybkie wykorzystanie danych biometrycznych, biologicznej informacji zwrotnej i świadomości sytuacyjnej w środowiskach immersyjnych
W artykule omówiono działanie pulsoksymetrów i czujników częstości akcji serca, wzmacniaczy klasy D, a także przedstawiono szereg energooszczędnych układów scalonych, wspomagających tworzenie środowisk immersyjnych.
Elementy haptyczne zapewniające dotykową informację zwrotną
Projektanci systemów opierających się na dotykowej informacji zwrotnej w celu zaangażowania użytkowników, mogą skorzystać z wysokosprawnego sterownika kontrolera MAX77501EWV+ do aktuatorów piezoelektrycznych. Jest on zoptymalizowany pod kątem sterowania elementami piezoelektrycznymi do 2µF i generuje jednokierunkowy przebieg haptyczny o napięciu międzyszczytowym do 110Vpk-pk przy napięciu zasilania od 2,8 do 5,5V. Może działać w trybie odtwarzania wcześniej nagranych przebiegów z pamięci lub wykorzystywać przebiegi w czasie rzeczywistym, przesyłane strumieniowo z mikrokontrolera MCU. W pamięci wewnętrznej można dynamicznie zapisywać liczne przebiegi, dzięki czemu pamięć ta może służyć jako bufor FIFO (pierwszy na wejściu - pierwszy na wyjściu) do przesyłania strumieniowego w czasie rzeczywistym. Pełny dostęp do systemu i sterowanie, w tym zgłaszanie i monitorowanie usterek, są obsługiwane przez zintegrowany szeregowy interfejs urządzeń peryferyjnych (SPI). Umożliwia także odtwarzanie po 600µs czasu uruchomienia od wyłączenia. Aby zapewnić wysoką sprawność i maksymalny czas pracy baterii, ten sterownik kontrolera charakteryzuje się wzmocnioną architekturą o bardzo niskim poborze mocy, z prądem czuwania 75μA i prądem wyłączenia 1μA.
Aby zapoznać się z możliwościami sterownika piezoelektrycznego MAX77501, projektanci mogą skorzystać z zestawu ewaluacyjnego MAX77501EVKIT#, który jest w pełni zmontowany i przetestowany. Zestaw pozwala na łatwą ocenę MAX77501 i jego możliwości sterowania mocnym sygnałem dotykowym przez piezoaktuator ceramiczny. Zestaw zawiera oprogramowanie graficznego interfejsu użytkownika (GUI) oparte na systemie Windows, do eksploracji wszystkich funkcji MAX77501.
Ilustracja 5: wysokowydajne systemy świadomości sytuacyjnej z wykorzystaniem czujników czasu przelotu (ToF) można opracować przy użyciu platformy ewaluacyjnej AD-96TOF1-EBZ. (Źródło ilustracji: Analog Devices)
Czas przelotu (ToF) dla świadomości sytuacyjnej
Świadomość sytuacyjna może być ważnym aspektem środowisk VR/MR/AR/XR. Ten aspekt obsługuje platforma ewaluacyjna AD-96TOF1-EBZ, zawierająca płytkę nadajnika laserowego o emisji powierzchniowej z wnęką pionową (VCSEL) i płytkę odbiornika analogowego układu front-end (AFE) do prac rozwojowych nad funkcjami percepcji głębi w czujnikach czasu przelotu (ToF) (ilustracja 5). Łącząc tę platformę ewaluacyjną z płytką procesora z ekosystemu 96Boards lub z grupy Raspberry Pi, projektanci otrzymują podstawowy projekt, który można wykorzystać do opracowania oprogramowania i algorytmów dla specjalizowanych zastosowań czujników czasu przelotu (ToF) o wysokim poziomie szczegółowości 3D. System może wykrywać obiekty i określać ich odległość w warunkach silnego światła z otoczenia, a także oferuje wiele trybów wykrywania odległości w celu zoptymalizowania parametrów działania. Dołączony zestaw rozwojowy oprogramowania (SDK) dostarcza wrappery dla OpenCV, Python, MATLAB, Open3D i RoS w celu zwiększenia elastyczności.
Podsumowanie
Tworzenie immersyjnych i interaktywnych środowisk dla metawersu to zadanie złożone i czasochłonne. Aby przyspieszyć ten proces, projektanci mogą skorzystać z pełnej gamy kompaktowych i energooszczędnych rozwiązań firmy Analog Devices, w tym platform rozwojowych i ewaluacyjnych dla systemów odczytu biometrycznego, biologicznej informacji zwrotnej i świadomości sytuacyjnej.
Rekomendowane artykuły
- Korzystanie z cyfrowych czujników temperatury o wysokiej dokładności w urządzeniach ubieralnych monitorujących stan zdrowia
- Wykorzystanie modułu pomiarowego parametrów życiowych do tworzenia urządzeń ubieralnych monitorujących zdrowie i kondycję
- Optymalizacja rozmiarów, wagi i mocy (SWaP) w wysokoparametrowych łańcuchach sygnałowych RF
Kontakt w Polsce: Arkadiusz Rataj
Sales Manager Central Eastern Europe & Turkey
Digi-Key Electronics Germany
0048 696 307 330
arkadiusz.rataj@digikey.com
poland.support@digikey.pl
Autor: Rolf Horn
Rolf Horn, Applications Engineer at DigiKey, has been in the European Technical Support group since 2014 with primary responsibility for answering any Development and Engineering related questions from final customers in EMEA, as well as writing and proof-reading German articles and blogs on DK’s TechForum and maker.io platforms. Prior to DigiKey, he worked at several manufacturers in the semiconductor area with focus on embedded FPGA, Microcontroller and Processor systems for Industrial and Automotive Applications. Rolf holds a degree in electrical and electronics engineering from the university of applied sciences in Munich, Bavaria and started his professional career at a local Electronics Products Distributor as System-Solutions Architect to share his steadily growing knowledge and expertise as Trusted Advisor.
Hobbies: spending time with family + friends, travelling in our VW-California transporter and motorbiking on a 1988 BMW GS 100.