Применение технологии ёмкостного датчика в управляющих схемах видеоигр

　　Графика и скорость обработки могут ограничивать или демонстрировать уровень разработки программного обеспечения в играх, делая их наиболее склонными привлекать внимание потребителей и критиков. Контроллер консоли не менее важен. Интерфейсы игровых контроллеров постоянно обновляются, чтобы обеспечить более эффективное взаимодействие со сценами, отображаемыми на экране.

　　Хотя большая часть разработки видеоигр сосредоточена на программном обеспечении и процессорах, многие крупные творческие и прогрессивные идеи связаны с контроллерами. Поскольку разработчики игровых систем и периферийных устройств стремятся улучшить взаимодействие игроков со своими системами, постоянно развиваются и улучшаются эргономика, стиль, функциональность и уникальные функции.

　　Поиск новых моделей

　　Возможно, мы все помним самые ранние контроллеры Atari с квадратным основанием, центральным джойкеем и кнопкой рядом — дизайн, который тогда был вполне достаточен для видеоигр. В то время всё, что требовалось — это базовое направление управления и кнопка выбора для игр, и этот контроллер полностью соответствовал этим требованиям. Позже Nintendo выпустила Nintendo Entertainment System с квадратным контроллером, где стрелка заменила игровой стик и добавила вторую кнопку — это было значительное изменение, разработанное с учётом существующих технологий.

　　С этого момента контроллер стал всё более сложным. Теперь стандартные консольные контроллеры имеют больше кнопок, чем когда-либо, и каждая клавиша предлагает более мощные функции. Кнопки с чувствительным к давлению прерыванием обеспечивают лучший контроль над эффектом спуска, что особенно полезно для управления торможением и ускорением в видеоиграх.

　　В файтингах преобразователи конденсатора в напряжение используют технологию переключающих конденсаторов. Функция румбл-паков позволяет игрокам ощущать реалистичные ощущения, а не только звуки и световые эффекты. Благодаря выдающимся возможностям симуляции джойстика он оживает на новейших контроллерах. Технология емкостного сенсорного сенсора (емкостное сенсорное сенсорное сенсорное распознавание) — это новейшая технология интерфейса, которая повышает удобство использования игровых контроллеров и предлагает самые впечатляющие механические конструкции.

　　Обзор технологий ёмкостного датчика

　　Ёмкостные датчики чаще всего используются на персональных компьютерных сенсорных панелях и портативных медиаплеере. Производители мобильных телефонов также начали инвестировать в продвижение его использования и разработали несколько моделей для продажи. Простая архитектура, гидроизоляция устройства и надёжная механическая конструкция — всё это очень привлекательные особенности емкостных сенсорных интерфейсов.

　　Метод

　　Существует несколько способов добиться эффектов ёмкостного сенсора, но основные элементы остаются неизменными. Среди них ёмкостные датчики — это просто медные площадки, соединённые с контроллером на печатной плате. Сочетание датчиков и их соединительных проводов создаёт ёмкость вокруг них.

　　Плоскость заземления, металлические опорные устройства и другие электронные и механические компоненты, учитываемые при проектировании, влияют на ёмкость датчика. Считается, что ёмкость датчика эквивалентна ёмкости между ним и земной плоскостью. Когда проводящий триггерный материал (например, палец) приближается к датчику в определённой степени, значение ёмкости увеличивается. Это происходит потому, что сам проводник создаёт больше возможных путей между датчиком и плоскостью земли, и чем больше путей, тем больше линий поля генерируется, что, в свою очередь, увеличивает общее значение ёмкости.

　　На переднем конце ёмкостного датчика расположены переключаемые конденсаторы, внутренний источник тока или источник напряжения с внешними резисторами. Все эти методы предназначены для ввода значений напряжения в сенсорный конденсатор. Это значение напряжения может быть обработано АЦП или схемой измерения времени зарядки, состоящей из компараторов, а затем передано на счётчик или таймер. Когда цифровые выходные значения используются для обработки данных и принятия решений в ёмкостных системах датчика, они претерпевают преобразования выходного значения АЦП или аналоговых изменений в счётном значении конденсатора. Позже мы рассмотрим два распространённых метода: осциллятор релаксации и метод последовательного приближения.

　　Фактический дизайн

　　Создать ёмкостный датчик в реальном проектировании несложно. Как уже упоминалось, ёмкостные датчики просто размещают проводной лист на печатной плате, обычно медный лист. Этот проводник запускается материалом — обычно пальцем — и может быть напрямую подключён к управляющим компонентам; И вы можете взаимодействовать с ним напрямую. Индукционная пластина размещается на наложенной поверхности непосредственно под зоной датчика. Лучше всего убедиться, что между датчиком и наложкой нет воздуха, а также использовать непроводящий клей для плотного прикрепления сенсорной подложки к наложению.

　　Схема управления может быть установлена рядом с датчиком, и чем ближе, тем лучше. Механические структурные требования датчиков определяют конфигурацию управляющих цепей. Чем дальше расположены датчик и управляющая схема, тем выше первичная ёмкость между датчиком и земной плоскостью, поскольку проводник взаимодействует с окружающей средой и, следовательно, увеличивает ёмкость; Чем длиннее расстояние, тем заметнее увеличивается.

　　Хотя установить максимальное расстояние сложно, в целом 6–12 дюймов считается функциональным пределом. Подложка емкостных индукционных устройств не фиксирована; Среди них наиболее распространённой является базовая печатная плата FR4 с медными проводами. Кроме того, широко распространены эластичные печатные платы с медными листами (обычно с использованием полиимамидной плёнки — Каптон). Эластичные подложки облегчают механическое проектирование, особенно на изогнутых поверхностях. Печатаемые проводящими чернилами, такими как углерод или серебро, на эластичных материалах можно производить с крайне низкой стоимостью, но этот процесс требует контроля над печатной платой и соединителями, так как эластичный материал нельзя припаять.

　　Прозрачные проводящие материалы, такие как оксид индия (Indium TinOxide; ITO также быстро и широко используется в приложениях с сенсорными экранами. Датчики ITO печатаются на стеклянной или полиэтилентерефталатной (ПЭТ) плёнке, затем комбинируются с готовой конструкцией. Хотя сейчас доступен чип-на-стекле для управления такими приложениями, более экономичным подходом является использование эластичных разъёмов или паяния с горячими стержнями на печатных платах.