Ochelari cu cristale lichide pentru ambliopie (Ochelari de antrenament pentru ocluzie alternativă) [ATtiny13]: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Ambliopia (ochiul leneș), o tulburare a vederii care afectează aproximativ 3% din populație, tratată de obicei prin patch-uri oculare simple sau picături de atropină. Din păcate, aceste metode de tratament ocluzie un ochi mai puternic pentru perioade lungi de timp neîntrerupte, nepermițând doi ochi (de fapt neuroni din creier care procesează informații vizuale) să lucreze împreună și să se sincronizeze. Recent, am găsit un articol pe Wikipedia, care detaliază o formă alternativă de tratament, în care panourile cu cristale lichide sunt plasate în fața ochilor și ocluziile lor sunt conduse de circuite digitale. Studiile în această formă de tratament sunt destul de promițătoare, așa că am decis să „actualizez” ochelarii obișnuiți cu declanșator activ de la televizor 3D la Ochelari de antrenament pentru ocluzie alternativă.

EDIT: Puteți găsi aici o versiune mai nouă de ochelari

Pasul 1: Declinarea responsabilității

Utilizarea unui astfel de dispozitiv poate provoca convulsii epileptice sau alte efecte adverse la o mică parte din utilizatorii dispozitivului. Construcția unui astfel de dispozitiv necesită utilizarea unor instrumente moderat periculoase și poate provoca daune sau daune bunurilor. Construiți și utilizați dispozitivul descris pe propriul risc.

Cu toate acestea, există locuri în care asistența medicală adecvată pentru persoanele cu tulburări de vedere nu este posibilă (cel puțin această hartă a OMS mi-o spune). Din fericire, astăzi dispozitivul mobil de 100 de dolari are aceeași putere de calcul și rezoluție de afișare ca și PC-urile de jocuri de acum 10 ani, așa că personal cred că implanturile cibernetice DIY vor fi disponibile ca formă de tratament pentru mulți oameni din țările în curs de dezvoltare * mai devreme decât asistența medicală adecvată.

* unele județe postindustriale din America de Nord au niște sisteme de asigurări medicale „grozave” concepute pentru a face viața oamenilor și nenorocită !!!

Pasul 2: Piese și instrumente

Piese și materiale:

ochelari 3D cu obturator activ

ATtiny13 sau ATtiny13A

2 butoane tactile de comutare

comutator basculant ON-OFF

Condensator 100 nF

4.7 condensator uF

1N4148 diodă

bucată mică de perfboard (în jur de 28mm x 35mm)

câteva bucăți de sârmă (cablul UTP este o sursă excelentă de fire)

2 baterii de 3V (CR2025 sau CR2032)

banda izolatoare

bandă adezivă

lipici cianoacrilat

Instrumente:

tăietor diagonal

cleşte

șurubelniță cu lamă plată

surubelnita phillips mica

cuțit utilitar

stație de lipit

lipit

Programator AVR (programator autonom precum USBasp sau puteți utiliza ArduinoISP)

Pasul 3: Ochelari 3D Active Shutter

Sursa panourilor cu cristale lichide pentru proiectul nostru sunt ochelarii TV activi 3D. Cele pe care le-am folosit mi-au costat 5 dolari (erau deținute). Există puține tipuri de ochelari cu declanșator activ, deci asigurați-vă că cele pe care le utilizați blochează corect lumina polarizată (o puteți verifica plasând un filtru polarizant sau LCD în fața lor, ar trebui să funcționeze chiar și atunci când ochelarii sunt OPRIȚI). Aveți grijă ca orice bucată de plastic atașată panourilor cu cristale lichide să influențeze polarizarea luminii. Primii ochelari pe care am încercat să-i modific nu aveau filtru polarizant frontal instalat în ei (ar trebui să fie 2 dintre ei în fiecare panou cu cristale lichide, deoarece sunt construiți în mod similar cu LCD-urile) și atunci când sunt forțați să blocheze lumina, au apărut violet, nu negru, mai multe despre acest lucru în ultimul pas.

Ochelarii TV activi 3D funcționează în mod normal la 60Hz, blocând lumina în mod egal pentru ambii ochi. Ochiul stâng este blocat pentru 8,333 ms, iar apoi ochiul drept este blocat pentru 8,333 ms, apoi ciclul se repetă. Ochiul este blocat când tensiunea este aplicată panoului LC. Tensiunea care acționează panourile LC este simetrică de 9,2 V (amplitudine vârf-la-vârf 18,4 V).

Pasul 4: Demontarea ochelarilor 3D cu declanșator activ

Folosiți o șurubelniță pentru a îndepărta șuruburile care țin ochelarii împreună. S-ar putea să fie o idee bună să punem o protecție asupra panourilor LC (probabil că ar fi trebuit să o fac înainte să scot șuruburile). Apoi folosiți cuțitul utilitar (sau tăietorul cutiei) pentru a tăia îmbinarea a două părți ale unui cadru. Apoi utilizați o șurubelniță cu lamă plată pentru a deschide îmbinarea. Încercarea deschisă poate fi puțin dificilă, dar ar trebui să fie posibilă (aveți grijă să nu deteriorați componentele din sticlă!). După ce ați finalizat acea sarcină, îndepărtați piesele electronice de pe ochelari și panourile LC de desoldat din PCB.

Pasul 5: Puneți ochelarii împreună

Lipiți 4 fire pe panourile LC (trebuie să fie puțin mai lungi decât cele afișate pe fotografie). Folosiți bandă izolatoare pentru a asigura banda subțire care provine de la panourile LC și care este lipită pe fire. Apoi puneți panourile LC înapoi în rama ochelarilor, fixați șuruburile. Puteți folosi lipici cianoacrilat pentru a uni părțile inferioare ale cadrului. Capacul bateriei nu este necesar și nu l-am pus la loc.

Pasul 6: Programarea microcontrolerului ATtiny

Conectați ATtiny13 la programatorul dvs. preferat, deschideți instrumentul dvs. preferat de dezvoltare AVR și scrieți glasses.hex în memoria FLASH a microcontrolerului. Păstrați biții de siguranță impliciți (H: FF, L: 6A).

Am folosit USBasp și AVRDUDE, deci după ce am conectat corect pinii VCC, GND, RESET, SCK, MISO, MOSI de la ATtiny13 la programator, am avut nevoie doar să execut o comandă simplă pentru a încărca ochelari.hex:

avrdude -c usbasp -p t13 -B 8 -U bliț: w: ochelari.hex

Am observat că plăcile Arduino sunt destul de populare pe Instructables, așa că iată linkul pentru un tutorial, care explică cum să convertiți Arduino într-un programator. Puteți sări peste pașii 5-7 care se referă la compilarea unui cod scris în C.

Pasul 7: lipire

Lipiți toate componentele electronice pe prefabricate. Pe imaginea lipitei diodei 1N4148 lipsește dioda, am atașat-o mai târziu la un fir alb-albastru. Sârmele răsucite vor fi ulterior conectate la baterii și ținute în siguranță pe loc prin bandă de izolare. Nu uitați să conectați firele panoului LC la pinii PB0, PB1 și PB2 ai ATtiny13.

Pasul 8: Adunarea finală

Utilizați bandă de izolare pentru a separa partea inferioară a plăcii prefabricate de corpul ochelarilor. Atașați rama ochelarilor prefabricate cu bandă adezivă la alegere.

Apoi trebuie să atașați 2 celule buton (CR2025 sau CR2032) la dispozitiv. Din păcate, când sunt noi, tensiunea lor poate depăși 3,3V. Două dintre aceste celule sunt conectate în serie, deci chiar și după o cădere de tensiune pe dioda 1N4148 (puțin mai puțin de 0,7V), ATtiny poate depăși ușor tensiunea sa maximă de funcționare de 6,0V. Vă recomandăm să descărcați ușor baterii complet noi, înainte de a le introduce în dispozitiv.

Dispozitivul consumă aproximativ 1 mA.

Pasul 9: Utilizarea ochelarilor alternativi de antrenament pentru ocluzie

Butonul conectat la PB3 schimbă frecvența dispozitivelor (2,5Hz, 5,0Hz, 7,5Hz, 10,0Hz, 12,5Hz), iar butonul conectat la PB4 modifică cât timp este oclus fiecare ochi (L-10%: R-90%, L- 30%: R-70%, L-50%: R-50%, L-70%: R-30%, L-90%: R-10%). După ce setați setările, trebuie să așteptați aproximativ 10 secunde (10 secunde pentru a nu atinge niciun buton) pentru ca acestea să fie stocate în EEPROM și încărcate după oprire, la următoarea lansare a dispozitivului. Apăsarea ambelor butoane în același timp setează valorile implicite.

Există cel puțin un caz de recuperare a stereopsiei realizat în timp ce vizionați material 3D. Dacă doriți să folosiți ochelari de antrenament pentru ocluzie alternativă pentru a viziona materiale 3D în timp ce purtați o altă pereche de același tip de ochelari (doar nemodificați), trebuie să aveți atașată o bucată din plastic transparent pe partea din spate a panourilor lor LC, precum cele fotografia din Pasul 3 (sau puteți folosi bandă scotch). În acea configurație, ochelarii nemodificați stau mai aproape de afișaj. Sau, alternativ, puteți pune panoul LC stâng în locul celui drept și invers. Asta rotește polarizarea panourilor LC, mai multe despre acest lucru în ultimul pas. Cu toate acestea, acest lucru vă va face să nu vă puteți viziona ecranul fără ochelari nemodificați.

Pasul 10: Proiecte similare

Cititor de cărți electronice dicoptice: prima iterație a ochelarilor mei a necesitat utilizarea filtrului de polarizare externă. L-am atașat numai în partea din față a panoului LC din dreapta. Asta mi-a permis să pun câteva alte filtre de polarizare pe ecranul de hârtie electronică (care emite lumină nepolarizată) și să blochez complet părți ale paginii pentru ochiul drept (textul din spatele filtrelor pâlpâie acum pentru ochiul stâng, deoarece lumina este acum polarizată). Mă obligă să citesc părțile blocate cu ochiul stâng și să pun împreună imagini din ambii ochi. Și există studii care afirmă că examinarea lucrurilor dihoptice este destul de benefică pentru persoanele cu ambliopie. Puteți face lucruri similare cu alte afișaje care emit lumină nepolarizată, cum ar fi CRT-urile. Există încă speranță pentru emițătorii de raze X vechi buni, care pot fi utili încă o dată!

Monoclu cibernetic: Din păcate, polarizarea televizorului meu 3D este rotită la 90 de grade față de polarizarea monitorului computerului meu. Am rezolvat această problemă punând panoul LC stâng în locul celui drept. Panourile LC au 2 filtre de polarizare rotite la 90 de grade, astfel că privirea prin ele din cealaltă parte rotește polarizările luminoase care sunt „acceptate” de panourile LC. De asemenea, am crescut tensiunea de conducere a panourilor LC la 9V (amplitudine vârf-la-vârf 18V) folosind podul H. Face panourile LC mai opace în timpul ocluziei. De asemenea, am adăugat LED-uri care clipesc în timpul ocluziei, „orbind” în continuare ochiul și nepermițându-i să se obișnuiască cu întunericul. Efectul „orbitor” este deosebit de vizibil atunci când pun ochelari 3D anaglif între ochi și un panou LC (filtrele de culoare difuzează lumina). După cum am menționat mai devreme, vizionarea materialelor 3D ar putea fi bună pentru recuperarea stereopsiei, iar monitorul PC-urilor mele nu acceptă alte tehnologii 3D decât anagliful, așa că mă simt forțat să recomand GZ3Doom (ViveDoom), un mod pentru jocurile clasice Doom din anii '90. Vă permite să utilizați două tipuri de ochelari anaglif (verde-magenta și roșu-cian), astfel încât să nu vă obișnuiți prea mult cu ochii să purtați aceleași filtre de culoare.

Fie ca Icoana Păcatului din MAP30 să vă ofere un cadou de vedere corectă!

(de fapt, este mult mai probabil să vindecați o tulburare a vederii uitându-vă la ciberdemonii într-un joc video demonic decât vizitând sanctuarele creștine)