Modificador de transmisión estereoscópica con dichoptic de oclusión alternativa [ATmega328P + HEF4053B VGA Superimposer]: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Después de mis experimentos con lentes de cristal líquido utilizados para ocluir los ojos (aquí y allá), decidí construir algo que sea un poco más sofisticado y que tampoco obligue al usuario a usar PCB en la frente (las personas a veces pueden comportarse de una manera extraña). De manera hostil al ver a otros con dispositivos electrónicos sobresaliendo de sus cuerpos, los cyborgs simplemente no lo tienen fácil en estos días). El dispositivo que diseñé modifica el envío de la señal VGA a la pantalla 3D (el video debe estar en formato Top-Bottom o Side by Side), mejorando la señal de video con estimulación dicóptica. La enorme biblioteca de películas y juegos que se pueden ver y reproducir en formatos 3D compatibles debería hacer que cualquier usuario de AODMoST esté feliz y comprometido. Hay estudios que indican que las formas de tratamiento que son posibles con AODMoST son beneficiosas para las personas con ambliopía.

Paso 1: descargo de responsabilidad

El uso de un dispositivo de este tipo puede causar ataques epilépticos u otros efectos adversos en una pequeña parte de los usuarios del dispositivo. La construcción de un dispositivo de este tipo requiere el uso de herramientas moderadamente peligrosas y puede causar daños o daños a la propiedad. Usted construye y usa el dispositivo descrito bajo su propio riesgo

Paso 2: Piezas y herramientas

Partes y materiales:

• Microcontrolador ATmega328P-PU
• Conmutador analógico HEF4053BP
• 7805 en regulador de voltaje de paquete TO-220
• 3x transistores 2N2222
• Transistor BS170
• 2x LED azules difusos de 3 mm
• LED rojo difuso de 3 mm
• 2x LED amarillo difuso de 3 mm
• LED verde difuso de 3 mm
• Cristal HC49 / US de 20 MHz
• Conector macho AVR ISP (IDC) de 10 pines
• Conector de 5,08 mm del bloque de terminales de tornillo de PCB de 2 pines
• 8 botones de interruptor táctil de 6x6 mm
• Potenciómetro de ajuste de 3x 1k ohmios 6mm
• 3 resistencias de 75 ohmios 1 / 4W
• 3 resistencias de 1k ohmios 1 / 4W
• 3 resistencias de 2k7 ohmios 1 / 4W
• Resistencia de 3k3 ohmios 1 / 4W
• Resistencia de 11x 10k ohmios 1 / 4W
• Condensadores cerámicos de 2x 20pF
• Condensadores cerámicos 3x 100nF
• Condensadores electrolíticos 2x 100uF
• perfboard (70 mm x 90 mm, min 24 x 31 orificios de matriz)
• algunos pedazos de alambre
• cinta insultiva
• papel
• Cable VGA macho a VGA macho
• Fuente de alimentación de 12V - 15V DC

Instrumentos:

• cortador diagonal
• alicates
• destornillador de punta plana
• destornillador Phillips pequeño
• cuchillo de uso
• multimetro
• estación de soldadura
• soldar
• Programador AVR (programador independiente como USBasp o puede usar ArduinoISP)

Paso 3: Soldar componentes electrónicos

Si desea programar ATmega antes de soldar, hágalo (luego puede dejar CON1 fuera de PCB). Suelde todos los componentes electrónicos a la placa previa. Utilice cables de cobre (los de 0,5 mm de diámetro del cable UTP deberían ser perfectos) para realizar las conexiones eléctricas entre los componentes. Asegúrese de que los cables no provoquen ningún cortocircuito. Si existe riesgo de cortocircuito (ya que es la causa con uno de los cables de R21, cable en el frente entre SW8 y C7 y cable ubicado en el lado frontal al lado de Y1), cubra el cable con cinta aislante o calor -tubo retractil.

Si lo desea, puede utilizar una placa de circuito impreso en lugar de utilizar prefboard. Describí los procesos de fabricación de PCB utilizando el método de transferencia de tóner en mi proyecto anterior. La placa en archivos.svg debe tener 64,77 mm x 83,82 mm. Los archivos adjuntos que contienen diseños de pistas deberían ser de gran ayuda incluso si está haciendo conexiones en la placa previa con cables de cobre.

Paso 4: Conexión del cable VGA

Corte su cable VGA por la mitad y pele todos los cables del aislamiento. Marque una parte del cable cortado como ENTRADA y la otra como SALIDA. Suelde los cables a las almohadillas correspondientes de la PCB. Para identificar qué cable está conectado a qué clavija del conector, use el probador de continuidad en su multímetro y luego consulte la clavija VGA para identificar el propósito de cada cable. Solo necesita conectar cables que transmitan video rojo, verde y azul y pulsos de sincronización horizontal y vertical. Si hay otros cables en su cable, simplemente vuelva a soldarlos, o mejor aún, vuelva a soldarlos a través de la placa previa, como hice con el cable blanco que conecta los pines 11 en los conectores VGA (la conexión ahora se encuentra entre R7 y R8). La tarjeta de video detecta que una pantalla VGA está conectada al detectar una resistencia en un rango aproximado de 50 ohmios a 150 ohmios entre los pines de video R, G y B y la tierra (resistencias de terminación de 75 ohmios en la pantalla, AODMoST se suma a esa resistencia), por lo que I2C los pines no son realmente necesarios y el cable VGA puede funcionar sin que estén conectados (como en el cable que usé, por supuesto, la falta de I2C significa que el monitor no podrá enviar información sobre las resoluciones admitidas y eso puede ser problemático). Si existe el riesgo de un circuito de disparo, utilice cinta aislante o tubos termorretráctiles. Conecte el blindaje en dos partes del cable entre sí y use cinta aislante para asegurar ambas partes del cable VGA juntas y para sujetar el cable firmemente a la PCB. Coloque algunas capas de papel en la parte posterior de la PCB y fíjela con cinta aislante.

Paso 5: Programación del microcontrolador ATmega

Conecte su programador AVR a CON1 con un cable plano apropiado o cables de puente hembra a hembra. Usé USBasp y AVRDUDE, por lo que cargar el archivo.hex requirió que ejecutara el siguiente comando:

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

También necesitaba cambiar los bits de fusible a E: FF, H: D9, L: F7, para que el microcontrolador use cristal de 20MHz. He mantenido los valores predeterminados de bytes de fusible altos y extendidos, y cambié el valor de bytes de fusible bajo de L: 62 a L: F7 con el uso del siguiente comando:

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

Si recibe un error durante la carga del archivo.hex, es posible que deba cambiar el valor -B (bitclock) de 8 a algo más alto, como 16.

Paso 6: uso de AODMoST

Conecte la fuente de alimentación de 12 V - 15 V CC a los terminales de tornillo (- está más cerca de un borde superior de la PCB). Enchufe el conector VGA de la mitad IN del cable VGA a la tarjeta de video, el conector de la mitad OUT a la pantalla 3D. El dispositivo tiene 4 modos, 3 de ellos dibujan pares de rectángulos en el video. Hay 6 páginas de stetting. Aquellos con números 0 y 3 contienen configuraciones de frecuencia / período, tasa de oclusión, rectángulo activado / desactivado, etc. Las páginas 1 y 4 contienen configuraciones de posición, mientras que las páginas 2 y 5 contienen configuraciones de tamaño. Al presionar los botones MODE + PAGE, restaura la configuración predeterminada en todos los modos. Puede leer más sobre la configuración de AODMoST en user_manual.pdf

Una posible fuente de contenido 3D en formato Top-Bottom o Side by Side son los juegos de computadora. Si usa una tarjeta de video GeForce, muchos juegos de esta lista se pueden jugar con CustomShader3DVision2SBS en 3DMigoto habilitado. Puede aprender cómo habilitarlo y cómo resolver el problema del tinte puesto en la pantalla por 3D Vision Descubra el modo anaglifo 3D aquí (nota: descubrí que necesita establecer "LeftAnaglyphFilter" en "& HFF00FF00" y "RightAnaglyphFilter" en " "& HFFFF0000"”[otras combinaciones de colores también deberían funcionar, simplemente haga que falte un color de componente] para deshabilitar el tinte en el modo Descubrir anaglifo). Los usuarios de Radeon y GeForce deberían poder utilizar el software TriDef 3D. Hay juegos como GZ3Doom (ViveDoom) que son compatibles con 3D de forma nativa y se pueden jugar sin ningún software especial.

EDITAR: Tuve problemas al deshabilitar el tinte 3D Vision Discover en la versión más reciente de los controladores NVIDIA. Eso me llevó al descubrimiento de SuperDepth3D, un sombreador de postproceso de ReShade. Este software es compatible con al menos 20 juegos y funciona con GPU de diferentes fabricantes.

EDICIÓN 2: Encontré la solución al problema de no poder deshabilitar el tinte 3D Vision Discover en los controladores NVIDIA más nuevos. Necesita, como siempre, cambiar “StereoAnaglyphType” a “0” en “HKLM / SOFTWARE / WOW6432Node / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \” y luego bloquear la clave de registro. Para abrir el Editor del Registro, presione WIN + R, luego escriba regedit y presione ENTER. Para bloquear una clave, deberá hacer clic derecho sobre ella, seleccionar Permisos, Avanzado, Desactivar herencia, confirmar la desactivación de la herencia, volver a la ventana Permisos y, finalmente, marcar las casillas Denegar para todos los usuarios y grupos que se pueden marcar y confirmar con un haga clic en el botón Aceptar. Tenga en cuenta que también puede ser necesario cambiar los valores de "LeftAnaglyphFilter" "RightAnaglyphFilter". Si desea realizar algún cambio, debe desbloquear la clave de registro desmarcando esas casillas de denegación o habilitando la herencia.

Si tiene problemas para habilitar 3D Vision en primer lugar, porque el asistente de configuración en el Panel de control de NVIDIA se bloquea, debe cambiar "StereoVisionConfirmed" a "1" en "HKLM / SOFTWARE / WOW6432Node / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \”. Esto habilitará 3D Vision en el modo Descubrir (que le permitirá usar modificaciones / correcciones basadas en 3DMigoto, que le permiten generar SBS / TB 3D en cualquier pantalla después de descomentar "run = CustomShader3DVision2SBS" en la configuración de mod / fix "d3dx.ini" expediente).

Tenga en cuenta que en la ubicación de la clave de Windows de 32 bits es "HKLM / SOFTWARE / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \". También HKLM podría ser reemplazado por HKEY_LOCAL_MACHINE.

EDICIÓN 3: NVIDIA eliminará el soporte para 3D Vision en abril de 2019 (están hablando de la versión 418 como el controlador más nuevo posible que lo admita, pero 3D Vision aún es compatible en al menos 425.31).

Paso 7: descripción general del diseño

La señal VGA tiene 3 colores componentes: rojo, verde y azul. Cada uno de ellos se envía a través de un cable separado, con la intensidad del color del componente codificada en un nivel de voltaje que puede variar entre 0 V y 0,7 V. AODMoST dibuja rectángulos (superposición) reemplazando la señal de color generada por la tarjeta de video con el nivel de voltaje proporcionado por los transistores Q1-Q3 en la configuración de seguidor de emisor, que convierten la impedancia de voltaje en una resistencia de 2k7 - divisor de voltaje de trimpot de 1k. La conmutación de señales se realiza mediante un multiplexor / demultiplexor analógico HEF4053B, alimentado desde una fuente de alimentación de 12 V - 15 V CC. La resistencia en HEF4053B está vinculada a su voltaje de suministro (voltaje más alto - resistencia más baja). Si se usara un voltaje de suministro más bajo, la tarjeta de video no podría detectar la pantalla.

El resto de AODMoST se alimenta de 5 V CC proporcionados por el regulador de voltaje 7805. El nivel de señal del microcontrolador que controla la conmutación de HEF4053B se convierte mediante un rápido MOSFET BS170.

Los pulsos de sincronización horizontal y vertical varían en nivel de voltaje entre 0V y 5V y los cables que los transportan están conectados directamente a los pines de interrupción ATmegas configurados como entradas de alta impedancia.

Por alguna razón, los microcontroladores ATmega328P-PU que tenía (tienen diferentes números encima), todos tienen problemas con las resistencias internas de pull-up, así que utilicé pull-ups externos de 10k. La única razón lógica que encontré para este comportamiento es que las leyes fundamentales de la naturaleza están cambiando con la expansión del universo y eso hace que los circuitos integrados funcionen mal (eso fue una broma, probablemente).

El dispositivo consume aproximadamente 50 mA.