عینک های کریستالی مایع برای آمبلیوپی (عینک های آموزشی انسداد متناوب) [ATtiny13]: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

آمبلیوپی (تنبلی چشم) ، اختلال بینایی است که تقریباً 3 population از افراد را درگیر می کند ، معمولاً با چشمان ساده یا قطره آتروپین درمان می شود. متأسفانه ، این روش های درمانی باعث محکم شدن چشم برای مدت زمان طولانی و بدون وقفه می شود و اجازه نمی دهد دو چشم (در واقع سلول های عصبی در مغز که اطلاعات بصری را پردازش می کنند) با هم کار کنند و همزمان شوند. اخیراً مقاله ای در ویکی پدیا پیدا کردم که جزئیات روش درمان دیگر را نشان می داد ، که در آن صفحات کریستال مایع در جلوی چشم قرار می گرفت و انسداد آنها توسط مدارهای دیجیتالی هدایت می شد. مطالعات در مورد این نوع درمان بسیار امیدوار کننده است ، بنابراین تصمیم گرفتم عینک های شاتر معمولی فعال را از تلویزیون 3D به عینک های آموزشی انسداد متناوب "ارتقاء دهم".

ویرایش: نسخه جدیدتر عینک را می توانید در اینجا پیدا کنید

مرحله 1: سلب مسئولیت

استفاده از چنین دستگاهی ممکن است باعث تشنج صرع یا سایر عوارض جانبی در بخش کوچکی از کاربران دستگاه شود. ساخت چنین وسیله ای مستلزم استفاده از ابزارهای نسبتاً خطرناک است و ممکن است باعث آسیب یا خسارت به اموال شود. شما با مسئولیت خودتان دستگاه توصیف شده را ساخته و استفاده می کنید.

با این وجود ، مکانهایی وجود دارد که کمک پزشکی مناسب برای افراد مبتلا به اختلالات بینایی امکان پذیر نیست (حداقل این نقشه WHO به من چنین می گوید). خوشبختانه امروزه دستگاه تلفن همراه 100 دلاری همانند رایانه بازی 10 سال پیش از قدرت محاسبه و وضوح صفحه نمایش برخوردار است ، بنابراین من شخصاً معتقدم ایمپلنت های سایبرنتیک DIY به عنوان نوعی درمان برای بسیاری از مردم کشورهای در حال توسعه* زودتر از کمک پزشکی مناسب در دسترس خواهند بود.

* برخی از مناطق پسا صنعتی در آمریکای شمالی دارای برخی از سیستم های بیمه درمانی "عالی" هستند که زندگی مردم را نیز بدبخت تر می کند !!!

مرحله 2: قطعات و ابزارها

قطعات و مواد:

عینک سه بعدی شاتر فعال

ATtiny13 یا ATtiny13A

2 دکمه سوئیچ لمسی

سوئیچ راک ON-OFF

خازن 100 nF

خازن 4.7 uF

دیود 1N4148

تکه کوچک ورق ورق (حدود 28 میلی متر در 35 میلی متر)

چند قطعه سیم (کابل UTP منبع عالی سیم است)

2 باتری 3 ولت (CR2025 یا CR2032)

نوار عایق

نوار اسکاچ

چسب سیانوآکریلات

ابزارها:

برش مورب

انبر

پیچ گوشتی تیغه تخت

پیچ گوشتی فیلیپس کوچک

ابزار چاقو

ایستگاه لحیم کاری

لحیم کاری

برنامه نویس AVR (برنامه نویس مستقل مانند USBasp یا می توانید از ArduinoISP استفاده کنید)

مرحله 3: عینک سه بعدی شاتر فعال

منبع پانل های کریستال مایع برای پروژه ما عینک های سه بعدی تلویزیون فعال است. آنهایی که استفاده کردم برای من 5 دلار هزینه داشتند (آنها متعلق به قبل بودند). انواع کمی از شیشه های شاتر فعال وجود دارد ، بنابراین مطمئن شوید که از عینک هایی که استفاده می کنید نور قطبی را به درستی مسدود می کند (می توانید آن را با قرار دادن فیلتر پلاریزه یا LCD در جلوی آنها بررسی کنید ، حتی زمانی که شیشه ها خاموش هستند باید کار کند). مراقب باشید که هر قطعه پلاستیکی متصل به صفحات کریستال مایع ممکن است بر قطبش نور تأثیر بگذارد. اولین شیشه هایی که سعی کردم تغییر دهم فیلتر قطبش جلو روی آنها نصب نشده بود (باید 2 عدد از آنها در هر پنل کریستال مایع وجود داشته باشد ، زیرا شبیه LCD ها ساخته شده اند) و وقتی مجبور می شوند نور را مسدود کنند ، بنفش به نظر می رسید نه سیاه ، بیشتر در این مورد در مرحله آخر.

عینک های فعال تلویزیونی سه بعدی به طور معمول در 60Hz کار می کنند و نور را برای هر دو چشم به طور مساوی مسدود می کنند. چشم چپ به مدت 8.333 میلی ثانیه مسدود می شود ، و سپس چشم راست به مدت 8.333 میلی ثانیه مسدود می شود ، سپس چرخه خود را تکرار می کند. هنگامی که ولتاژ به صفحه LC اعمال می شود ، چشم مسدود می شود. ولتاژی که پانل های LC را هدایت می کند 9.2 ولت متقارن (دامنه پیک تا پیک 18.4 ولت) است.

مرحله 4: جداسازی عینک های سه بعدی شاتر فعال

از پیچ گوشتی برای برداشتن پیچ هایی که شیشه ها را در کنار هم نگه داشته اند استفاده کنید. ممکن است ایده خوبی باشد که مقداری حفاظت از پانل های LC بگذارید (احتمالاً باید قبل از برداشتن پیچ ها این کار را انجام می دادم). سپس با استفاده از چاقو (یا جعبه برش) اتصال دو قسمت از قاب را برش دهید. سپس از پیچ گوشتی تخت استفاده کنید تا اتصال را باز کنید. باز کردن آن ممکن است کمی دشوار باشد ، اما باید امکان پذیر باشد (مراقب باشید به اجزای شیشه آسیب نرسانید!). پس از اتمام این کار ، قطعات الکترونیکی را از شیشه ها جدا کرده و صفحات LC را از PCB جدا کنید.

مرحله 5: کنار هم قرار دادن شیشه ها

4 سیم را به پانل های LC لحیم کنید (طول آنها باید کمی بیشتر از سیم های نشان داده شده در عکس باشد). از نوار عایق برای محکم کردن نوار نازکی که از پانل های LC می آید و به سیم ها لحیم می شود استفاده کنید. سپس پانل های LC را دوباره در قاب عینک قرار دهید ، پیچ ها را محکم کنید. شما می توانید از چسب سیانوآکریلات برای اتصال قسمتهای پایینی قاب استفاده کنید. کاور باتری مورد نیاز نیست و من آن را در جای خود قرار ندادم.

مرحله 6: برنامه ریزی میکروکنترلر ATtiny

ATtiny13 را به برنامه نویس مورد علاقه خود وصل کنید ، ابزار AVR dev مورد علاقه خود را باز کنید و عینک را بنویسید. hex را روی حافظه FLASH میکروکنترلر بنویسید. بیت های فیوز پیش فرض (H: FF ، L: 6A) را حفظ کنید.

من از USBasp و AVRDUDE استفاده کردم ، بنابراین پس از اتصال صحیح پین های VCC ، GND ، RESET ، SCK ، MISO ، MOSI ATtiny13 به برنامه نویس ، فقط یک دستور ساده برای بارگذاری عینک نیاز دارم. hex:

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

من متوجه شده ام که بردهای Arduino در Instructables بسیار محبوب هستند ، بنابراین در اینجا پیوند آموزشی وجود دارد که نحوه تبدیل Arduino به برنامه نویس را توضیح می دهد. می توانید مراحل 5 تا 7 را که مربوط به تدوین کدی است که به زبان C نوشته شده است ، رد کنید.

مرحله 7: لحیم کاری

تمام قطعات الکترونیکی را به پیش بورد لحیم کنید. روی تصویر تخته لحیم شده دیود 1N4148 گم شده است ، بعداً آن را به سیم سفید-آبی وصل کردم. سیمهای پیچ خورده بعداً به باتری متصل می شوند و توسط نوار جدا کننده محکم در جای خود قرار می گیرند. فراموش نکنید که سیم های پانل LC را به پین های PB0 ، PB1 و PB2 ATtiny13 متصل کنید.

مرحله 8: مونتاژ نهایی

از نوار جداکننده برای جدا کردن قسمت پایینی صفحه جلویی از بدنه کاربر عینک استفاده کنید. قاب لیوان های پیش ساخته را با نوار چسب دلخواه خود وصل کنید.

در مرحله بعد باید 2 سلول دکمه (CR2025 یا CR2032) را به دستگاه وصل کنید. متأسفانه هنگامی که جدید هستند ، ولتاژ آنها ممکن است از 3.3V فراتر رود. دو مورد از این سلول ها به صورت سری به هم متصل هستند ، بنابراین حتی پس از افت ولتاژ در دیود 1N4148 (کمی کمتر از 0.7V) ، ATtiny ممکن است کمی از حداکثر ولتاژ کارکرد آن 6.0V فراتر رود. توصیه می کنم قبل از قرار دادن باتری های جدید در دستگاه ، آنها را کمی تخلیه کنید.

دستگاه تقریباً 1 میلی آمپر مصرف می کند.

مرحله 9: استفاده از عینک های آموزشی انسداد متناوب

دکمه متصل به PB3 فرکانس دستگاه ها (2.5 هرتز ، 5.0 هرتز ، 7.5 هرتز ، 10.0 هرتز ، 12.5 هرتز) را تغییر می دهد و دکمه متصل به PB4 مدت زمان بسته شدن هر چشم را تغییر می دهد (L-10٪: R-90٪ ، L- 30٪: R-70٪ ، L-50٪: R-50٪ ، L-70٪: R-30٪ ، L-90٪: R-10٪). پس از تنظیم تنظیمات ، باید حدود 10 ثانیه منتظر بمانید (10 ثانیه به هیچ دکمه ای دست نزنید) تا در راه اندازی بعدی دستگاه در EEPROM ذخیره شده و پس از خاموش شدن بارگیری شود. با فشردن همزمان هر دو دکمه ، مقادیر پیش فرض تعیین می شود.

حداقل یک مورد از بهبود استریوپسیس در حین تماشای مواد سه بعدی به دست آمده است. اگر می خواهید از عینک های آموزشی انسداد متناوب برای تماشای مواد سه بعدی در حالی که از عینک دیگری استفاده می کنید استفاده کنید ، باید قطعه ای از پلاستیک شفاف را در پشت صفحات LC آنها ، مانند موارد دیگر ، وصل کنید. عکس مرحله 3 (یا می توانید از نوار اسکاچ استفاده کنید). در آن پیکربندی عینک های اصلاح نشده نزدیکتر به نمایشگر می نشینند. یا می توانید پنل LC سمت چپ را به جای صفحه راست و بالعکس قرار دهید. این قطبش پانل های LC را می چرخاند ، بیشتر در این مورد در آخرین مرحله. با این حال ، انجام این کار باعث می شود شما نتوانید صفحه نمایش خود را بدون استفاده از عینک اصلاح شده تماشا کنید.

مرحله 10: پروژه های مشابه

خواننده کتاب الکترونیکی دوگانه: برای اولین بار در عینک من نیاز به استفاده از فیلتر قطبش خارجی است. من آن را فقط به جلوی پنل LC سمت راست وصل کردم. این به من اجازه داد چند فیلتر قطبش دیگر را در بالای صفحه کاغذ الکترونیکی (که نور غیر قطبی منتشر می کند) قرار دهم و قسمت هایی از صفحه را برای چشم راست به طور کامل مسدود کنم (متن پشت فیلترها در حال حاضر برای چشم چپ چشمک می زند ، زیرا نور در حال حاضر قطبی شده است). این مرا مجبور می کند که قسمت های مسدود شده را با چشم چپ بخوانم و تصاویر هر دو چشم را در کنار هم قرار دهم. و مطالعاتی وجود دارد که نشان می دهد مشاهده چیزهای دیوپتیک برای افراد مبتلا به آمبلیوپی بسیار مفید است. شما می توانید کارهای مشابهی را با سایر نمایشگرهایی که نور غیر قطبی منتشر می کنند مانند CRT انجام دهید. هنوز امیدی به ساطع کننده های خوب قدیمی اشعه ایکس وجود دارد ، آنها می توانند یکبار دیگر مفید باشند!

یکپارچه سایبرنتیک: متأسفانه ، قطبش تلویزیون سه بعدی من در 90 درجه از قطبی شدن مانیتور کامپیوترم چرخیده است. من این مشکل را با قرار دادن پنل LC سمت چپ به جای صفحه راست حل کردم. پانل های LC دارای 2 فیلتر قطبش هستند که در 90 درجه چرخانده می شوند ، بنابراین با نگاه کردن به آنها از طرف دیگر ، قطبش های نوری که توسط پانل های LC "پذیرفته شده" می چرخد. من همچنین با استفاده از پل H ، پانل های LC رانندگی ولتاژ را به 9V (دامنه پیک تا اوج 18V) افزایش داده ام. این باعث می شود که صفحات LC در حین انسداد مات تر شوند. همچنین LED هایی را که در حین انسداد چشمک می زنند اضافه کردم ، چشم را بیشتر "کور" کرد و اجازه نداد که به تاریکی عادت کند. جلوه "کور کننده" هنگامی که عینک سه بعدی آناگلیف را بین یک چشم LC (بین فیلترهای رنگی پخش می شود) بین چشم خود قرار می دهم. همانطور که قبلاً اشاره کردم ، تماشای مواد سه بعدی ممکن است برای بازیابی استریوپسیس مفید باشد و مانیتور رایانه های شخصی من از فناوری های سه بعدی به غیر از anaglyph پشتیبانی نمی کند ، بنابراین من مجبور می شوم GZ3Doom (ViveDoom) را پیشنهاد کنم ، یک حالت برای بازی های Doom کلاسیک در دهه 90. این به شما امکان می دهد از دو نوع عینک آناگلیف (سبز-سرخابی و قرمز فیروزه ای) استفاده کنید ، بنابراین چشم های خود را زیاد به پوشیدن فیلترهای یک رنگ عادت نمی دهید.

باشد که نماد گناه از MAP30 به شما یک دید مناسب هدیه دهد!

(در واقع شما با مشاهده شیاطین سایبری در یک بازی ویدئویی اهریمنی به احتمال زیاد یک اختلال بینایی را درمان می کنید تا با بازدید از مقدسات مسیحی)