Kính tinh thể lỏng dành cho người bị nhược thị (Kính đào tạo tắc mạch luân phiên) [ATtiny13]: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Nhược thị (mắt lười), một chứng rối loạn thị lực ảnh hưởng đến khoảng 3% dân số, thường được điều trị bằng băng mắt đơn giản hoặc thuốc nhỏ atropine. Thật không may, những phương pháp điều trị đó làm cho mắt khỏe hơn trong thời gian dài, không bị gián đoạn, không cho phép hai mắt (thực sự là các tế bào thần kinh trong não xử lý thông tin thị giác) hoạt động cùng nhau và đồng bộ hóa. Gần đây, tôi đã tìm thấy một bài báo trên Wikipedia, nói chi tiết về hình thức điều trị thay thế, trong đó các tấm tinh thể lỏng được đặt trước mắt và khớp cắn của chúng được điều khiển bởi mạch kỹ thuật số. Các nghiên cứu về hình thức điều trị này khá hứa hẹn, vì vậy tôi quyết định “nâng cấp” kính màn trập hoạt động thông thường từ TV 3D lên Kính đào tạo tắc mạch luân phiên.

CHỈNH SỬA: Bạn có thể tìm thấy phiên bản kính mới hơn tại đây

Bước 1: Tuyên bố từ chối trách nhiệm

Việc sử dụng một thiết bị như vậy có thể gây ra co giật động kinh hoặc các tác dụng phụ khác ở một số ít người dùng thiết bị. Việc xây dựng một thiết bị như vậy đòi hỏi phải sử dụng các công cụ nguy hiểm vừa phải và có thể gây hại hoặc hư hỏng tài sản. Bạn tự chịu rủi ro khi xây dựng và sử dụng thiết bị được mô tả.

Tuy nhiên, có những nơi không thể hỗ trợ y tế thích hợp cho những người bị rối loạn thị giác (ít nhất là bản đồ của WHO này cho tôi biết như vậy). May mắn thay, thiết bị di động trị giá 100 đô la ngày nay có cùng khả năng tính toán và độ phân giải hiển thị như PC chơi game cách đây 10 năm, vì vậy cá nhân tôi tin rằng thiết bị cấy ghép điều khiển học tự làm sẽ có sẵn như một hình thức điều trị cho nhiều người ở các nước đang phát triển * sớm hơn so với hỗ trợ y tế thích hợp.

* một số quận hậu công nghiệp ở Bắc Mỹ có một số hệ thống bảo hiểm y tế "tuyệt vời" được thiết kế để làm cho cuộc sống của người dân cũng khốn khổ !!!

Bước 2: Các bộ phận và công cụ

Các bộ phận và vật liệu:

kính 3D màn trập hoạt động

ATtiny13 hoặc ATtiny13A

2 nút chuyển đổi xúc giác

công tắc BẬT-TẮT của rocker

Tụ điện 100 nF

Tụ điện 4,7 uF

1N4148 diode

mảnh ván đục lỗ nhỏ (khoảng 28mm x 35mm)

vài đoạn dây (cáp UTP là một nguồn dây lớn)

2 pin 3V (CR2025 hoặc CR2032)

Băng cách điện

băng dính

keo cyanoacrylate

Công cụ:

máy cắt chéo

cái kìm

tuốc nơ vít cánh dẹt

tuốc nơ vít phillips nhỏ

dao tiện ích

trạm hàn

chất hàn

Lập trình viên AVR (lập trình viên độc lập như USBasp hoặc bạn có thể sử dụng ArduinoISP)

Bước 3: Kính 3D màn trập chủ động

Nguồn tấm tinh thể lỏng cho dự án của chúng tôi là kính TV 3D hoạt động. Những chiếc tôi đã sử dụng có giá 5 đô la (chúng đã được sở hữu trước). Có một số loại kính màn trập hoạt động, vì vậy hãy đảm bảo rằng loại kính bạn sử dụng đang chặn ánh sáng phân cực đúng cách (bạn có thể kiểm tra bằng cách đặt bộ lọc phân cực hoặc màn hình LCD trước chúng, nó sẽ hoạt động ngay cả khi kính TẮT). Hãy cảnh giác rằng bất kỳ mảnh nhựa nào được gắn vào tấm tinh thể lỏng có thể ảnh hưởng đến sự phân cực ánh sáng. Những chiếc kính đầu tiên mà tôi đã cố gắng sửa đổi không được lắp bộ lọc phân cực phía trước vào chúng (nên có 2 trong số chúng trong mỗi bảng tinh thể lỏng, vì chúng được chế tạo tương tự như màn hình LCD) và khi bị buộc phải chặn ánh sáng, chúng xuất hiện màu tím chứ không phải màu đen, thêm về điều này trong Bước cuối cùng.

Kính TV 3D chủ động thường hoạt động ở tần số 60Hz, chặn ánh sáng như nhau cho cả hai mắt. Mắt trái bị chặn trong 8.333ms, và sau đó mắt phải bị chặn trong 8.333ms, sau đó chu kỳ lặp lại chính nó. Mắt bị chặn khi điện áp được cấp vào bảng điều khiển LC. Điện áp điều khiển tấm LC đối xứng 9,2V (biên độ đỉnh-đỉnh 18,4V).

Bước 4: Tháo kính 3D màn trập chủ động

Sử dụng tuốc nơ vít để tháo mọi ốc vít giữ kính với nhau. Có thể là một ý kiến hay nếu bạn đặt một số lớp bảo vệ lên các tấm LC (có lẽ tôi nên làm điều đó trước khi tháo vít). Sau đó, sử dụng dao tiện ích (hoặc dao cắt hộp) để cắt phần nối của hai phần của khung. Sau đó, sử dụng tuốc nơ vít đầu phẳng để mở mối nối. Việc cạy nó ra có thể hơi khó khăn nhưng hoàn toàn có thể làm được (hãy cẩn thận để không làm hỏng các thành phần kính!). Sau khi bạn hoàn thành nhiệm vụ đó, hãy tháo các bộ phận điện tử khỏi kính và các tấm LC khử ẩm khỏi PCB.

Bước 5: Đặt kính lại với nhau

Hàn 4 dây vào bảng LC (chúng cần dài hơn một chút so với dây được hiển thị trên ảnh). Sử dụng băng cách điện để giữ chặt băng mỏng xuất phát từ các tấm LC và được hàn vào dây. Sau đó lắp lại các tấm LC vào khung kính, vặn chặt các vít. Bạn có thể sử dụng keo cyanoacrylate để nối lại các phần dưới của khung. Nắp pin là không cần thiết và tôi đã không lắp lại vào vị trí của nó.

Bước 6: Lập trình vi điều khiển ATtiny

Kết nối ATtiny13 với lập trình viên yêu thích của bạn, mở công cụ nhà phát triển AVR yêu thích của bạn và ghi glass.hex vào bộ nhớ FLASH của vi điều khiển. Giữ các bit cầu chì mặc định (H: FF, L: 6A).

Tôi đã sử dụng USBasp và AVRDUDE, vì vậy sau khi kết nối chính xác các chân VCC, GND, RESET, SCK, MISO, MOSI của ATtiny13 với lập trình viên, tôi chỉ cần thực hiện một lệnh đơn giản để tải lên glass.hex:

avrdude -c usbasp -p t13 -B 8 -U flash: w: glass.hex

Tôi nhận thấy rằng các bảng Arduino khá phổ biến trên Bảng hướng dẫn, vì vậy đây là liên kết cho một hướng dẫn giải thích cách chuyển đổi Arduino thành một lập trình viên. Bạn có thể bỏ qua các bước từ 5 đến 7 liên quan đến việc biên dịch mã được viết bằng C.

Bước 7: Hàn

Hàn tất cả các thành phần điện tử vào prefboard. Trên hình bảng hàn bị thiếu diode 1N4148, sau này mình gắn vào dây trắng xanh. Sau đó, dây xoắn sẽ được kết nối với pin và được giữ cố định bằng băng cách ly. Đừng quên kết nối dây bảng LC với các chân PB0, PB1 và PB2 của ATtiny13.

Bước 8: Lắp ráp cuối cùng

Sử dụng băng dính cách ly để tách mặt dưới của bảng phụ khỏi cơ thể của người sử dụng kính. Đính khung kính bằng băng dính bạn chọn.

Tiếp theo bạn cần gắn 2 ô nút (CR2025 hoặc CR2032) vào thiết bị. Thật không may khi chúng còn mới, điện áp của chúng có thể vượt quá 3,3V. Hai trong số các tế bào đó được kết nối nối tiếp, vì vậy ngay cả sau khi giảm điện áp trên diode 1N4148 (ít nhất là 0,7V), ATtiny có thể vượt quá Điện áp hoạt động tối đa của nó một chút là 6,0V. Tôi khuyên bạn nên xả một chút pin hoàn toàn mới trước khi lắp chúng vào thiết bị.

Thiết bị tiêu thụ khoảng 1 mA.

Bước 9: Sử dụng Kính đào tạo tắc mạch luân phiên

Nút kết nối với PB3 thay đổi tần số của thiết bị (2,5Hz, 5,0Hz, 7,5Hz, 10,0Hz, 12,5Hz) và nút kết nối với PB4 thay đổi thời gian mỗi mắt ngậm (L-10%: R-90%, L- 30%: R-70%, L-50%: R-50%, L-70%: R-30%, L-90%: R-10%). Sau khi thiết lập cài đặt, bạn cần đợi khoảng 10 giây (10 giây không chạm vào bất kỳ nút nào) để chúng được lưu trữ trong EEPROM và được tải sau khi tắt nguồn, ở lần khởi chạy thiết bị tiếp theo. Nhấn đồng thời cả hai nút sẽ đặt giá trị mặc định.

Có ít nhất một trường hợp khôi phục hiện tượng lập thể trong khi xem tài liệu 3D. Nếu bạn muốn sử dụng Kính đào tạo tắc mạch luân phiên để xem vật liệu 3D trong khi đeo một cặp kính khác cùng loại (chỉ là kính chưa sửa đổi), bạn cần phải gắn một miếng o nhựa trong vào mặt sau của tấm LC, giống như cặp kính ảnh ở Bước 3 (hoặc bạn có thể sử dụng băng keo). Trong cấu hình đó, kính không thay đổi ngồi gần hơn để hiển thị. Hoặc bạn có thể đặt bảng LC bên trái thay cho bảng bên phải và ngược lại. Điều đó xoay phân cực bảng LC, nhiều hơn về điều này trong Bước cuối cùng. Tuy nhiên, làm như vậy sẽ khiến bạn không thể xem màn hình của mình mà không đeo kính chưa sửa.

Bước 10: Các dự án tương tự

Máy đọc sách điện tử di động: Lần lặp lại kính đầu tiên của tôi yêu cầu sử dụng bộ lọc phân cực bên ngoài. Tôi chỉ gắn nó vào mặt trước của bảng LC bên phải. Điều đó cho phép tôi đặt một vài bộ lọc phân cực khác lên trên màn hình e-paper (phát ra ánh sáng không phân cực) và chặn các phần của trang cho mắt phải hoàn toàn (văn bản đằng sau bộ lọc hiện nhấp nháy đối với mắt trái, vì ánh sáng bây giờ được phân cực). Nó buộc tôi phải đọc các phần bị chặn bằng mắt trái và ghép các hình ảnh từ cả hai mắt lại với nhau. Và có những nghiên cứu chỉ ra rằng việc nhìn những thứ bị loạn thị khá có lợi cho những người bị nhược thị. Bạn có thể làm những điều tương tự với các màn hình khác phát ra ánh sáng không phân cực như CRT. Vẫn còn hy vọng về những bộ phát X-Ray cũ tốt, chúng có thể hữu ích một lần nữa!

Một mặt điều khiển từ tính: Rất tiếc, phân cực của TV 3D của tôi bị xoay 90 độ so với phân cực của màn hình PC của tôi. Tôi đã giải quyết vấn đề này bằng cách đặt bảng điều khiển LC bên trái thay cho bảng điều khiển bên phải. Tấm LC có 2 bộ lọc phân cực được xoay 90 độ, vì vậy việc nhìn qua chúng từ phía bên kia sẽ xoay các phân cực ánh sáng được tấm LC “chấp nhận”. Tôi cũng đã tăng các tấm LC điều khiển điện áp lên 9V (biên độ đỉnh-đỉnh 18V) bằng cách sử dụng cầu H. Nó làm cho các tấm LC mờ hơn trong quá trình tắc. Ngoài ra, tôi đã thêm đèn LED nhấp nháy trong quá trình tắc, tiếp tục "làm chói" mắt và không cho phép nó phát triển quen với bóng tối. Hiệu ứng “chói mắt” đặc biệt dễ nhận thấy khi tôi đặt kính 3D anaglyph vào giữa mắt của mình một bảng điều khiển LC (bộ lọc màu khuếch tán ánh sáng). Như tôi đã đề cập trước đó, việc xem các tài liệu 3D có thể tốt cho việc khôi phục hiện tượng lập thể và màn hình PC của tôi không hỗ trợ công nghệ 3D ngoài anaglyph, vì vậy tôi cảm thấy buộc phải giới thiệu GZ3Doom (ViveDoom), một bản mod dành cho các trò chơi Doom cổ điển từ thập niên 90. Nó cho phép bạn sử dụng hai loại kính anaglyph (xanh lục-đỏ tươi và đỏ-lục lam), vì vậy bạn không quá quen với việc đeo kính lọc màu giống nhau.

Cầu mong Biểu tượng Tội lỗi từ MAP30 ban cho bạn một món quà là tầm nhìn thích hợp!

(bạn thực sự có nhiều khả năng chữa lành chứng rối loạn thị giác bằng cách nhìn vào các cyberdemon trong một trò chơi điện tử ma quỷ hơn là bằng cách ghé thăm các khu bảo tồn Cơ đốc giáo)