کالبدشکافی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

بررسی قطعات داخلی اپل پنسل پرو؛ کالبدشکافی هوشمندترین قلم دنیا

سایر
۰ نظر
۳۵ نفر
کد ۳۶۹۷

اپل پنسل پرو (Apple Pencil Pro) فقط یه قلم ساده برای نقاشی دیجیتال نیست؛ این گجت کوچیک پر از سنسورها و چیپست‌های پیشرفته‌ست که باعث می‌شن حساسیت به فشار، ژست‌های حرکتی و حتی بازخورد لمسی (Haptic) به بهترین شکل کار کنن. خیلی جذابه که ببینیم اپل چطور این همه قطعه رو توی یه استوانه به این باریکی جا داده!

تیم آیسی‌مدار تصمیم گرفته تو این مقاله، برد اصلی اپل پنسل پرو رو زیر ذره‌بین ببره و تک‌تک آیسی‌های روی اون رو شناسایی کنه. طراحی مدارهای اپل همیشه یه کلاس درس عالی برای مهندسای الکترونیک و تعمیرکارهای حرفه‌ایه، چون فشردگی قطعات اینجا به بالاترین حد خودش رسیده.

یادت باشه باز کردن این قلم به شدت سخته و احتمال آسیب دیدن فلت‌ها و بدنه خیلی بالاست، پس این کار فقط جنبه آموزشی داره. حالا بریم ببینیم روی برد اصلی این قلم جادویی چه خبره!

مرحله ۱

روی اول مادربرد اصلی؛ پردازنده‌ها و کنترلرها

میکروکنترلر 32 بیتی مدل STM32L496VG با معماری ARM Cortex-M4 ساخت STMicroelectronics. این چیپ احتمالا پردازنده اصلی قلمه که محاسبات مربوط به فشار و زاویه رو با سرعت بالا پردازش می‌کنه.

در کنار پردازنده اصلی، یه میکروکنترلر کم‌مصرف‌تر هم داریم؛ مدل STM32L072CZ با معماری ARM Cortex-M0+ از همون برند STMicroelectronics که برای مدیریت کارهای سبک‌تر و کاهش مصرف باتری استفاده می‌شه.

آیسی تقویت‌کننده صدای Cirrus Logic مدل CS35L91. وجود این قطعه نشون می‌ده که اپل برای ایجاد بازخورد لمسی (ویبره یا هپتیک) توی قلم، از سیگنال‌های صوتی و درایورهای مربوط به اون استفاده می‌کنه.

مبدل کاهنده ولتاژ 300 میلی‌آمپری (Buck converter) مدل TPS62743 از تگزاس اینسترومنتس که ولتاژ رو برای بخش‌های حساس برد به دقت تنظیم می‌کنه.

نوسان‌ساز (Oscillator) از نوع MEMS ساخت شرکت SiTime که کلاک و فرکانس دقیق رو برای هماهنگی پردازش‌ها بین قطعات برد فراهم می‌کنه.

این سوییچ بار (Load switch) مدل FPF1039 از شرکت onsemi روی برد تعبیه شده. وظیفه‌اش اینه که جریان برق رو به بخش‌های خاصی از مدار به‌طور ایمن قطع و وصل کنه تا هم تو مصرف باتری صرفه‌جویی بشه و هم جلوی اتصالی رو بگیره.

سوییچ آنالوگ SPDT مدل FSA5157 ساخت onsemi که برای مسیردهی و سوئیچ سیگنال‌های آنالوگ بین سنسورها و پردازنده‌ها کاربرد داره.

مرحله ۲

روی اول مادربرد؛ ادامه قطعات

بافر تکی 74AUP1G125 از برند Nexperia. این قطعه کوچیک برای تقویت یا ایزوله کردن سیگنال‌های دیجیتال توی مسیرهای ارتباطی روی برد استفاده می‌شه تا اطلاعات بدون خطا منتقل بشن.

مرحله ۳

روی اول مادربرد؛ بلوتوث و ارتباط بی‌سیم

تراشه nRF52833 از Nordic Semiconductor که در واقع یه سیستم-روی-چیپ (SoC) با پشتیبانی از بلوتوث 5.4 هست. این همون قطعه‌ایه که قلم رو با سرعت بالا، مصرف بهینه و بدون تأخیر به آیپد متصل نگه می‌داره.

مرحله ۴

روی اول مادربرد؛ سنسورهای حرکتی

سنسور شتاب‌سنج و ژیروسکوپ ساخت Bosch Sensortec. این سنسورها حرکات دست، میزان چرخش (Roll) و زاویه قلم رو با دقت فوق‌العاده‌ای تشخیص می‌دن تا خطوط نقاشی کاملا طبیعی کشیده بشن.

مرحله ۵

روی دوم مادربرد؛ سیستم شارژ و مدیریت تغذیه

آیسی کنترلر شارژ بی‌سیم که احتمالا ساخت NXP Semiconductors هست. این تراشه وقتی قلم رو به لبه مگنتی آیپد می‌چسبونی، وظیفه دریافت انرژی و شارژ باتری رو مدیریت می‌کنه.

یه مبدل کاهنده ولتاژ 300 میلی‌آمپری دیگه (مدل TPS62743) از تگزاس اینسترومنتس که برای تأمین برق یه بخش مجزای دیگه از مدار تعبیه شده.

مبدل افزاینده ولتاژ (Boost converter) مدل TPS612994 از شرکت تگزاس اینسترومنتس که ولتاژ پایین باتری رو برای قطعاتی که نیاز به ولتاژ بالاتری دارن، بالا می‌بره.

مالتی‌پلکسر توان مدل TPS2116 از تگزاس اینسترومنتس؛ یه آیسی هوشمند که بین دو منبع تغذیه سوئیچ می‌کنه تا همیشه برق پایدار و بدون قطعی به سیستم برسه.

رگولاتور شانت قابل برنامه‌ریزی مدل ATL431LIBQ از همون برند تگزاس اینسترومنتس که برای تثبیت دقیق ولتاژ مرجع تو مدار به کار می‌ره.

درایور و رگولاتور خطی (LDO) مدل NCP103AMX130TCG از شرکت onsemi که ولتاژ 1.3 ولت و جریان 150 میلی‌آمپر رو با کمترین نویز برای قطعات حساس تأمین می‌کنه. خب، اینم از کالبدشکافی و شناسایی چیپ‌های قلم حرفه‌ای اپل! امیدوارم این بررسی تو آیسی‌مدار برات جذاب و مفید بوده باشه. اگر از این سبک مقاله‌ها خوشت میاد، حتما لینک این صفحه رو برای دوستای گیک و تعمیرکارت هم بفرست. موفق باشی!

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

کالبدشکافی‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!