ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
Oct 29/9 30/9 # Rohde supersquare
6/2-15/5 # Period: start idag om möjligt 6/2—15/5 egen prenannons, över- och  underdeldel

ETNtv

Watch ECF videos

 
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Ziphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

 2022  # square  (4)
TMSNet  advertisement
ETNdigi
Mar Apr May Jun # Farnell sajt skyskrapa
Mar 1-9/4 # Ansys sajt
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Tweet

TECHNICAL ARTICLES

Älypuhelin älykkäämmäksi kosketuksella

Tietoja
Kirjoittanut Anbarasu Samiappan ja Jaya Kathuria, Cypress Semiconductor
Julkaistu: 06.05.2016
  • Komponentit

Älypuhelinta ohjataan kosketuksella, mutta kapasitiivisilla kosketusantureilla laitteista saadaan vielä nykyistäkin älykkäämpiä. Uusilla toiminnoilla älypuhelimista saadaan mukavampia käyttää ja vähemmän tehoa kuluttavia.

Artikkelin ovat kirjoittaneet Cypress Semiconductorin Anbarasu Samiappan ja Jaya Kathuria. Anbarasu on työskennellyt aiemmin tutkimusinsinöörinä Vetalilla, sulautetun ohjelmiston kehittäjänä Emerson Electricillä sekä projektijohtajana Microchipillä. Cypressin palvelukseen hän tuli kesällä 2010. Hänellä on elektroniikkatutkinto Anna-yliopistosta Intiasta. Jaya Kathuria toimii Cypressillä vanhempana sovellussuunnittelijana.

Älypuhelimesta on tullut keskeinen osa jokapäiväistä elämäämme. Useille se on myös tärkeä tieteellinen instrumentti, digitaalinen lääkäri, e-kirjojen lukulaite, musiikkisoitin, sosiaalisen median väylä, ja monia muita laitteita. Kun älypuhelimen vaatimukset kasvavat koko ajan, suunnittelijoiden halutaan tekevän niistä yhä älykkäämpiä. Ajatelkaamme esimerkiksi puhelinta, joka oppii käyttäjänsä toimintatavat ja voi oppii itse esimerkiksi asettamaan äänenvoimakkuuden säädön käyttäjän kätisyyden mukaan eri puolille laitetta. Tai hallitsemaan näytön toimintoja yhdellä kädellä laitteen takapuolelle asennetun kosketusnäytön avulla.

Tällaisia edistyneitä toimintoja voidaan toteuttaa suhteellisen helposti kapasitiivisen kosketusnäyttötekniikan avulla. Kapasitiivinen aistiminen voi tunnistaa johtavien objektien läsnä- tai poissaolon, mukaanlukien käyttäjän sormet mittaamalla muutoksia kapasitanssissa. Tekniikka taipuu sujuvasti myös painonappien, liukusäätimien, kytkimien, kosketuspaneelien, ja lähesisyysanturin toteutukseen, joiden avulla älypuhelimen suunnittelu voidaan viedä paljon korkeammille tasoille.

Erikoiseleet

Tällä hetkellä kosketusnäytön käyttöliittymä usein pakottaa käyttäjän käyttämään molempia käsiään älypuhelimen ohjaamiseen. Kapasitiivisella aistimisella voidaan luoda eleisiin perustuva liittymä, jonka avulla puhelinta voidaan ohjata vain yhdellä kädellä ja erilaisia toimintoja voidaan hallita pelkän peukalon avulla. Esimerkiksi yksinkertainen nelivaiheinen kapasitiivinen liukusäädin kännykän toisella reunalla voi mahdollistaa toimintoja kuten pyyhkäisy ylös tai alas, kääntäminen ylös tai alas, yksi napautus, kaksi napautusta, pitkä painallus, jne. Näitä toimintoja voidaan käyttää älypuhelimen kaikkien sovellusten kanssa esimerkiksi näyttöjen välillä selatessa, dokumenttien selaamisessa ylös tai alaspäin ja kuvakkeen valitseminen. Tällainen yksikätinen käyttöliittmä voi lisätä puhelimen käytön mukavuutta ja yksinkertaisuutta, mikä voi parantaa käyttökokemusta merkittävästi.

Erikoiseleitä, jotka nelivaiheinen kapasitiivinen liukusäädin mahdolilstaa.

Otteen tunnistus

Kapasitiiviset kosketusanturit kännykän reunoilla voivat tunnistaa, miten käyttäjä tarttuu laitteeseen ja missä. On olemassa suuri joukko toimintoja, jotka voidaan ottaa käyttöön, kunhan laite tunnistaa otteen. Otteen tunnistaminen voi vaihdella vasen- ja oikeakätisen käyttäjän välillä peukalon sijainnin perusteella. Koko käyttöliittymä voidaan tämän tunnistuksen jälkeen dynaamisesti järjestää käyttäjän kätisyyden mukaan. Esimerkiksi äänenvoimakkuuden säätö ja kosketusnäytön kuvakkeet voidaan järjestää uudelleen tämän perusteella.

Tässä on myös turvallisuusnäkökulma. FCC vaatii laitevalmistajia noudattamaan RF-säteilyn SAR-rajaarvoja (Specific Absorption Rate). Kykyä tunnistaa ote tai laitteeseen tarttuminen voidaan käyttää RF-säteilyn säätämiseen sen mukaan on laite kädessä vai pöydällä. Toinen mahdollisuus on integroida puhelimen lukitus otteen tunnistamiseen: käyttäjä voisi lukita puhelimen tarttumalla siihen molemmin puolin koko otteella. Allaoleva kuva näyttää yleisimmät otekuviot.

Ote-esimerkkejä.

Virtuaaliset napit

Tänään useimmissa puhelimissa äänenvoimakkuutta säädetään mekaanisilla säätimillä, joilla on oma, määrätty paikkansa. Näiden painikkeiden muuntaminen kapasitiivisiksi kosketusnapeiksi tekee puhelimesta tyylikkäämmän, mutta tuo myös virtuaalisen äänenvoimakkuuden säätönapin, jota voidaan liikutella mihin tahansa laitteen reunuksessa oleviin kapasitiivisiin antureihin. Koska kapasitiiviset kosketusanturit ovat yksinkertaisia ohuita kuparityynyjä, laitteen ulkoasu siistiytyy ja tulee houkuttelevammaksi.

Älykäs tarkennus

Kapasitiivista aistimista voidaan käyttää myös ohjaamaan näytön toimintoja yhdellä kädellä tukemalla eleiden tunnistusta puhelimen takapinnalla, kuten kuvassa 4 on esitetty. Käyttäjä voisi esimerkiksi säätää tarkennusta valokuvaa otettaessa. Anturin naputtelu voisi siirtää puhelimen valokuvatoiminnosta videon kuvaukseen ilman, että kuvan tarkennus menetetään.

Kapasitiivinen anturi puhelimen takapinnalla antaa käyttäjälle mahdollisuuden nopeasti tarkentaa kuvaa tai vaihtaa kuvaustilasta toiseen.

Läheisyys- ja kasvojentunnistus

Läheisyystunnistus on nopeasti tulossa tärkeäksi toiminnoksi useissa älypuhelimissa. Läheisyysanturin ensisijainen tehtävä on estää vahinkokosketukset tai väärät kosketustapahtumat, kuten esimerkiksi se, kun käyttäjä vastaa puheluun ja samalla kasvot koskettavat näyttöä (ks. kuva alla). Tämä tekniikka myös parantaa laitteen energiatehokkuutta, sillä LCD-näytön taustavalo voidaan sammuttaa puhelin aikana.

Kapasitiivisessa läheisyyden aistimisessa on useita etuja perinteiseen infrapunapohjaiseen aistimiseen. Tärkein etu on se, kapasitiiviset anturit eivät vaadi leikkauksia pintamateriaaliin. Tämä vähentää työkalukustannuksia ja parantaa mobiililaitteen ulkonäköä.

Kasvojen läheisyystunnistus voi sammuttaa kosketunäyttöliittymän, mikä estää virheellisiä kosketusten rekisteröintejä käyttäjän kasvojen osuessa vahingossa ruutuun.

Herätys lähestyttäessä

Laadukkaat kapasiitiviset läheisyysanturit pystyvät tunnistamaan käyttääjn lähestymisen jopa 30 sentin päästä. Tämä toiminto auttaa käyttäjiä löytämään puhelimensa pimeässä, sillä puhelin osaa valaista näyttönsä tai ledinsä kun käyttääj lähestyy sitä. Heräämistä lähestyttäessä voidaan käyttää myös leditaustavalon hallintaan. Tämä toiminto auttaa nopeuttamaan järjestelmän heräämistä, parantamaan laitteen vastetta, pienentämään tehonkulutusta ja myös parantamaan sen ulkonäköä.

SAR-määräykset matkapuhelimissa

SAR-lukema kertoo, kuinka paljon RF-energiaa imeytyy ihmiskehoon sähkömagneettiselle säteilylle altistuttaessa. Säänteluviranomaiset kuten FCC (Federal Communications Commission) vaativat rajoittamaan RF-energian imeytymistä pienentämällä lähetystehoa silloin, kun laite on ihmisen lähellä. Kapasitiiviseen aistimiseen perustuvaa läheisyysanturia voidaan käyttää ihmisen läheisyyden aistimiseen ja RF-tehon pienentämiseen tarvittaessa.

Nappi, ohjaustikku ja hanska

Kosketuskäyttöliittymän pitää älypuhelimessa toimia kunnolla silloinin kun käyttäjällä on hanskat joko kylmän sään tai työn vaatimusten takia. Kapasitiivisen aistimisen edistykset mahdollistavat sen, että anturit voivat aistia heikkoja signaaleja, joita hansikkaaseen puettu sormi tuottaa. Samalla anturi sivuuttaa väärät kosketukset anturin yläpuolella leijuvan sormen takia. Kapasitiivinen aistiminen yhdistää anturilaitteiston ja ohjelmistoalgorimit saavuttaakseen halutun toiminnallisuuden ja herkkyyden hanskakäytössä.

Monissa suurinäyttöisissä älypuhelimissa voidaan käyttää stylus-ohjaustikkua näytöllä navigointiin. Samalla tikulla voidaan käyttää kapasitiivisia nappeka. Tämä kaksitoimisuus on tärkeää mukavauuden kannalta.

Kapasitiivisten kosketusnappien käyttö sekä ohjaustikulla että sormella.

Vedenkesto

Älypuhelimen luotettava toiminta myös kosteissa oloissa vaatii edistynyttä vedenkestoisuutta. Tämä voidaan tehdä kahdella menetelmällä: suojaelektrodilla ja vahtianturilla. Suojaelektrodin avulla estetään väärät kosketukset, jotka aiheutuvat vesipisaroista kosketusanturin päällä. Vahtianturi tunnistaa puolestaan jatkuvasti virtaavan veden, jolloin se estää kaikkia muita antureita reagoimasta veteen. Myös näin vältetään väärät kosketukset.

Kaikki tässä artikkelissa kuvatut edistyneet toiminnot parantavat älypuhelimen käyttäjän käyttökokemusta. Ne antavat valmistajalle myös mahdollisuuden erottautua tuotteillaan kilpailijoista. Toimintojen toteuttamiseksi kehittäjät tarvitsevat käytössä todistetun ja luotettavan kosketusnäyttöjen tekniikan, joka tuo johdonmukaisen korkean signaali-kohinasuhteen (SNR) ja suuren herkkyyden. Kehittäjien pitää myös pystyä kompensoimaan ylimääräinen parasiittinen kapasitanssi. Kehityksen nopeuttamiseksi käytetyn tekniikan pitää olla yksityiskohtaisesti dokumentoitu suunnittelu- ja sijoittelusuuntaviivoineen.

Esimerkiksi Cypressin PSoC-järjestelmäpiirien perhe tarjoaa maailmanlokan kapasitiivisen CapSense-kosketustekniikan: SNR-suhde suurempi kuin 100:1, immuniteetti kohinalle, suojaelektrodit ja alhaisen tehonkulutuksen toimintamoodit. Suunnittelijat saavat myös käyttöönsä tuotantovalmiit ohjelmistoalgoritmit kuten SmartSense Auto-Tuning -tekniikan, joka jatkuvasti monitoroi ympäristöä ja kompensoi kosketusnäyttöä sen pohjalta.

back to top
MORE NEWS

Vuoden teknologiajohtajat Wärtsilästä ja kvanttitietokoneyrityksestä

Suomalaisista teknologiavaikuttajista koostuva tuomaristo valitsi vuoden 2023 teknologiajohtajiksi Wärtsilän Juha Kytölän (kuvassa) ja IQM Quantum Computersin Kuan Yen Tanin. Vuoden 2023 innovaatioprofessorin palkinto myönnettiin Tampereen yliopiston Mircea Guinalle.

Tekoäly tulee perustason valvontakameraan

Piilaaksosta ponnistava Arbarella on jo saanut nimeä energiatehokkaista kuvantamispiireistään, joilla voidaan ajaa myös koneoppimismalleja. Yhtiön uusin tulokas on CV72S-järjestelmäpiiri, joka tuo tekoälyn myös perustason valvontakameroihin.

Oskilloskooppitietoa ilmaiseksi

Kuinka käytetään oskilloskoopin mittapäitä? Mikä on paras tapa suunnitella tehoelektroniikan suotimet? Miten virranlaatu vaikuttaa signaalin eheyteen? Mitä työkaluja voidaan käyttää virheenkorjaukseen? Nämä ja paljon muuta selviävät huhtikuussa Rohde & Schwarzin ilmaisissa Oscilloscope Days -virtuaalitapahtumassa.

Silicon Labs kutisti Bluetooth-radion

Teksasilainen Silicon Labs on esitellyt kaksi uutta piiriperhettä, jotka on suunniteltu markkinoiden pienimpien IoT-laitteiden toteutukseen. Uutuudet ovat xG27-radiopiiri ja BB50-mikro-ohjainyksikkö. Sirujen koot vaihtelevat kahdesta neliömillistä viiteen.

CanSat-tölkkisatelliitteja kilometrin korkeuteen

ESERO Finland ja Tiedekeskus Heureka järjestävät nuorille suunnatun CanSat-kilpailun, jossa lähetetään tölkkisatelliitteja pienoiskantoraketin kyydissä ensimmäistä kertaa kilometrin korkeuteen. CanSat on juomatölkkiin koottu täysin toimiva satelliitin pienoismalli, joka yläilmoissa kerää tutkimuksellista havaintotietoa ilmakehän ilmiöistä.

Ohjaa Raspberry Pi -korttia ajatuksen voimalla

Lontoolaisen Imperial Collegen tutkimusassistentti Ildar Rakhmatulin on työstänyt Raspberry Pi -korttiin lisäosan, jonka avulla korttia voidaan käyttää EEG-mittaukseen. Kovimmissa visioissa suosittua Pi-korttia voidaan käyttää laitteiden ohjaamiseen ajatuksen voimalla.

Nämä kiintolevyt pettävät useimmin

Uudessa läppärissä data tallennetaan jo pääosin flash-piireihin perustuville SSD-levyille, mutta esimerkiksi varmuuskopioinnissa tai edullisemmassa lisätallennustilassa perinteinen mekaaninen HDD-levy on edelleen suosittu. Mutta ovatko ne kestäviä? Uusimman selvityksen mukaan levyissä on selviä eroja ja osa pettää selvästi muita useammin.

Yhä tarkempi ohjaus kännykkälataamiseen

Navitas Semiconductor tunnetaan huippunopeiden galliumnitridi-pohjaisten laturipiirien kehittäjänä. Yhtiö on nyt esitellyt APEC 2023 -tapahtumassa uuden ohjainpiiriperheen GaNSense Control -sarjaan. Ne lisäävät latauspiirien suorituskykyä ja nostavat laitteiston integrointiastetta entisestään.

Valmis työkalupaketti RISC-V-kehitykseen

Yksi viime viikon Embedded World -messujen kuumia puheenaiheita oli avoin RISC-V-arkkitehtuuri ja sen kasvava tarjonta sulautetuissa sovelluksissa. Kehitystyökaluja tarjoava Imperas esitteli messuilla paketin, jolla voidaan kehittää RISC-V-pohjainen suunnittelu konseptista piille.

100 wattia useasta portista

Latureista tulee yhä tehokkaampia ja monikäyttöisempiä. Sandiegolainen Silanna Semiconductor on nyt esitellyt laitevalmistajille referenssialustan, jonka avulla voidaan ensimmäistä kertaa suunnitella moniporttisia 100 watin USB-latureita.

 2022  # mobilbox
TMSNet  advertisement
6/2—15/5 # egenannons mobilbox ecf
Mar Apr May Jun # Rohde mobilbox
Mar Apr May Jun  # Farnell  mobilbox f skyskrapa
Mar 1-9/4 # Ansys sajt

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Valitse langaton teknologia oikein - osa 1

Nykyisin on käytössä useita erilaisia langattoman tiedonsiirron standardeja ja protokollia, jolloin saattaa olla vaikea valita oikeanlainen, tiettyyn sovellukseen soveltuva teknologia. Tässä artikkelissa tuodaan esiin eräitä tärkeimpiä kriteerejä, joita on syytä ottaa tarkastelun kohteeksi, kun valittavana on neljä suosittua vaihtoehtoa: Wi-Fi, Bluetooth Low Energy, valmistajakohtainen RF-tekniikka ja Connectivity Standards Alliancen protokolla Green Power.

Lue lisää...

OPINION

Poliitikot eivät kykene ratkaisemaan autoalan verotusta

Autoalan tiedotuskeskus järjesti tänään Nollasta sataan -paneelikeskustelun, jossa poliitikot keskustelivat sekä liikenteen päästöistä että sen verottamisesta. Paneeli osoitti ennen kaikkea, että poliitikoilla tulee olemaan suuria vaikeuksia laatia kestäviä, tasapuolisia ja järkeviä ratkaisuja ongelmiin.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Vuoden teknologiajohtajat Wärtsilästä ja kvanttitietokoneyrityksestä
  • Tekoäly tulee perustason valvontakameraan
  • Oskilloskooppitietoa ilmaiseksi
  • Silicon Labs kutisti Bluetooth-radion
  • CanSat-tölkkisatelliitteja kilometrin korkeuteen

NEW PRODUCTS

  • Lähes gigatavu sekunnissa muistikorteille
  • 65 watin laturiproto nopeasti
  • Intelin ARC-näytönohjaimen saa nyt Rutronikilta
  • Sovellus lataa sähköauton automaattisesti halvimmalla sähkönhinnalla
  • Farnellilta nyt tekoälyä verkon reunalle
 

NEWSFLASH

twitter
ETN_fi @ETN_fi
ETN_fi RT @joeprkns: Last night I used GPT-4 to write code for 5 micro services for a new product. A (very good) dev quoted £5k and 2 weeks. G…
maalis 17 • reply • retweet • favorite
ETN_fi This is why Nokia lost the game in mobile phones - an insiders view https://t.co/NB5Wndkx5p
joulu 12 • reply • retweet • favorite
ETN_fi @OnePlus_FI lahjoittaa Pelastusarmeijalle 50 puhelinta jouluapuun. Iso- Britanniassa samanlainen lahjoitus tehdään… https://t.co/LKdl2Pywie
joulu 07 • reply • retweet • favorite
ETN_fi Finnish PM Sanna Marin: We need to cut our dependence on China. https://t.co/598gQXKvlj #Slush2022 #China #electronics #semiconductors
marras 17 • reply • retweet • favorite
ETN_fi https://t.co/ugg6A09vln Need cm level accuracy in your positioning device? Now you can explore this with #ublox two… https://t.co/5rQNxsAu5V
loka 07 • reply • retweet • favorite
web design services
 

Section Tapet