Функцию стилуса индуктивного сенсорного дисплея ”Pocket Book” можно реализовать, используя всего две недорогие радиодетали. Емкость и катушку индуктивности с цилиндрическим ферритовым сердечником. Катушка является приемно-передающей антенной. Конденсатором, подключенным к ней параллельно, настраивается резонансная частота контура, соответствующая частоте возбуждающих импульсов катушки дисплея. В промежутках между этими импульсами исходит обратный сигнал от стилуса, по нему с помощью “хитрой” антенны, контроллер локализует положение стилуса.
Был проведен эксперимент с дросселем, намотанным на сплошной ферритовый стержень диаметром 2.8 мм длиной 15мм. Обмотка 27 витков, длина намотки 11мм. виток к витку. При подключении конденсатора емкостью 12n (12000 пикофарад) появилась уверенная связь с дисплеем. Настройку контура можно производить и изменением количества витков катушки и не обязательно на максимальную чувствительность. На этом, хорошие новости кончаются, и далее идет список не очень приятных проблем.
- Самое неприятное это температурный коэффициент емкости (ТКЕ). Устройство с нестабильным конденсатором может перестать работать от нагрева рукой. Необходимо использовать емкости типа NPO, у которых ТКЕ, вроде бы, равен нулю. При намотке катушки не натягивать сильно провод и закрепить его не разъедающим изоляцию жидким лаком. Для уменньшения потерь в контуре используют литцендрат.
- Срабатывание может происходить в 5мм от дисплея, а отрыв в 10мм, из-за этого могут появиться ложные срабатывания или “тянучки” на рисунках. Можно до минимума убавить чувствительность сдвигом амплитудно частотной характеристики и некоторых это устроит, но без усложнения конструкции проблему полностью не решить. В фирменном стилусе, между катушкой и пером-толкателем находятся силиконовое колечко и ферритовый диск. При надавливании на перо силиконовое кольцо сдавливается, диск, сближаясь с катушкой, увеличивает ее индуктивность. Этим достигается увеличение сигнала только в нужный момент. Обратным эффектом было бы приближение к катушке короткозамкнутого витка. Один из вариантов - замыкание цепи контура при нажатии на стилус.
- Вертикальные и горизонтальные линии рисуются без проблем. Линии, проведенные наклонно могут иметь волнистость, которая исчезает при поднятии катушки над дисплеем на определенную высоту. Было замечено, чем меньше размер сердечника, тем больше волнистость. Чем выше приходится поднимать катушку, тем менее точна проекция на дисплей при наклоне стилуса, хотя и фирменный стилус не может этим похвастаться. Не просто так приходится рисовать белым пером по белому. Никогда не было ощущения, что рисуешь карандашом.
ФЕРРИТ ОЧЕНЬ ТВЕРДЫЙ МАТЕРИАЛ, НЕ ПОЦАРАПАЙТЕ СВОЙ ДИСПЛЕЙ.
Стилус я сделал с разбегу и даже умудрился вписаться в размеры фирменного. А потом нарисовались проблемы в виде небольшой волнистости и температурной нестабильности. Единственное в чем он превзошел фирменный (!!!) так это в точности проекции. Она почти идеальна даже при 30 градусном наклоне к горизонту. В качестве сердечника использовал старинный советский дроссель ДМ-04. С другими размерами такого эффекта почему-то не наблюдалось. Нагрел выводы на газовой горелке и очень осторожно удалил их. Естественно убрал обмотку и прочистил отверстие, куда впоследствии вставил перо из прочного пластика. Перо вставляется без натяга (феррит очень хрупок) и закрепляется слабеньким клеем. А перед этим я заточил один конец сердечника на конус, градусов 60. Катушка намотана проводом диаметром где-то 0.1мм почти по всей длине. Точнее сказать не могу, поезд уехал. Емкость около 10n. Конусная часть сердечника выдвинута наружу, длина пера 2.5мм. Я затачивал еще три сердечника разных размеров, но такого эффекта не получил и как объяснить это не знаю. Корпус стилуса составной. Катушка не должна экранироваться, для этой части подошла пластмассовая кнопка от шариковой ручки далее идет металлическая трубочка и самодельный хвостовик с клювиком. Конечно, Вы поняли, что прежде всего, нужен серьезный эксперимент, необходим измеритель емкости и если Вы пошли по упрощенному пути, то неплохо бы сделать ручную подстройку частоты. Эксперименты проводил в программе ”Scribble” ориентируясь на загорание светодиода и высоту срабатывания дисплея. Необходимо не забывать, что при вставленном в читалку стилусе, импульсов возбуждения ждать не следует. Также, из экономических соображений, они отключаются при бездействии через некоторое время, нажмите центральную кнопку джойстика и они включатся. На этом заканчиваю и желаю всем удачи.
