Liquid Crystal Glasses for Amblyopia (Alternative Occlusion Training Glasses) [ATtiny13]: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Amblyopi (lat øye), en synsforstyrrelse som påvirker omtrent 3% av befolkningen, vanligvis behandlet med enkle øyeoppslag eller atropindråper. Dessverre tilstopper disse behandlingsmetodene et sterkere øye i lange, uavbrutte perioder, og lar ikke to øyne (faktisk nevroner i hjernen som behandler visuell informasjon) jobbe sammen og synkronisere. Ganske nylig fant jeg en artikkel på Wikipedia, som beskriver alternativ behandlingsform, der flytende krystallpaneler er plassert foran øynene og deres okklusjoner drives av digitale kretser. Studier av denne behandlingsformen er ganske lovende, så jeg bestemte meg for å "oppgradere" vanlige aktive lukkerglass fra 3D -TV til alternerende okklusjonsglass.

EDIT: Du kan finne nyere versjon av briller her

Trinn 1: Ansvarsfraskrivelse

Bruk av en slik enhet kan forårsake epileptiske anfall eller andre negative effekter hos en liten del av brukerne. Konstruksjon av en slik enhet krever bruk av moderat farlige verktøy og kan forårsake skade eller skade på eiendom. Du bygger og bruker beskrevet enhet på egen risiko.

Likevel er det steder der det ikke er mulig med riktig medisinsk hjelp til personer med synsforstyrrelser (i det minste forteller dette WHO -kartet meg det). Heldigvis har mobilenheten på 100 dollar i dag den samme datakraften og skjermoppløsningen som spill -PC hadde for 10 år siden, så jeg personlig tror DIY cybernetiske implantater vil være tilgjengelig som en behandlingsform for mange mennesker i utviklingsland* raskere enn riktig medisinsk hjelp.

* noen postindustrielle fylker i Nord -Amerika har noen "flotte" medisinske forsikringssystemer designet for å gjøre folks liv elendig også !!!

Trinn 2: Deler og verktøy

Deler og materialer:

aktive lukker 3D -briller

ATtiny13 eller ATtiny13A

2 taktile bryterknapper

vippebryter

100 nF kondensator

4,7 uF kondensator

1N4148 diode

lite stykke perfboard (rundt 28 mm x 35 mm)

noen ledningsstykker (UTP -kabel er en god kilde til ledninger)

2 3V batterier (CR2025 eller CR2032)

isoleringstape

teip

cyanoakrylatlim

Verktøy:

diagonal kutter

tang

flat skrutrekker

liten Phillips skrutrekker

verktøykniv

loddestasjon

loddetinn

AVR -programmerer (frittstående programmerer som USBasp eller du kan bruke ArduinoISP)

Trinn 3: Aktive lukker 3D -briller

Kilden til flytende krystallpaneler for prosjektet vårt er aktive 3D -TV -briller. De jeg brukte kostet meg $ 5 (de var brukt). Det er få typer aktive lukkerglass, så sørg for at de du bruker, blokkerer polarisert lys på riktig måte (du kan sjekke det ved å plassere polariseringsfilter eller LCD foran dem, det skal fungere selv når brillene er AV). Vær forsiktig med at alle plaststykker festet til flytende krystallpaneler kan påvirke lyspolarisasjonen. De første brillene jeg prøvde å endre hadde ikke et frontpolarisasjonsfilter installert i dem (det skal være 2 av dem i hvert flytende krystallpanel, ettersom de er bygd på samme måte som LCD -skjermer) og da de ble tvunget til å blokkere lys, så de ut som lilla, ikke svarte, mer om dette i det siste trinnet.

Aktive 3D -TV -briller fungerer normalt ved 60Hz, og blokkerer lys for begge øynene. Venstre øye er blokkert i 8.333 ms, og deretter er høyre øye blokkert for 8.333 ms, så gjentar syklusen seg selv. Øye er blokkert når spenning tilføres LC -panel. Spenning som driver LC-paneler er symmetrisk 9,2V (topp-til-topp amplitude 18,4V).

Trinn 4: Demontering av Active Shutter 3D -briller

Bruk skrutrekker til å fjerne eventuelle skruer som holder glassene sammen. Det kan være lurt å sette litt beskyttelse over LC -paneler (jeg burde nok ha gjort det før jeg fjernet skruene). Deretter bruker du kniv (eller boksekutter) til å kutte sammenføyningen av to deler av en ramme. Bruk deretter en flat skrutrekker til å lirke sammenføyningen. Å lirke den åpen kan være litt vanskelig, men det bør være mulig (vær forsiktig så du ikke skader glasskomponenter!). Etter at du har fullført oppgaven, fjerner du elektroniske deler fra glass og avleder LC -paneler fra PCB.

Trinn 5: Å sette briller sammen

Lodd 4 ledninger til LC -paneler (de må være litt lengre enn de som vises på bildet). Bruk isoleringstape for å feste tynn tape som kommer fra LC -paneler og er loddet til ledninger. Sett deretter LC -panelene tilbake i glassrammen, fest skruene. Du kan bruke cyanoakrylatlim for å feste nedre deler av rammen. Batterideksel er ikke nødvendig, og jeg la det ikke tilbake på plass.

Trinn 6: Programmering av ATtiny Microcontroller

Koble ATtiny13 til din favorittprogrammerer, åpne ditt favoritt AVR dev -verktøy og skriv briller. Hex til mikrokontroller FLASH -minne. Behold standard sikringsbiter (H: FF, L: 6A).

Jeg brukte USBasp og AVRDUDE, så etter riktig tilkobling av VCC, GND, RESET, SCK, MISO, MOSI -pinner på ATtiny13 til programmereren trengte jeg bare å utføre en enkel kommando for å laste opp briller. Hex:

avrdude -c usbasp -p t13 -B 8 -U blits: w: briller.heks

Jeg har lagt merke til at Arduino -kort er ganske populære på Instructables, så her er lenken til en opplæring som forklarer hvordan du konverterer Arduino til en programmerer. Du kan hoppe over trinn 5 til 7 som omhandler kompilering av en kode skrevet i C.

Trinn 7: Lodding

Lodd alle elektroniske komponenter til prefabrikk. På bildet av loddet brett 1N4148 diode mangler, festet jeg det senere til hvit-blå ledning. Vridne ledninger vil senere bli koblet til batterier og sikkert holdt på plass med isolasjonstape. Ikke glem å koble LC -panelledninger til PB0-, PB1- og PB2 -pinner på ATtiny13.

Trinn 8: Sluttmontering

Bruk isolasjonstape for å skille undersiden av prefbrettet fra brukeren av glassbrillen. Fest prefabrikkens glassramme med teip etter eget valg.

Deretter må du feste 2 knappeceller (CR2025 eller CR2032) til enheten. Dessverre, når de er nye, kan spenningen overstige 3,3V. To av disse cellene er seriekoblet, så selv etter et spenningsfall på 1N4148 -dioden (lite enn 0,7V), kan ATtiny litt overskride maksimal driftsspenning på 6,0V. Jeg anbefaler å tømme helt nye batterier litt før du setter dem i enheten.

Enheten bruker omtrent 1 mA.

Trinn 9: Bruk av alternerende okklusjonsglass

Knappen som er koblet til PB3, endrer enhetsfrekvensen (2,5 Hz, 5,0 Hz, 7,5 Hz, 10,0 Hz, 12,5 Hz), og knappen som er koblet til PB4 endrer hvor lenge hvert øye er tilstoppet (L-10%: R-90%, L- 30%: R-70%, L-50%: R-50%, L-70%: R-30%, L-90%: R-10%). Etter at du har angitt innstillinger, må du vente i omtrent 10 sekunder (10 sekunder uten at du berører noen knapper) for at de skal lagres i EEPROM og lastes inn etter at enheten er slått av, ved neste enhetsoppstart. Hvis du trykker på begge knappene samtidig, angis standardverdier.

Det er minst ett tilfelle av stereopsis -gjenoppretting oppnådd mens du ser på 3D -materiale. Hvis du vil bruke treningsglass med vekslende okklusjon for å se 3D -materialer mens du bruker et annet par av samme type briller (bare uendret), må du ha festet et stykke o klar plast på baksiden av LC -panelene, som de ene bildet i trinn 3 (eller du kan bruke tape). I den konfigurasjonen sitter umodifiserte briller nærmere skjermen. Alternativt kan du sette venstre LC -panel i stedet for det høyre og omvendt. Det roterer LC -panelets polarisering, mer om dette i det siste trinnet. Hvis du gjør det, vil du imidlertid ikke kunne se skjermen uten umodifiserte briller.

Trinn 10: Lignende prosjekter

Dikoptisk e-bokleser: Første iterasjon av brillene mine krevde bruk av eksternt polarisasjonsfilter. Jeg festet den bare foran på høyre LC -panel. Det tillot meg å sette få andre polarisasjonsfiltre på toppen av e-papirdisplayet (som avgir upolarisert lys) og blokkere deler av siden for høyre øye helt (tekst bak filtre flimrer nå for venstre øye, ettersom lyset nå er polarisert). Det tvinger meg til å lese blokkerte deler med venstre øye og sette bilder fra begge øynene sammen. Og det er studier som sier at det er ganske gunstig å se på dihoptiske ting for mennesker med amblyopi. Du kan gjøre lignende ting med andre skjermer som avgir upolarisert lys som CRT. Det er fortsatt håp om gode gamle røntgenstråler, de kan være nyttige igjen!

Kybernetisk monokel: Dessverre roteres 3D -TVens polarisering 90 grader fra polarisering av PC -skjermen. Jeg løste dette problemet ved å sette venstre LC -panel i stedet for det høyre. LC -paneler har to polarisasjonsfiltre rotert i 90 grader, så når du ser gjennom dem fra den andre siden, roteres lyspolarisasjoner som "aksepteres" av LC -panelene. Jeg har også økt spenning som driver LC-paneler til 9V (topp-til-topp amplitude 18V) ved å bruke H bridge. Det gjør LC -paneler mer ugjennomsiktige under okklusjonen. Jeg la også til lysdioder som blinker under okklusjonen, "blender" øyet ytterligere og lar det ikke bli vant til mørket. Den "blendende" effekten er merkbar når jeg setter anaglyph 3D -briller mellom øyet og et LC -panel (fargefiltre sprer lyset). Som jeg nevnte tidligere, kan se på 3D -materialer være bra for stereopsis -gjenoppretting, og PC -skjermen min støtter ikke andre 3D -teknologier enn anaglyph, så jeg føler meg tvunget til å anbefale GZ3Doom (ViveDoom), en mod for klassiske Doom -spill fra 90 -tallet. Den lar deg bruke to typer anaglyfglass (grønn-magenta og rød-cyan), slik at du ikke vant øynene dine for mye til å bruke de samme fargefiltrene.

Måtte Syndikonet fra MAP30 gi deg en gave til riktig syn!

(du er faktisk mye mer sannsynlig å helbrede en synsforstyrrelse ved å se på cyberdemoner i et demonisk videospill enn ved å besøke kristne helligdommer)