Striedavo okluzívny dichoptický modifikátor stereoskopického prenosu [ATmega328P+HEF4053B VGA superimposer]: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Po svojich experimentoch s okuliarmi z tekutých kryštálov, ktoré používali na zatváranie očí (tu a tam), som sa rozhodol postaviť niečo o niečo sofistikovanejšie a tiež nenútilo používateľa nosiť PCB na čele (ľudia sa niekedy môžu správať nepriateľským spôsobom, keď vidia ostatných, ktorým z tela trčí elektronika, to kyborgovia v dnešnej dobe jednoducho nemajú). Zariadenie, ktoré som navrhol, upravuje odosielanie signálu VGA na 3D displej (video musí byť vo formáte zhora - zdola alebo vedľa seba), čím sa zvyšuje video signál pomocou dichoptickej stimulácie. Obrovská knižnica filmov a hier, ktoré je možné sledovať a hrať v kompatibilných 3D formátoch, by mala urobiť každého používateľa AODMoST šťastným a angažovaným. Existujú štúdie, ktoré naznačujú, že formy liečby, ktoré je možné vykonať pomocou AODMoST, sú prospešné pre ľudí s amblyopiou.

Krok 1: Vylúčenie zodpovednosti

Používanie takéhoto zariadenia môže u malej časti používateľov zariadenia spôsobiť epileptické záchvaty alebo iné nežiaduce účinky. Konštrukcia takéhoto zariadenia vyžaduje použitie stredne nebezpečných nástrojov a môže spôsobiť ujmu na zdraví alebo vecné škody. Popisované zariadenie staviate a používate na vlastné riziko

Krok 2: Diely a nástroje

Časti a materiál:

• Mikrokontrolér ATmega328P-PU
• Analógový prepínač HEF4053BP
• 7805 v regulátore napätia balíka TO-220
• 3x 2N2222 tranzistory
• BS170 tranzistor
• 2x rozptýlené modré 3mm LED diódy
• difúzna červená 3mm LED
• 2x rozptýlené žlté 3mm LED diódy
• difúzna zelená 3mm LED
• 20 MHz kryštál HC49/US
• 10 -kolíkový konektor AVR ISP (IDC)
• 2-pólová skrutkovacia svorkovnica do DPS 5,08 mm
• 8x 6x6 mm hmatové prepínacie tlačidlá
• 3x 1k ohm trimpot 6 mm
• 3x 75 ohm 1/4W odpor
• 3x 1k ohm 1/4W odpor
• 3x 2k7 ohm 1/4W odpor
• Rezistor 3k3 ohm 1/4W
• 11x 10k ohm 1/4W odpor
• 2x 20pF keramické kondenzátory
• 3x keramický kondenzátor 100nF
• 2x 100uF elektrolytické kondenzátory
• perfboard (70 mm x 90 mm, min. 24 x 31 otvorov)
• niekoľko kúskov drôtu
• izolačná páska
• papier
• Kábel VGA samec na VGA samec
• Napájanie 12V - 15V DC

Náradie:

• diagonálna fréza
• kliešte
• plochý skrutkovač
• malý krížový skrutkovač
• úžitkový nôž
• multimeter
• spájkovacia stanica
• spájka
• Programátor AVR (samostatný programátor ako USBasp alebo môžete použiť ArduinoISP)

Krok 3: Spájkovanie elektronických súčiastok

Ak chcete programovať ATmega pred spájkovaním, urobte to (CON1 potom môžete nechať mimo DPS). Spájkujte všetky elektronické súčiastky na prefabrikáty. Na elektrické prepojenie komponentov použite medené drôty (drôty s priemerom 0,5 mm z kábla UTP by mali byť perfektné). Zaistite, aby vodiče nespôsobovali skraty. Ak existuje riziko skratu (ako je to spôsobené jedným z vodičov R21, vodičom vpredu medzi SW8 a C7 a vodičom umiestneným na prednej strane vedľa Y1), zakryte vodič izolačnou páskou alebo teplom -zmršťovacia hadička.

Ak chcete, môžete namiesto dosky s plošnými spojmi použiť dosku plošných spojov. Procesy výroby DPS pomocou metódy prenosu tonera som popísal vo svojom predchádzajúcom projekte. Doska v súboroch.svg by mala mať 64,77 mm x 83,82 mm. Pripojené súbory, ktoré obsahujú rozloženie stôp, by mali byť veľkou pomocou, aj keď vytvárate spojenia na montážnej doske medenými drôtmi.

Krok 4: Pripojenie kábla VGA

VGA kábel prerežte na polovicu a odizolujte všetky vodiče. Jednu časť prestrihnutého kábla označte ako IN a druhú ako OUT. Spájkujte vodiče s príslušnými podložkami na doske plošných spojov. Na identifikáciu toho, ktorý vodič je pripojený ku ktorému kolíku v konektore, použite tester kontinuity vo vašom multimetri a potom pomocou pinov VGA identifikujte každý účel vodiča. Stačí pripojiť iba vodiče, ktoré prenášajú červené, zelené a modré video a horizontálne a vertikálne synchronizačné impulzy. Ak sú vo vašom kábli ďalšie vodiče, jednoducho ich spájkujte späť alebo ešte lepšie ich spojte späť pomocou prefabrikovanej dosky, ako som to urobil s bielym drôtom, ktorý spája piny 11 v konektoroch VGA (pripojenie sa teraz nachádza medzi R7 a R8). Grafická karta zisťuje, že je zapojený displej VGA, snímaním odporu v približnom rozsahu 50 ohmov až 150 ohmov medzi video pinmi R, G a B a zemou (75 ohmové zakončovacie odpory na displeji, AODMoST k tomuto odporu pridáva), takže I2C piny nie sú skutočne potrebné a VGA kábel môže fungovať bez toho, aby boli pripojené (ako v kábli, ktorý som použil, samozrejme nedostatok I2C znamená, že monitor nebude schopný odosielať informácie o podporovaných rozlíšeniach a to môže byť problematické). Ak existuje riziko prestrelky, použite izolačnú pásku alebo zmršťovaciu hadičku. Spojte tienenie v dvoch častiach drôtu navzájom a pomocou izolačnej pásky pripevnite obe časti VGA kábla k sebe a pevne pripevnite kábel k doske plošných spojov. Na zadnú stranu DPS položte niekoľko vrstiev papiera a pripevnite ju izolačnou páskou.

Krok 5: Programovanie mikrokontroléra ATmega

Zapojte svoj AVR programátor do CON1 pomocou vhodného plochého kábla alebo prepojovacích vodičov medzi zásuvkami a zásuvkami. Použil som USBasp a AVRDUDE, takže na nahranie súboru.hex som musel vykonať nasledujúci príkaz:

avrdude -c usbasp -p m328p -B 8 -U blesk: w: aodmost.hex

Tiež som potreboval zmeniť poistkové bity na E: FF, H: D9, L: F7, aby mikrokontrolér používal kryštál 20 MHz. Ponechal som predvolené rozšírené a vysoké bajtové hodnoty bajtov a zmenil som nízku hodnotu bajtu poistky z L: 62 na L: F7 pomocou nasledujúceho príkazu:

avrdude -c usbasp -p m328p -B 8 -U lfuse: w: 0xF7: m

Ak sa vám pri odosielaní súboru.hex zobrazí chyba, možno budete musieť zmeniť hodnotu -B (bitclock) z 8 na niečo vyššie, napríklad 16.

Krok 6: Použitie AODMoST

Pripojte napájanie 12 V- 15 V DC na skrutkové svorky (- je bližšie k hornému okraju dosky plošných spojov). Zapojte VGA konektor z polovice IN kábla VGA do grafickej karty, konektor z polovice OUT do 3D displeja. Zariadenie má 4 režimy, z ktorých 3 kreslí na video dvojice obdĺžnikov. K dispozícii je 6 strán stettingu. Čísla 0 a 3 obsahujú nastavenia frekvencie/periódy, rýchlosti oklúzie, zapínania/vypínania obdĺžnika a podobne. Strany 1 a 4 obsahujú nastavenia polohy, zatiaľ čo strany 2 a 5 obsahujú nastavenia veľkosti. Stlačením tlačidiel MODE + PAGE obnovíte predvolené nastavenia vo všetkých režimoch. Viac informácií o konfigurácii AODMoST si môžete prečítať v user_manual.pdf

Jedným z možných zdrojov 3D obsahu vo formáte Top - Bottom alebo Side By Side sú počítačové hry. Ak používate grafickú kartu GeForce, mnohé hry z tohto zoznamu je možné hrať s povoleným CustomShader3DVision2SBS v 3DMigoto. Tu sa môžete dozvedieť, ako to povoliť a ako vyriešiť problém s odtieňom umiestneným na obrazovke pomocou 3D Vision Discover anaglyph 3D mode (poznámka: Zistil som, že musíte nastaviť „LeftAnaglyphFilter“na „& HFF00FF00“a „RightAnaglyphFilter“na „ „& HFFFF0000““[mali by fungovať aj iné kombinácie farieb, stačí, aby chýbala jedna farba komponentu], aby ste v režime Objaviť anaglyf deaktivovali odtieň). Používatelia Radeon a GeForce by mali mať možnosť používať softvér TriDef 3D. Existujú hry ako GZ3Doom (ViveDoom), ktoré natívne podporujú 3D a dajú sa hrať bez špeciálneho softvéru.

EDIT: V novšej verzii ovládačov NVIDIA som mal problémy s vypnutím odtieňa 3D Vision Discover. To ma viedlo k objavu SuperDepth3D, shadera post-processového ReShade. Tento softvér je kompatibilný najmenej s 20+ hrami a funguje s grafickými procesormi od rôznych výrobcov.

EDIT 2: Našiel som riešenie problému, keď nie je možné vypnúť odtieň 3D Vision Discover v novších ovládačoch NVIDIA. V položke „HKLM / SOFTWARE / WOW6432Node / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \“musíte ako vždy zmeniť „StereoAnaglyphType“na „0“a potom uzamknúť kľúč databázy Registry. Ak chcete otvoriť Editor databázy Registry, stlačte kombináciu klávesov WIN+R, potom zadajte príkaz regedit a stlačte kláves ENTER. Uzamknutie kľúča bude vyžadovať, aby ste naň klikli pravým tlačidlom myši, vybrali položku Povolenia, Rozšírené, Zakázať dedičnosť, potvrdiť deaktiváciu dedičnosti, vrátiť sa späť do okna Povolenia a nakoniec začiarknuť políčka Odmietnuť pre všetkých používateľov a skupiny, ktoré je možné začiarknuť, a potvrdiť ich kliknite na tlačidlo OK. Všimnite si toho, že môže byť potrebné zmeniť aj hodnoty „LeftAnaglyphFilter“„RightAnaglyphFilter“. Ak chcete vykonať akékoľvek zmeny, musíte odomknúť kľúč databázy Registry zrušením začiarknutia týchto políčok na odmietnutie alebo povolením dedičnosti.

Ak máte problémy s povolením 3D Vision v prvom rade, pretože sprievodca nastavením v ovládacom paneli NVIDIA padá, v „HKLM / SOFTWARE / WOW6432Node / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \“musíte zmeniť „StereoVisionConfirmed“na „1““. To umožní 3D víziu v režime objavovania (čo vám umožní používať mody/opravy založené na 3DMigoto, ktoré vám umožnia výstup SBS/TB 3D na ľubovoľný displej po odkomentovaní konfigurácie „beh = CustomShader3DVision2SBS“v konfigurácii mod/oprava „d3dx.ini“súbor).

Všimnite si toho, že v 32 -bitovom umiestnení kľúča Windows je „HKLM / SOFTWARE / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \“. Tiež HKLM môže byť nahradený HKEY_LOCAL_MACHINE.

EDIT 3: NVIDIA v apríli 2019 odstráni podporu pre 3D Vision (hovoria o Release 418 ako o najnovšom možnom ovládači, ktorý to podporuje, ale 3D Vision je stále podporovaný najmenej v 425,31).

Krok 7: Prehľad dizajnu

VGA signál má 3 zložkové farby: červenú, zelenú a modrú. Každý z nich je odoslaný samostatným vodičom s intenzitou farebne označeného komponentu na napäťovú úroveň, ktorá sa môže pohybovať od 0 V do 0,7 V. AODMoST vykresľuje obdĺžniky (prekrytie) nahradením farebného signálu generovaného grafickou kartou úrovňou napätia poskytovanou tranzistormi Q1-Q3 v konfigurácii sledovača emitora, ktoré prevádzajú impedanciu napätia na rezistore 2k7-delič napätia trimra 1k. Prepínanie signálov vykonáva analógový multiplexor/demultiplexor HEF4053B napájaný z napájania 12 V - 15 V DC. Odpor na HEF4053B je spojený s jeho napájacím napätím (vyššie napätie - nižší odpor). Ak by bolo použité nižšie napájacie napätie, grafická karta by nemohla detekovať displej.

Zvyšok AODMoST je napájaný z 5 V DC zabezpečeného regulátorom napätia 7805. Úroveň signálu z mikrokontroléra, ktorý riadi spínanie HEF4053B, je konvertovaný rýchlym BS170 MOSFET.

Horizontálne a vertikálne synchronizačné impulzy sa líšia úrovňou napätia medzi 0 V a 5 V a vodiče, ktoré ich nesú, sú priamo pripojené k prerušovacím kolíkom ATmegas nakonfigurovaným ako vstupy s vysokou impedanciou.

Z nejakého dôvodu mikrokontroléry ATmega328P-PU, ktoré som mal (všetky majú na sebe rôzne čísla), majú všetky problémy s vnútornými výsuvnými odpormi, a preto som použil externé príťahy s 10 k. Jediným logickým dôvodom tohto správania, ktoré som zistil, je to, že základné prírodné zákony sa menia s expanziou vesmíru a to spôsobuje poruchu integrovaných obvodov (to bol pravdepodobne vtip).

Zariadenie spotrebuje približne 50 mA.