Teardown Tuesday: Leap Motion Controller
Контроллер Leap Motion Controller - это устройство, способное отслеживать все десять пальцев, чтобы обеспечить улучшенное отслеживание жестов для управления компьютером и среды дополненной реальности. В этом разрыве мы смотрим на схему внутри контроллера.
Строительство и разборка
строительство
Электроника Leap Motion Controller заполнена двумя печатными платами. Эти две монтажные платы располагаются в черном пластиковом носителе, который крепится к алюминиевому корпусу снизу с помощью пяти винтов. Корпус покрыт инфракрасным фильтром, который склеен на внутренней стороне лицевой панели в алюминиевом корпусе.
Покомпонентный вид контроллера Leap Motion. Изображение предоставлено Leap Motion
разборка
Начните с удаления мягкого пластика в основании устройства, чтобы открыть пять винтов, которые надежно удерживают держатель печатной платы внутри корпуса. Удалите эти пять винтов.
Используйте тепловой пистолет, чтобы ослабить клей, который удерживает пластиковую линзу в верхней части устройства. Пока еще теплый, используйте пуансон, чтобы подтолкнуть держатель пластиковой печатной платы посредством отверстий для винтов в алюминиевом основании. Давление, которое вы применяете, подтолкнет носитель к ИК-объективу, в результате выталкивая его из алюминиевой панели. Продолжайте подавать давление, чтобы вывести несущую панель из алюминиевого корпуса.
См. Видео ниже для получения дополнительной информации об этом процессе:
Что внутри?
| Маркировка компонентов | Описание | Стоимость | Больше информации |
|---|---|---|---|
| CYUSB3014-BZXI | Контроллер Hi-Speed USB 3.1 | $ 32 | Техническая спецификация |
| MX25L3206E | 32 Мб памяти | $ 1 | Техническая спецификация |
| FDD6637 | P-Channel MOSFET | $ 1 | Техническая спецификация |
| SFH4714AS * | ИК-излучатель | Техническая спецификация | |
| ИК-камера |
Есть две монтажные платы, которые содержат все схемы. Маркировка «SUNNY» указывает, что они сделаны компанией Sunny Optical, китайской компанией, которая производит широкий спектр высококачественного оптического оборудования и оптических устройств. К сожалению, без лучшей маркировки я не могу догадаться, какие ИК-излучатели и платы ИК-камер они используют.
В контроллере Leap Motion Controller недостаточно микроконтроллерной схемы для обработки изображений внутри устройства. Камера (обозначенная оранжевым на изображении ниже) изображения должны быть отправлены высокоскоростным интерфейсом USB (красный) на компьютер для обработки.
CYUSB3014-BZXI (красный)
Согласно данным, этот высокоскоростной USB-контроллер имеет 32-битный ARM926EJ-процессор 200 МГц и способен передавать данные на 5 Гбит / с. Он может взаимодействовать с другими устройствами с общим программируемым интерфейсом 100 МГц (см. Конструктор GPIF II) и поддерживает SPI, UART, I²C и I²S.
MX25L3206E (розовый)
Это 32-мегабайтная CMOS-память, совместимая с SPI. Этот чип, вероятно, будет функционировать как обновление прошивки для Leap Motion Controller.
FDD6637 (желтый)
Большая часть схем на печатных платах работает на 3, 3 В. Однако на плате также имеется катушка и конденсатор для создания преобразователя напряжения. Этот 35-вольтовый P-Channel MOSFET, вероятно, является частью этой схемы и предназначен для регулирования мощности, подаваемой на ИК-излучатели.
SFH4714AS * (фиолетовый)
Я не могу положительно идентифицировать ИК-излучатель, присутствующий на печатных платах, поэтому я выбрал один из них на основе аналогичного внешнего вида. Высокопроизводительные ИК-излучатели освещают ближайшую окрестность Leap Motion Controller. Они обеспечивают свет, который отражает ваши руки обратно в модули камеры.
Пример ИК-светодиода. Изображение предоставлено RS Components
Вывод
Leap Motion Controller - это усовершенствованная инженерная техника, которая захватывает двумерные изображения и использует их для создания модели трехмерного пространства в непосредственной близости от контроллера. Схема предназначена для освещения рук, захвата изображений этих рук и отправки изображений на компьютер для обработки.
Взгляд на математику, используемую для определения движения пальца в патентной заявке, помогает объяснить, почему дизайнеры решили отправить изображения с камер на компьютер для обработки. Для решения уравнений, необходимых для определения положения всех десяти пальцев в трехмерном пространстве, требуется большой объем памяти и быстрый процессор. Поставить эти устройства внутри контроллера увеличит объем, материальную стоимость и энергопотребление устройства - три аспекта, которые необходимо учитывать при проектировании любого устройства, особенно пригодного для носки.
Следующий Teardown: USB Power Meter