Teardown Tuesday: PlayStation Move Controller
Во вторник Teardown на этой неделе мы сбрасываем контроллер PlayStation Move, чтобы узнать, какие микросхемы и компоненты составляют текущую игровую технологию.
PlayStation Move - это ответ Sony на Nintendo Wiimote. Перемещение функционирует как обычный контроллер PlayStation со всеми знакомыми кнопками, но также загружается датчиками, которые позволяют пользователям переводить физические движения в цифровые элементы управления. Давайте посмотрим, что внутри!
Ключевые части
В Sony Move есть несколько узнаваемых частей. Вот список, прежде чем мы пойдем.
- STM32F103 MPU
- 2-осевой гироскоп STM LPR425AL
- Y5250H Z-Axis Гироскоп
- 3-осевой гироскоп KXSC4
- AK8974 3-осевой магнитный компас
- Передатчик Bluetooth BC4RE
- Радиомодуль ALPS 503A
- TPS63030 Конвертер Buck-Boost
- TI BQ24080
- 24C32 Последовательная EEPROM
Снаружи
Устройство изготовлено из пластмассы и удерживается вместе с четырьмя винтами. Верхняя часть устройства имеет резиноподобную сферу, которая легко сжимается. Дно имеет различные порты ввода-вывода. Само устройство самопроизвольно формируется таким образом, что его легко удерживать. Поскольку эти устройства предназначены для перемещения и поворота, они довольно прочные.
Контроллер MoveStation Move
Контроллер имеет несколько кнопок, включая скобки PlayStation: X, круг, треугольник и квадрат. Нижняя часть устройства содержит триггер, а стороны содержат кнопки запуска / выбора.
Контроллер также имеет две дополнительные кнопки: один находится в центре четырех основных кнопок сверху, а другой - меньшая кнопка PlayStation-logo ниже.
Курок
Ярлык, найденный на задней панели контроллера
Порты ввода / вывода, расположенные на задней панели контроллера
Открытие контроллера
Контроллер был очень легко открыт. Он удерживается вместе с четырьмя винтами, расположенными на задней панели контроллера в углах. Открыв его, были обнаружены все основные части контроллера, включая вибромотор, литий-ионный аккумулятор, схемы, модули и даже ленточные кабели.
Как ни странно, шар устанавливается на половину корпуса, а остальные компоненты установлены с другой стороны, а два электрически соединены через плоский ленточный кабель. Такой шаг заставляет блок объединить не только сложнее (поскольку кабели очень короткие). Это также делает ремонт более дорогим, поскольку его можно выполнить только вручную и обычно с помощью сквозных соединителей.
Контроллер открыт
Батарея, найденная в устройстве, представляет собой литий-ионный аккумулятор емкостью 1380 мАч при 3, 7 В. Сама батарея невероятно хорошо построена с резиновой прокладкой, размещенной снаружи, чтобы предотвратить толчок.
Учитывая, как маленькие электронные компоненты стали, решение о дизайне использовать большую батарею большой емкости имеет смысл (поскольку в контроллере имеется большое количество свободного места). Кроме того, контроллер может быть проще в использовании, если он имеет некоторый вес позади него, и поэтому батарея может также действовать как балласт.
Батарея снята с контроллера
Макрофотография батареи
Извлечение аккумулятора и корпуса аккумулятора позволяет использовать бэкэнд, в котором расположены порты ввода-вывода. Это показывает пару печатных плат, содержащих разные порты USB, функции которых в основном предназначены для зарядки.
Он также показывает вибрационный двигатель. Многие игры требуют тактильной обратной связи, в результате чего действие игрока приводит к ощущению ощущения игрока с контрольной точки. Один классический пример - стрельба из пушки в игре. Самые современные шутерские игры активируют вибрационные двигатели в контроллерах, когда игрок стреляет в свое оружие. Это дает эффект реализма и помогает игрокам узнать, стреляет ли их пистолет. Вибрационные двигатели также могут использоваться для таких ситуаций, как взрывы и даже пульса.
Батарея удалена
Вибромотор и USB-порты ввода-вывода
Верхняя печатная плата
Верхняя часть основной печатной платы полностью видна без необходимости удаления дополнительных деталей или корпусов.
Первая особенность, которая выделяется, - это большой микроконтроллер, который был обнаружен при извлечении батареи. Эта ИС является стандартным микроконтроллером STM32F103, который содержит процессор на базе ARM, флэш-память 128 КБ, USB, CAN, таймеры, АЦП и множество периферийных устройств. Пакет, показанный на печатной плате, представляет собой 100-контактный LQFP и обычно продается по 6 - 10 долларов США каждый.
Микроконтроллер STM32 - сердце Движения PlayStation
Рядом с микроконтроллером много золотых колодок с идентификацией TPxx. Это контрольные точки, которые используются для проверки и программирования контроллера перед его отправкой, чтобы убедиться, что он функционирует правильно. Такие контрольные точки усложняют дизайн печатной платы и несут много затрат при изготовлении изделия, поэтому их обычно можно найти на более дорогих продуктах. Это не имело бы экономического смысла для энергичного тестирования дешевых предметов, которые легко заменяются при повреждении или неисправности.
Многие контрольные точки, найденные на верхней стороне печатной платы
Далее на печатной плате (рядом с сферой) имеется ленточный соединитель, небольшая микросхема с идентификацией AKM8974 и модуль с металлическим экраном с идентификатором 701A12B ALPS. Металлический экран легко снимается с помощью небольшой плоской отвертки, которая показывает несколько частей, включая серийную EEPROM (24C32) и BC4REA16 Cambridge Silicon Radio Bluetooth RF IC. Серийная EEPROM, скорее всего, сохранит информацию, такую как сетевые имена и пароли.
Одна из причин использования закрытых модулей, как показано здесь, заключается в том, чтобы помочь с управлением ЭМС, поскольку металлический корпус помогает поглощать излучаемые электромагнитные сигналы для схем, таких как часы и линии передачи данных. AKM8974 представляет собой 3-осевой абсолютный компас с магнитной осью, который использует I 2 C для связи с основным контроллером.
Модуль Bluetooth
Металлический щит снят
Задняя сторона печатной платы
Задняя сторона печатной платы показывает множество частей для поверхностного монтажа, включая ряд микросхем, резисторов, конденсаторов и прокладок. Кнопки на контроллере вдавливают в резиновую мембрану, которая затем нажимает на маленькие переключатели на поверхности печатной платы.
Обратная сторона печатной платы
Верхняя часть печатной платы (рядом с сферой) содержит переключатели и контактные площадки для кнопок.
Далее по печатной плате можно найти несколько микросхем, а также модуль, содержащий металлический экран. Первая ИС, KXSC4, представляет собой 3-осевой акселерометр, который полезен для обнаружения жестов. Акселерометры не могут использоваться для абсолютного положения или даже скорости тока, поскольку они только обнаруживают изменение скорости (помните, ускорение - dv / dt).
3-осевой акселерометр KXSC4
Очень интересный модуль находится рядом, который заключен в металлический экран, который, по-видимому, покрыт золотом. Идентификация на этом модуле бесполезна (11648), но благодаря некоторым онлайн-ресурсам я определил интегральную схему, смонтированную внутри, в качестве двухмоторного гироскопа STM LPR425AL. Снятие щита было сделано в надежде увидеть внутреннюю схему, но оказывается, что внутренние элементы сделаны на керамической основе, что привело к некоторому ущербу.
Металлический экран, покрывающий гироскоп
Керамическое устройство показало
Второй IC ниже модуля - Y5250H, который представляет собой гироскоп с осью Z. Хотя для этой части нет данных, она часто связана с контроллером PlayStation Move, который предполагает, что этот номер детали может быть специфическим для производственной линии. Некоторые онлайн-ресурсы идентифицируют эту часть как STM LY5250 (акселерометр).
Одноосный гироскоп
Ниже этих микросхем представлен большой набор деталей и других ИС, включая BRQ11J (BQ24080) и CEE TI J (TPS63030). BRQ11J - это литиево-ионный контроллер заряда IC производства Texas Instruments, а CEE TI J - это одноканальный конвертор с индуктивным ускорителем.
Остальные компоненты ПХД
Сфера
Сфера, которая находится на вершине контроллера, - это в основном пространство, содержащее один многоцветный светодиод.
Интересно, что можно увидеть толстую металлическую стенку, которая обеспечивает пространство, необходимое для ленточного кабеля для доступа к светодиоду. Причина этого металлического экрана может быть связана с контролем электромагнитной совместимости и вот почему. Для повышения эффективности и создания интересных цветовых паттернов линии RGB будут быстро переключаться и быстро меняться. Такое быстрое изменение (даже если частота находится на низких кГц) создает выбросы ЭМ, которые могут легко нарушать спецификации FCC и CE.
Поскольку линии RGB также пересекают радиочастотные модули и антенну, существует хорошая вероятность того, что линии RGB будут воспринимать помехи, а затем снова излучать сигналы дальше по линии. Поэтому металлический экран вокруг ленточного кабеля помогает поглощать излучаемое излучение ленточным кабелем и, следовательно, помогает соответствовать спецификациям FCC и CE по выбросам ЭМ.
Сфера
Сфера удалена
Металлический щит
Резюме
В разрыве AAC мы обычно заботимся о том, чтобы узнать, какие компоненты используются в устройствах и комментирует выбор дизайна. Но я вынужден сказать, что этот контроллер PlayStation Move должен быть самой красиво построенной доской, которую я даже видел.
В нем показаны общие ИС, которые каждый может приобрести и использовать (с удивительно маленькими неидентифицируемыми частями). Все части невероятно чисты. Показаны многие особенности дизайна печатных плат, такие как контрольные точки, сшивание через и управление EMC. В целом, единица в целом очень хорошо сочетается.
Глядя на это сложное устройство, странно, как игровые контроллеры в прошлом эволюционировали от всего лишь нескольких кнопок до гироскопов, акселерометров, магнитных датчиков, кнопок давления и сложных триггерных действий.
Следующий Teardown: iPod Shuffle 4-го поколения