نسعى في آي-فون إسلام إلى تعريف المستخدم العربي بكل شيء عن جهازه بدءاً من نظام التشغيل ومقالات عن خفايا لا يعلمها الكثيرون، وأيضاً معلومات عن التقنيات نفسها التي يستخدمها الآي فون مثل البلوتوث 4 وأيضاً شرحنا ما هى خدمة الجيل الرابع 4G قبل أن تقدم في الآي باد الجديد، وفي هذا المقال نشرح تقنية قديمة نستخدمها حالياً في جميع الأجهزة الذكية وهى إجابة تساءل خطر في ذهن الملايين من المستخدمين وهو ” كيف يعلم الهاتف الأعلى من الأسفل وكيف يعلم في أي اتجاه أدرته؟ “

ربما يظن البعض أن أبل هى من اخترعت حساس الدوران وأضافته للهواتف وهذا الأمر ليس صحيح وتعتبر شركة نوكيا هى المسئول عن إدخال حساس الدوارن للهواتف كما شرحنا في مقال عبقرية أبل في إعادة اختراع التقنيات، لكن كيف تعمل هذه التقنية حقاً؟ في البداية سوف نخبرك كيف تتمكن الاجهزة من معرفة الإتجاه بطريقة بدائية وبعد ذلك ننتقل للطريقة المعتمدة في الاجهزة الحديثة:

الفكرة ببساطة هي وضع حساس في الجهاز ينفاعل مع تغير وضعية الجهاز أي يسجل قراءة عندما يكون الجهاز رأسي مختلفه عن كون الجهاز أفقي وهكذا ويمكن التعبير عن ذلك عبر المثال التالي:

إذا قمنا بوضع كره متصلة بزنبرك ( سوسته ) فإنها تثبت عند وضع محدد وهو الإتزان بين قوة جذب الزنبرك ( لأعلى ) والجاذبية ( لأسفل )، أما إذا قمنا بقلبها رأساً على عقب فإن قوة الجاذبية والزنبرك تكونا في نفس الإتجاه لذا تتحرك الكرة نحوهم أي أن وضع الكرة يختلف في حالة وضعها عمودياً أو مقلوبة.

في النقطة السابقة شرحنا كيفية التفريق بين وضع الجسم عمودياً أو قلبه رأساً على عقب، لكن ماذا إذا قمت بإدارة الجهاز لليمين أو اليسار أو حتى وضعه على ظهره؟

لتفسير ذلك يجب أن نتذكر أن هناك ثلاثة إتجاهات فراغية وهى محور س ، ص ، ع ويرمز لهم باللغة الإنجليزية ب X – Y – Z وفي هذه الحالة نضع ثلاثة نماذج للزنبرك المزود بكرة وتكون الجاذبية ضد إتجاه واحد فقط منهم فمثلاً عندما يكون الجهاز عمودي يكون الزنبرك الخاص ب X فقط هو الذي يتغير عن موضعه والباقي عند الصفر أما إذا أصبح الجهاز على ظهره هنا يصبح الزنبرك الخاص ب Z فقط هو من يعطي قراءة أما X فيعود للصفر وبهذا تعلم أن الجهاز عمودي على Z كما في الصورة التالية:

ما سبق هو الطريقة البدائية لكن الهواتف لا نضع بها بالطبع زنبرك وكره لكن تطور حساس الاتجهات ليصبح بشكل آخر فيقوم بدور الزنبرك والكره قطع من السيليكون ( ذات اللون الأزرق في الصورة ) أما الوعاء هنا فهو القضبان ذات اللون الأخضر في الصورة وهى عبارة عن مكثفات “Capacitor” ويمكن مشاهدة الصورة التالية والتي توضح شكل حساس الدوران من الخارج والداخل.

عندما يتحرك الهاتف فإن قضبان السيليكون تهتز يمين ويسار وتتسبب في مرور تيار كهرباء وتختلف شدة التيار الكهربائي طبقاً لحركة الهاتف فالإهتزاز البسيط ( ميل خفيف في الجهاز ) يعطي تيار كهربائي مختلف عن الإهتزاز الكبير ( قلب الجهاز ) وبهذا يتعرف الهاتف على وضعه الحالي ويحرك بالتالي الصورة أو التطبيقات اعتماداً على الوضع الذي هو به الآن.

الأمر ليس بسيط فكما نرى الهاتف يحتوي على عدد كبير من الحساسات ليتمكن من تحديد الدوران بشكل دقيق، أما عن حجم الحساس الواحد ( القضيبين باللون الأخضر والقضيب الأزرق بينهما ) فيبلغ 500 ميكرون وهى تعني 0.5 مللي متر أي بحجم سن أرفع قلم رصاص تقوم بشراءه من المكتبات، وبسبب هذا السمك القليل للغاية وكون السيليكون مادة مرنه وليست صلبة لذا فإنها تصنع بطريقة خاصة حيث توضع في قوالب على الشكل المراد تصنيعه وتغطى القوالب بمادة عازلة ويصب عليه مادة البوتاسيم هيدروكسيد KOH والذي يتفاعل مع السيليكون ويذوب ويتبقي فقط الجزء المغطي بالعازل ( الذي على شكل حساس الدوران الذي نريده ) ويمكن مشاهدة الفيديو التالي وهو يقدم شرح لهذا الأمر:

نعلم أن المقال ليس سهلاً وربما تشعر بصعوبة في الفهم بشكل صحيح من المرة الأولى لذا نطلب منك إعادة قراءته أكثر من مرة لفهم التقنية بشكل صحيح
هل تخيلت أن دوران الصورة أمامك خلفه كل هذه التقنيات؟ وهل تفضل هذه النوعية من المقالات العلمية التي تخبرك كيف يعمل هاتفك؟ أم أنك تهتم فقط باستخدامه ولا يهمك كيف تظهر هذه النتائج أمامك؟

مقالات ذات صلة