Video oyunları için kontrol devrelerinde kapasitif algılama teknolojisinin uygulanması

　　Grafikler ve işlem hızı, oyunlarda yazılımın geliştirme durumunu sınırlayabilir veya gösterebilir, bu da yazılımların tüketiciler ve eleştirmenlerin dikkatini çekme olasılığını en yüksek hale getirir. Konsol kontrolcüsü de aynı derecede önemli. Video oyun kontrollerinin arayüz yöntemleri sürekli güncellenmekte, ekranda gösterilen sahnelerle daha etkili etkileşim sağlamak amacıyla geliştirilmektedir.

　　Çoğu video oyun geliştirme yazılım ve işlemcilere odaklansa da, birçok büyük yaratıcı ve ileri görüşlü fikir kontrolcülerle ilgilidir. Oyun sistemleri ve çevre birimleri geliştiricileri, oyuncuların sistemleriyle etkileşimini geliştirmeye çalıştığı için, ergonomi, stil, işlevsellik ve benzersiz özelliklerde sürekli geliştirme ve iyileştirmeler yapılmaktadır.

　　Yeni modeller arıyor

　　Hepimiz, merkezi bir joyckey ve yanında bir düğmeye sahip, kare tabanlı en eski Atari kontrol cihazlarını hatırlayabiliriz—bu tasarım o dönemde video oyunları için oldukça yeterliydi. O zamanlar sadece temel yön kontrolleri ve oyun oynamak için bir seçim düğmesi yeterliydi ve bu kumanda bu gereksinimleri tamamen karşılıyordu. Nintendo daha sonra kare kontrolcüyle Nintendo Entertainment System'i piyasaya sürdü; burada ok düğmesi oyun çubuğunun yerini aldı ve ikinci bir düğme ekledi—bu, mevcut teknolojiyle geliştirilen büyük bir değişiklikti.

　　O andan itibaren kontrolcü giderek daha karmaşık hale geldi. Artık standart konsol kontrolcülerinde her zamankinden daha fazla düğme var ve her tuş daha güçlü işlevler sunuyor. Basınca duyarlı kesintili düğmeler, özellikle sürüş video oyunlarında frenleme ve hızlanma kontrolü için kullanışlı olan tetik etkisi üzerinde daha iyi kontrol sağlar.

　　Dövüş oyunlarında, kapasitörden voltaja dönüştürücüler anahtarlama kapasitör teknolojisini kullanır. Rumble-pack özelliği, oyuncuların sadece ses ve ışık efektleri değil, gerçekçi duygular yaşamalarını sağlıyor. Joystick'in olağanüstü simülasyon yetenekleri sayesinde, en yeni kumandalarda hayat buluyor. Kapasitif algılama teknolojisi (kapasitif dokunmatik algılama), oyun kontrollerinin kullanılabilirliğini artıran ve en etkileyici mekanik tasarımları sunan en son arayüz teknolojisidir.

　　Kapasitif Algılama Teknolojisine Genel Bakış

　　Kapasitif sensörler en çok kişisel bilgisayar dokunmatik panellerinde ve taşınabilir medya oynatıcılarında kullanılır. Cep telefonu üreticileri de kullanımını teşvik etmek için yatırım yapmaya başladı ve satışa sunulan birkaç model geliştirdi. Basit mimari, cihaz su yalıtımı ve sağlam mekanik tasarım, kapasitif algılama arayüzlerinin son derece çekici özellikleridir.

　　Yöntem

　　Kapasitif algılama etkilerini elde etmenin birkaç yolu vardır, ancak temel unsurlar sabit kalır. Bunlar arasında, kapasitif sensörler, baskılı devre kartındaki kontrolcü devresine bağlı bakır pedlerdir. Algılama düğmeleri ve bağlantı kablolarının birleşimi, etraflarında kapasitans üretir.

　　Tasarım sırasında dikkate alınan topraklama düzlemi, metal destek cihazları ve diğer elektronik ve mekanik bileşenler, sensörün kapasitans değerini etkiler. Genel olarak, sensörün kapasitans değerinin, sensör ile yer düzlemi arasındaki kapasitans değerine eşdeğer olduğuna inanılır. İletken tetik malzemesi (örneğin parmak) sensöre belli bir ölçüde yaklaştığında, kapasitans değeri artar. Bunun nedeni, iletkenin sensör ile yer düzlemi arasında daha fazla olası yol yaratmasıdır ve yol sayısı arttıkça o kadar çok alan hattı üretilir, bu da genel kapasitans değerini artırır.

　　Kapasitif sensörün ön kısmında, anahtarlı kondansatörler, dahili akım kaynağı veya harici dirençli bir voltaj kaynağı bulunur. Bu yöntemlerin hepsi, algılama kapasitörüne voltaj değerlerini girmeyi amaçlamaktadır. Bu gerilim değeri, ADC veya karşılaştırıcılardan oluşan bir şarj süresi ölçüm devresi tarafından işlenebilir ve ardından sayaca veya zamanlayıcıya iletilebilir. Dijital çıkış değerleri kapasitif algılama sistemlerinde veri işleme ve karar verme için kullanıldığında, ADC çıkış değerinde dönüşümler veya kapasitördeki sayı değerinde analog değişiklikler geçirir. Daha sonra, yaygın olarak kullanılan iki yönteme inineceğiz: gevşeme osilatörü ve ardışık yaklaşım yöntemi.

　　Gerçek tasarım

　　Gerçek tasarımda kapasitif bir sensör inşa etmek zor değildir. Yukarıda belirtildiği gibi, kapasitif sensörler genellikle bakır bir levha olan basılı devre kartına iletken bir levha yerleştirir. Bu iletken levha, genellikle bir parmak olan bir malzeme tarafından tetiklenir ve doğrudan kontrol bileşenlerine bağlanabilir; Ve doğrudan onunla etkileşime girebilirsin. İndüksiyon plakası, algılama alanının hemen altındaki bir üst yüzeye yerleştirilir. Sensör ile üst katman arasında hava olmamasından emin olmak en iyisidir ve sensör alt tabakasını üst katmana sıkıca yapıştırmak için iletken olmayan bir yapıştırıcı kullanılmalıdır.

　　Kontrol devresi sensöre yakın ayarlanabilir ve ne kadar yakın olursa o kadar iyi. Sensörlerin mekanik yapısal gereksinimleri, kontrol devrelerinin konfigürasyonunu belirler. Sensör ve kontrol devresi ne kadar uzaksa, sensör ile yer düzlemi arasındaki birincil kapasitans o kadar yüksek olur, çünkü iletken çevreyle etkileşime girer ve böylece kapasitansı artırır; Mesafe ne kadar uzun olursa, artış o kadar belirgin olur.

　　Maksimum mesafeyi ayarlamak kolay olmasa da, genel olarak 6 ila 12 inç fonksiyonel sınır olarak kabul edilir. Kapasitif indüksiyon cihazlarının substratı sabit değildir; Bunlar arasında en yaygın tasarım, bakır tellerle temel FR4 baskılı devre kartıdır. Ayrıca, genellikle poliimamide filmi kullanan—Kapton kullanılarak bakır levhalı elastik basılı devre kartları da yaygındır. Elastik substratlar, özellikle kavisli yüzeylerde mekanik tasarımı kolaylaştırır. Karbon veya gümüş gibi iletken mürekkeple elastik malzemeler üzerine basılan kapasitif sensörler son derece düşük maliyetle üretilebilir, ancak bu süreç PCB ve konnektörlerin kontrolünü gerektirir çünkü elastik malzeme lehimlenemez.

　　Şeffaf iletken malzemeler, örneğin İndiyüm TinOksit (İndiyüm TinOksit; ITO ayrıca dokunmatik ekran uygulamalarında hızla ve yaygın şekilde kullanılmıştır. ITO sensörleri cam veya polietilen tereftalat (PET) filmlerine basılır ve nihai tasarımla birleştirilir. Artık bu tür uygulamaları kontrol etmek için cam üzerine çip kullanılsa da, baskılı devre kartlarında elastik konnektörler veya sıcak bar lehimleme kullanmak daha ekonomik bir yaklaşımdır.