Arama butonu
Bu konudaki kullanıcılar: 1 misafir, 1 mobil kullanıcı
15
Cevap
26792
Tıklama
4
Öne Çıkarma
s pen çalışma prensibi
V
9 yıl (136 mesaj)
Teğmen
Konu Sahibi

S-Pen Çalışma Prensibi
Cihazımızın diğer telefonlardan ana farkı olan S-Pen'in nasıl çalıştığını en az bir kere hepimiz merak etmişizdir. İşte bu yazı bunu açığa kavuşturmak için hazırlanmıştır.


< Resime gitmek için tıklayın >

İlk önce biraz teorik bilgi verelim.
Kapasitif ekranlar dokunuşları kondansatör şarjından verilen kaçak akımdan tespit ederler. Bu durumda bir "kutbu" telefon ekranı, diğer "kutbu" ise insan vücudu oluşturur. Telefonunuzun ekranının arka tarafına iletken materyallerden yapılan ince şeritler uygulanmıştır (direk ışığa doğru tutunca bunları görebilirsiniz

< Resime gitmek için tıklayın >
Resim 1: Kapasitif ekran sensörü ("H" şeklinde olana mini kondansatörler ve aralardaki iletkenler.)

Sensör ekranın kontrolörü saniyede birçok kez kondansatörleri doldurup boşaltır ve her seferinde kapasitelerini kontrol edip hafızadaki değerlerle karşılaştırır. Ekrana dokunduğunuz anda kondansatörler için şarj edilmesi gereken bir nesne olarak algılanırsınız ve akım çekmeye başlayacaksınız. Ekran kontrolörü ise bu aşırı kaçak akımını tespit eder (kondasatörler sınırlı akımla şarj olur, oysa insan vücudu çok daha fazla akım çeker) ve ekrana dokunduğunuzu anlar.

Birkaç kondasatörden gelen verilere göre karmaşık formüllü hesaplardan sonra dokunuşun yeri ve alanı tespit edilir. Veya birkaç dokunuş aynı anda tespit edilebilir. Tek seferde gerçekleştirilen dokunuş sayısı sadece kontrolör ve ekran boyutlarıyla sınırlıdır (3" içine 20 parmak sığdırmayı deneyin bakalım).

Bu teknolojide bir takım sınırlayıcı durumlar var. İlki, elementleri birbirine çok yakın şekilde konumlandıramıyorsunuz (saydamlık azalıyor), camın sınırlı iletkenliği ve pazazit sinyal eşiği (rastgele ve kısmi dokunuşlar, kir vs) bu durumda minimum algılama alanı 5x5mm sınırlandırılmış oluyor.
Ayrıca ekrana dokundurulan obje insan vücudunun iletkeliğine yakın bir iletkenliğe sahip olmalıdır, bu da eldivenle ekranı kullanamayacağınız anlamına geliyor (eldivenlerin direnci vücut iletkenliğini algılama eşiğin çok altına indiriyor) ve çok büyük stylusları (kalemleri) kullanmak gerekiyor, ayrıca kalemler galvanik olarak insan vücuduyla etkileşimli olmalıdır (bunun için çoğu zaman metal gövdeye sahipler)
Peki habgi giriş sistemleri stylusları kullanıp, basınç derecelendirmeye ve net pozisyonlamaya sahipler? Bunlar elektromanyetik antenli sistemlerdir ve birçok çizim tablette kullanılmaktadır.

< Resime gitmek için tıklayın >
Resim 2: Wacom markalı grafik tablet ve kalemi

Bu tabletlerin çalışma prensibi de çok karmaşık değil. Stylus (kalem) belli frekansta sinyal iletiyor, tabletin içindeki anten ise bu sinyali algılıyor. Kontrolör dokunulan yerleri karmaşık antan yapısı sayesinde net algılıyor ve basınç derecelendirme ise frekans veya kod iletimiyle belirleniyor.

< Resime gitmek için tıklayın >
Resim 3: Grafik tabletin içindeki karmaşık anten yapısı

Aynı sisten Samsung Galaxy Note serisi telefonlarında da mevcut. Üst tarafta cam, camın arka tarfında kapasitif sensör, onun altında ekran ve ekranın altında kalem için alıcı/verici anten bulunmaktadır.


< Resime gitmek için tıklayın >
Resim 4: Samsung Galaxy Note serisi telefonların yapısı

Bu da herşeyi kontrol eden, sensörlü ekranın Wacom markalı kontrolörü (mavi) ve anten iletişim kablosu (yeşil)

< Resime gitmek için tıklayın >

Ancak yukarıda verdiğimiz teknolojinin kısa çalışma prensibi bize yetmez ve kalemin içinde neler var diye merak ediyoruz. Altta verilen kalem fotograflarımicrosin nick'li arkadaşa aittir.


< Resime gitmek için tıklayın >
Resim 5: S-Pen yandan görünüşü.

Kalem gövdesi zımparayla aşındırldı, pil görünmüyor, demek ki enerjiyi kalem ekrandan alıyor.


< Resime gitmek için tıklayın >

Resim 6: Alıcı/verici bobin yakından görünüşü


< Resime gitmek için tıklayın >
Resim 7: Kalem gövdesinden çıkarılmış halde


< Resime gitmek için tıklayın >
Resim 8: S-Pen anakartı

Elektrik şeması çok basittir

< Resime gitmek için tıklayın >

< Resime gitmek için tıklayın >

Değişken rezonans frekanslı basit dalgalanma devresi. Frekans değişimi kapasite değiştirilerek (ek kondansatör tuş vasıtasıyla bağlanır ve tuş basmalarını algılar) veya indüksiyon değişmesiyle (bobinin sarılmış olduğu çekirdeğin iki parçası arasındaki aralık boyutu değiştiğinde) elde edilir.


< Resime gitmek için tıklayın >
Resim 9: Dokunuş sertliği algılama prensibi

Aralık boyutu ise kalem ucuna basınç artarken değişir. Basınç yumuşak silikon contaya iletiliyor ve conta ezilerek aralık boyutunu değiştiriyor.


< Resime gitmek için tıklayın >
Resim 10: 1- Silikon conta, 2- Çekirdeğin ikinci parçası, 3- Kalem ucu

Kalem ucu da iki kısmdan oluşuyor. Plastik temelin üstünde floroplastik uç.

< Resime gitmek için tıklayın >

İşin ilginç tarafı bu yapıya sahip olan bir kalemin, dokunuşu gerçekleştirmek için ekranın kendisine ihtiyacı yoktur. Kalemi ekrana yaklaştırıp, kalem ucuna tırnakla bastırdığınızda telefondaki kntrolör dokunuşunuzu algılar.
Kalem ucunu bantla sabitlediğiniz anda, ekrana hiç dokunmadan kalemi havada oynatarak resim çizebilir veya yazı yazabilirsiniz. (Bazı kişilerin şikayet ettiği "sorun" bu değilmiydi?)

Şimdi ise öğrendiklerimizi toparlayalım:

< Resime gitmek için tıklayın >

Ekranın altındaki alıcı/verici anten impulsları üretir (tahmini frekans aralığı onlarca kHz), resimde bunlar ana frekans olarak gösteriliyor (turuncu ok). Bu impulslar, kalemin içindeki dalgalanma devresinde bulunan indüksiyon bobini tarafından algılanıyor. Bu devre "dalgalanmaya" başladıktan sonra belli bir süre depolanan enerjiyle kendi rezonans frekasında dalgalanmaya devam eder, bir kısım enerji ısı ve ışınlama olarak dışarı çıkar. Tabi bu bahsettiğimiz ısı ve ışınlama değerleri çok çok düşüktür, ışınlar etkisi birkaç santim uzağında kaybediyor zaten. Harcanan enerji de çok düşüktür, mühendisler sağlam bir verimlilik çalışması yapmışlar.
Dalgalanma devresi kendi rezonans frekansta ışınları gönderir, devrenin frekansı ise bobin indüksiyonuna (o da kalem ucu pozisyonuna) ve kondasatör kapasitelerine (tuş basmaları) bağlıdır. Devrenin ışınları alıcı/verici anten tarafından algılanır ve antende elektrik akımları oluşturur.


< Resime gitmek için tıklayın >

Artık anten içinde karmaşık yapılı bir akım dolaşmaktadır. Bu akım iki frekanstan oluşuyor, sabit "verici" frekansı ve kalemden alınan değişken "alıcı" frekansı. Kontrolör antendeki gerilim uç noktalarını tespit edip, o noktanın merkezini buluyor ve bu merkez kalemin dokunuş noktası olarak tespit ediliyor, ardından "verici" frekansını eleyip kalem durumunu sorguluyor (tuş basıldı mı? basınç setliği ne kadar?).

İşte dersimiz bu kadar. Okurken sıkılmamışınız umarım android-smile

Resimlerin orijinalleri picasa albümünde görebilirsiniz
https://picasaweb.google.com/118217604724203015211/NoteIIStilo?authuser=0&authkey=Gv1sRgCM2s_42oi5yPXQ&feat=directlink

Orijinal metin: vvzvlad
Çeviri: Chronos1121

Chronos1121'e teşekkürler.< Resime gitmek için tıklayın >

DH forumlarında vakit geçirmekten keyif alıyor gibisin ancak giriş yapmadığını görüyoruz.

Üye olduğunda özel mesaj gönderebilir, beğendiğin konuları favorilerine ekleyip takibe alabilir ve daha önce gezdiğin konulara hızlıca erişebilirsin.

Üye Ol Şimdi Değil





< Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi vflzfv -- 7 Nisan 2017; 17:4:52 >

V
9 yıl (136 mesaj)
Teğmen
Konu Sahibi

Teşekkür ederim ama kendi ürettiğim kalemi kullanmak ayrı bir mutluluk benim için fakat verdiğiniz adres yardımcı oldu enazından biraz daha yeni fikirler edinmemi sağladı sağlıycak :)

< Resime gitmek için tıklayın >

galaxy tabletlerle uyumlu birkaç kalem ama türkiyede bulmak zor bulsanızda tablet parası isteyebilirler.




Bu mesajda bahsedilenler: @Chronos1121
DH Mobil uygulaması ile devam edin. Mobil tarayıcınız ile mümkün olanların yanı sıra, birçok yeni ve faydalı özelliğe erişin. Gizle ve güncelleme çıkana kadar tekrar gösterme.