Primera idea : RFID. Una etiqueta (muy barata) debajo de cada pieza. Cada etiqueta debe identificar qué tipo de pieza es (de {6 blanco} + {6 negro} = 12 tipos diferentes). Un circuito transceptor y un multiplexor de 1 a 64 para toda la placa. Además, 64 pequeñas antenas, cada una debajo de cada posición de la placa. El transceptor funciona a una potencia de RF muy baja (debe encontrar la óptima, experimentalmente). Al cambiar las conexiones del multiplexor, escanea las 64 posiciones y lee las ID de las etiquetas (si las hay) presentes en cada una de ellas.
Nunca he usado los circuitos integrados de los que habla, pero este documento podría ayudarlo a implementar el multiplexor RFID (que será la parte más difícil, junto con su diseño cuidadoso).
Segunda idea : distinguir cada tipo de pieza por su permeabilidad magnética única. A cada pieza, agregará una cierta masa en su parte inferior. Esta masa extra será la misma para las 32 piezas (para que los usuarios se sientan cómodos con ellas). Cada masa adicional será la suma de dos masas: una masa "magnética", más una masa de "compensación" (no magnética). El único propósito de la masa de compensación será hacer que la masa extra total sea igual para todos los tipos de piezas. Debe distinguir 12 tipos diferentes de piezas. Cada tipo de pieza debe tener una masa magnética con una permeabilidad magnética única, . Probablemente elegirá materiales con un μ alto , pero hay muchos materiales entre los que puede elegir, cada uno con un μ diferente (consulte una tabla aquíμμμ)
Debajo de cada posición del tablero, deberá enrollar varias vueltas de alambre (de modo que el diámetro sea casi el lado del cuadrado). Tendrás 64 bobinas. Nuevamente, use un multiplexor de 1 a 64, para conectar solo uno de ellos a un medidor de inductancia. La diferencia, ahora, es que el multiplexor no necesita lidiar con RF. Puede unir un nodo de todas las bobinas y usar 64 interruptores analógicos (muy baratos) para dirigir, como dije, una bobina al medidor de inductancia. El circuito tendrá que determinar, en el menor tiempo posible, cuál es la auto inductancia medida en cada una de las 64 bobinas. No necesita mucha precisión. Solo necesita determinar 13 valores posibles diferentes para L (¡eso es menos de 4 bits!). Puede experimentar con métodos en el dominio del tiempo (por ejemplo, aplicando un voltaje constante y midiendo la pendiente de la corriente), o en el dominio de la frecuencia (por ejemplo, tratando de buscar rápidamente cuál es la frecuencia resonante, con un cierto condensador agregado). Para alcanzar esos 12 valores diferentes para L, puedes jugar con diferentes permeabilidades y diferentes dimensiones para el material magnético.
Dado que tiene que escanear 64 posiciones (medir 64 auto inductancias) en un tiempo razonable, probablemente optaría por enfoques de dominio de tiempo. Por ejemplo, si se permite 1 segundo para leer todo el estado de la placa, tiene 15,6 ms para cada medición de inductancia. Desafiante, pero factible.
Si la velocidad termina siendo realmente el cuello de botella, podría hacer que su sistema sea 8 veces más rápido, si incluye 8 terminales analógicos, en lugar de uno. Cada front end se dedicaría a cada fila en el tablero. De esa manera, podría medir 8 auto inductancias simultáneamente (dándole 125 ms para cada medición, y aún tendría un estado de placa completo en 1 segundo). Estoy seguro de que una MCU, incluso con un solo ADC (con 8 canales), sería suficiente.
L1Lnorte
Beneficio de esta segunda idea: no hay RF involucrada. Sin embargo, debe crear sus propias "etiquetas", con diferentes permeabilidades.