Application de la technologie de détection capacitive dans les circuits de contrôle pour les jeux vidéo

　　La vitesse graphique et de traitement peut limiter ou mettre en avant le statut de développement des logiciels dans les jeux, ce qui les rend les plus susceptibles d’attirer l’attention des consommateurs et des critiques. La manette de la console est tout aussi importante. Les méthodes d’interface des manettes de jeux vidéo sont constamment mises à jour, visant à permettre une interaction plus efficace avec les scènes affichées à l’écran.

　　Bien que la plupart des développements de jeux vidéo se concentrent sur les logiciels et les processeurs, de nombreuses idées créatives et avant-gardistes majeures sont liées aux manettes. Parce que les développeurs de systèmes de jeu et de périphériques cherchent à améliorer la façon dont les joueurs interagissent avec leurs systèmes, un développement et des améliorations continus sont apportés en ergonomie, style, fonctionnalité et fonctionnalités uniques.

　　À la recherche de nouveaux modèles

　　Nous nous souvenons peut-être tous des premières manettes Atari à base carrée, dotées d’un joyckey central et d’un bouton à côté — un design qui suffisait largement pour les jeux vidéo à l’époque. À cette époque, il ne fallait que des commandes directionnelles basiques et un bouton select pour jouer, et cette manette répondait parfaitement à ces exigences. Nintendo a ensuite lancé la Nintendo Entertainment System avec une manette carrée, où le bouton flèche remplaçait le stick du jeu et ajoutait un second bouton — un changement majeur développé avec la technologie existante.

　　À partir de ce moment, le contrôleur est devenu de plus en plus complexe. Désormais, les manettes standard de console ont plus de boutons que jamais, et chaque touche offre des fonctions plus puissantes. Les boutons avec interruption sensible à la pression offrent un meilleur contrôle de l’effet de déclenchement, ce qui est particulièrement utile pour le freinage et l’accélération dans les jeux vidéo de conduite.

　　Dans les jeux de combat, les convertisseurs condensateur-tension utilisent la technologie des condensateurs à découpage. La fonction de vibration permet aux joueurs de ressentir des sensations réalistes, plutôt que de simples effets sonores et lumineux. Grâce aux capacités de simulation exceptionnelles du joystick, il prend vie sur les dernières manettes. La technologie de détection capacitive (détection tactile capacitive) est la dernière technologie d’interface qui améliore l’utilisabilité des manettes de jeu et offre les designs mécaniques les plus impressionnants.

　　Aperçu de la technologie de détection capacitive

　　Les capteurs capacitifs sont le plus souvent utilisés sur les pavés tactiles d’ordinateurs personnels et les lecteurs multimédias portables. Les fabricants de téléphones mobiles ont également commencé à investir pour promouvoir son utilisation et ont développé plusieurs modèles à vendre. Une architecture simple, l’étanchéité des dispositifs et une conception mécanique robuste sont autant de caractéristiques très attractives des interfaces de détection capacitive.

　　Méthode

　　Il existe plusieurs façons d’obtenir des effets de détection capacitive, mais les éléments de base restent fixes. Parmi eux, les capteurs capacitifs sont simplement des tampons en cuivre reliés au circuit contrôleur sur une carte de circuit imprimé. La combinaison des boutons de détection et de leurs fils de connexion génère une capacité autour d’eux.

　　Le plan de mise à la terre, les dispositifs de support métallique, ainsi que d’autres composants électroniques et mécaniques pris en compte lors de la conception influencent tous la valeur de capacité du capteur. On considère généralement que la valeur de capacité du capteur est équivalente à la valeur de capacité entre celui-ci et le plan de masse. Lorsqu’un matériau de déclenchement conducteur (comme un doigt) s’approche du capteur dans une certaine mesure, la valeur de capacité augmente. Cela s’explique par le fait que le conducteur lui-même crée plus de chemins possibles entre le capteur et le plan de masse, et plus il y a de chemins, plus de lignes de champ sont générées, ce qui augmente à son tour la valeur globale de capacité.

　　À l’avant d’un capteur capacitif, il y a des condensateurs commutés, une source de courant interne ou une source de tension avec des résistances externes. Ces méthodes visent toutes à entrer des valeurs de tension dans le condensateur de détection. Cette valeur de tension peut être traitée par le ADC ou un circuit de mesure du temps de charge composé de comparateurs, puis transmise au compteur ou au minuteur. Lorsque les valeurs de sortie numériques sont utilisées pour le traitement des données et la prise de décision dans les systèmes de détection capacitive, elles subissent des transformations dans la valeur de sortie ADC ou des changements analogiques dans la valeur de comptage du condensateur. Plus tard, nous aborderons deux méthodes couramment utilisées : l’oscillateur de relaxation et la méthode d’approximation successive.

　　Conception réelle

　　Construire un capteur capacitif dans la conception réelle n’est pas difficile. Comme mentionné plus haut, les capteurs capacitifs placent simplement une feuille conductrice sur la carte de circuit imprimé, généralement une feuille de cuivre. Cette feuille conductrice est déclenchée par un matériau — généralement un doigt — et peut être directement connectée aux composants de commande ; Et vous pouvez interagir directement avec. La plaque d’induction est placée sur une surface superposée directement sous la zone de détection. Il est préférable de s’assurer qu’il n’y a pas d’air entre le capteur et la superposition, et un adhésif non conducteur doit être utilisé pour coller fermement le substrat du capteur à la superposition.

　　Le circuit de contrôle peut être placé près du capteur, et plus c’est proche, mieux c’est. Les exigences structurelles mécaniques des capteurs déterminent la configuration des circuits de contrôle. Plus le capteur et le circuit de contrôle sont éloignés, plus la capacité primaire entre le capteur et le plan de masse est élevée, car le conducteur interagit avec l’environnement environnant et augmente ainsi la capacité ; Plus la distance est longue, plus l’incrément est marqué.

　　Bien qu’il ne soit pas facile de fixer la distance maximale, en général, 6 à 12 pouces est considéré comme la limite fonctionnelle. Le substrat des dispositifs à induction capacitive n’est pas fixe ; Parmi celles-ci, le design le plus courant est la carte de circuit imprimé FR4 de base avec fils de cuivre. De plus, les circuits imprimés élastiques avec des feuilles de cuivre (généralement en utilisant un film de polyimamide — Kapton) sont également courantes. Les substrats élastiques facilitent la conception mécanique, notamment sur les surfaces courbes. Imprimés avec de l’encre conductrice telle que le carbone ou l’argent sur des matériaux élastiques, les capteurs capacitifs peuvent être produits à un coût extrêmement faible, mais ce procédé nécessite le contrôle du PCB et des connecteurs car le matériau élastique ne peut pas être soudé.

　　Les matériaux conducteurs transparents, tels que l’oxyde d’étain d’indium (oxyde d’étain d’indium ; L’ITO a également été rapidement et largement utilisé dans les applications à écran tactile. Les capteurs ITO sont imprimés sur des films en verre ou en polyéthylène térephtalate (PET), puis combinés avec le design final final. Bien que le chip-on-glass soit désormais disponible pour contrôler de telles applications, l’utilisation de connecteurs élastiques ou de soudure à barre rapide sur les circuits imprimés est une approche plus économique.