Modificador dicóptico de oclusão alternada de transmissão estereoscópica [ATmega328P + HEF4053B VGA Superimposer]: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Após meus experimentos com óculos de cristal líquido usados para ocluir os olhos (aqui e ali), decidi construir algo um pouco mais sofisticado e que também não obrigasse o usuário a usar PCB na testa (as pessoas às vezes podem se comportar em um hostil ao ver outras pessoas com aparelhos eletrônicos saindo de seus corpos, os ciborgues simplesmente não têm vida fácil hoje em dia). O dispositivo que eu projetei modifica o sinal VGA enviado para exibição 3D (o vídeo deve estar no formato Topo - Fundo ou Lado a Lado), aumentando o sinal de vídeo com estimulação dicótica. Uma enorme biblioteca de filmes e jogos que podem ser assistidos e reproduzidos em formatos 3D compatíveis devem deixar qualquer usuário AODMoST feliz e engajado. Existem estudos que indicam que as formas de tratamento possíveis com AODMoST são benéficas para pessoas com ambliopia.

Etapa 1: isenção de responsabilidade

O uso de tal dispositivo pode causar ataques epilépticos ou outros efeitos adversos em uma pequena parte dos usuários do dispositivo. A construção de tal dispositivo requer o uso de ferramentas moderadamente perigosas e pode causar danos ou danos à propriedade. Você constrói e usa o dispositivo descrito por sua própria conta e risco

Etapa 2: Peças e Ferramentas

Peças e materiais:

• Microcontrolador ATmega328P-PU
• Chave analógica HEF4053BP
• 7805 no regulador de tensão do pacote TO-220
• 3 transistores 2N2222
• Transistor BS170
• 2 LEDs azuis difusos de 3 mm
• LED vermelho difuso de 3 mm
• 2 LEDs amarelos difusos de 3 mm
• LED verde difuso de 3 mm
• 20 MHz HC49 / cristal US
• Conector macho AVR ISP (IDC) de 10 pinos
• Bloco de terminais de parafuso para PCB de 2 pinos, conector de 5,08 mm
• Botões de interruptor tátil 8x 6x6mm
• 3x 1k ohm trimpot 6mm
• 3 resistor 1 / 4W de 75 ohms
• 3x 1k ohm 1 / 4W resistor
• 3 resistor 2k7 ohm 1 / 4W
• 3k3 ohm 1 / 4W resistor
• 11x 10k ohm 1 / 4W resistor
• 2x capacitores de cerâmica 20pF
• 3x capacitores de cerâmica 100nF
• 2x capacitores eletrolíticos de 100uF
• perfboard (70 mm x 90 mm, matriz de furos mínimo de 24 x 31)
• alguns pedaços de arame
• fita isolante
• papel
• VGA macho para cabo VGA macho
• Fonte de alimentação 12V - 15V DC

Ferramentas:

• cortador diagonal
• alicate
• chave de fenda plana
• chave de fenda phillips pequena
• faca utilitária
• multímetro
• estação de solda
• solda
• Programador AVR (programador autônomo como USBasp ou você pode usar ArduinoISP)

Etapa 3: Componentes eletrônicos de soldagem

Se você quiser programar ATmega antes de soldar, faça-o (você pode deixar CON1 fora do PCB). Solde todos os componentes eletrônicos no pré-cartão. Use fios de cobre (os de 0,5 mm de diâmetro do cabo UTP devem ser perfeitos) para fazer as conexões elétricas entre os componentes. Certifique-se de que os fios não causam nenhum curto-circuito. Se houver risco de curto-circuito (como é a causa com um dos cabos de R21, fio na frente entre SW8 e C7 e fio localizado na parte frontal ao lado de Y1), cubra o fio com fita isolante ou calor -tubulação encolhida.

Se quiser, você pode cada um um PCB, em vez de usar pré-embarque. Descrevi processos de fabricação de PCB usando o método de transferência de toner em meu projeto anterior. A placa em arquivos.svg deve ter 64,77 mm x 83,82 mm. Arquivos anexados que contêm layouts de trilha devem ser de grande ajuda, mesmo se você estiver fazendo conexões em pré-placa com fios de cobre.

Etapa 4: conectando o cabo VGA

Corte o cabo VGA ao meio e remova todos os fios do isolamento. Marque uma parte do cabo cortado como IN e outra como OUT. Solde os fios em almofadas apropriadas no PCB. Para identificar qual fio está conectado a qual pino no conector, use o testador de continuidade em seu multímetro e consulte o pino VGA para identificar a finalidade de cada fio. Você só precisa conectar os fios que transmitem vídeo vermelho, verde e azul e pulsos de sincronização horizontal e vertical. Se houver outros fios em seu cabo, basta soldá-los de volta, ou melhor ainda, soldá-los de volta através da pré-placa, como fiz com o fio branco que conecta os pinos 11 nos conectores VGA (a conexão agora está localizada entre R7 e R8). A placa de vídeo detecta que um monitor VGA está conectado detectando resistência na faixa aproximada de 50 ohm a 150 ohm entre os pinos de vídeo R, G e B e aterramento (resistores de terminação de 75 ohms no monitor, AODMoST adiciona a essa resistência), então I2C os pinos não são realmente necessários e o cabo VGA pode funcionar sem eles estarem conectados (como no cabo que usei, claro que a falta de I2C significa que o monitor não será capaz de enviar informações sobre as resoluções suportadas e isso pode ser problemático). Se houver risco de circuito de disparo, use fita isolante ou tubo termorretrátil. Conecte a blindagem em duas partes do fio entre si e use fita isolante para prender as duas partes do cabo VGA juntas e prender o cabo firmemente ao PCB. Coloque algumas camadas de papel na parte de trás do PCB e prenda-o com fita isolante.

Etapa 5: Programação do microcontrolador ATmega

Conecte seu programador AVR a CON1 com cabo de fita apropriado ou fios de jumper fêmea para fêmea. Eu usei USBasp e AVRDUDE, portanto, para fazer o upload do arquivo.hex, eu precisava executar o seguinte comando:

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

Também precisei mudar os bits do fusível para E: FF, H: D9, L: F7, para que o microcontrolador use cristal de 20 MHz. Eu mantive os valores padrão de byte de fusível estendido e alto, e mudei o valor de byte de fusível baixo de L: 62 para L: F7 com o uso do seguinte comando:

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

Se você receber um erro durante o upload do arquivo.hex, pode ser necessário alterar o valor -B (bitclock) de 8 para algo maior, como 16.

Etapa 6: Uso de AODMoST

Conecte a fonte de alimentação 12V - 15V DC aos terminais de parafuso (- está mais próximo da borda superior do PCB). Conecte o conector VGA da metade IN do cabo VGA à placa de vídeo, o conector da metade OUT para a tela 3D. O dispositivo tem 4 modos, 3 deles desenham pares de retângulos no vídeo. Existem 6 páginas de preparação. Aqueles com números 0 e 3 contêm configurações de frequência / período, taxa de oclusão, retângulo sendo ativado / desativado e assim por diante. As páginas 1 e 4 contêm configurações de posição, enquanto as páginas 2 e 5 contêm configurações de tamanho. Ao pressionar os botões MODE + PAGE, você restaura as configurações padrão em todos os modos. Você pode ler mais sobre como configurar AODMoST em user_manual.pdf

Uma possível fonte de conteúdo 3D no formato Topo-Fundo ou Lado a Lado são os jogos de computador. Se você usar a placa de vídeo GeForce, muitos jogos desta lista podem ser jogados com CustomShader3DVision2SBS em 3DMigoto habilitado. Você pode aprender como habilitá-lo e como resolver o problema de tonalidade colocado na tela pelo 3D Vision Descubra o modo anáglifo 3D aqui (nota: descobri que você precisa definir "LeftAnaglyphFilter" para "& HFF00FF00" e "RightAnaglyphFilter" para “"& HFFFF0000"”[outras combinações de cores também devem funcionar, basta deixar uma cor de componente faltando] para desativar a tonalidade no modo Anáglifo de descoberta). Os usuários de Radeon e GeForce devem ser capazes de usar o software TriDef 3D. Existem jogos como GZ3Doom (ViveDoom) que suportam 3D nativamente e podem ser jogados sem nenhum software especial.

EDIT: Tive problemas com a desativação da tonalidade 3D Vision Discover na versão mais recente dos drivers NVIDIA. Isso me levou à descoberta do SuperDepth3D, um sombreador pós-processo ReShade. Este software é compatível com pelo menos mais de 20 jogos e funciona com GPUs de diferentes fabricantes.

EDIT 2: Eu encontrei a solução para um problema de não ser capaz de desabilitar o tom 3D Vision Discover em drivers NVIDIA mais recentes. Você precisa, como sempre, alterar “StereoAnaglyphType” para “0” em “HKLM / SOFTWARE / WOW6432Node / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \” e, em seguida, bloquear a chave de registro. Para abrir o Editor do Registro, pressione WIN + R, digite regedit e pressione ENTER. Bloquear uma chave exigirá que você clique com o botão direito nela, selecione Permissões, Avançado, Desativar herança, confirmando a desativação da herança, voltando para a janela de Permissões e, finalmente, marcando as caixas Negar para todos os usuários e grupos que podem ser marcados e confirmando com um clique no botão OK. Observe que também pode ser necessário alterar os valores de "LeftAnaglyphFilter" "RightAnaglyphFilter". Se quiser fazer qualquer alteração, você precisará desbloquear a chave do Registro desmarcando as caixas de negação ou habilitando a herança.

Se você estiver tendo problemas para ativar o 3D Vision em primeiro lugar, porque o assistente de configuração no Painel de controle NVIDIA está travando, você precisa alterar “StereoVisionConfirmed” para “1” em “HKLM / SOFTWARE / WOW6432Node / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \”. Isso habilitará o 3D Vision no modo Discover (que permitirá que você use mods / correções baseadas em 3DMigoto, que permitem a saída de SBS / TB 3D para qualquer monitor após descomentar “run = CustomShader3DVision2SBS” na configuração de mod / fix “d3dx.ini” Arquivo).

Observe que no Windows de 32 bits a localização da chave é “HKLM / SOFTWARE / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \”. Além disso, o HKLM pode ser substituído por HKEY_LOCAL_MACHINE.

EDIT 3: NVIDIA vai remover o suporte para 3D Vision em abril de 2019 (eles estão falando sobre a versão 418 como o driver mais recente possível que o suporta, mas 3D Vision ainda é compatível com pelo menos 425.31).

Etapa 7: Visão geral do projeto

O sinal VGA tem 3 cores componentes: Vermelho, Verde e Azul. Cada um deles é enviado através de um fio separado, com intensidade de componente codificada por cores em nível de tensão que pode variar entre 0V e 0,7V. O AODMoST desenha retângulos (sobreposição) substituindo o sinal de cor gerado pela placa de vídeo pelo nível de tensão fornecido pelos transistores Q1-Q3 na configuração do seguidor de emissor, que convertem a impedância de tensão em um resistor 2k7 - divisor de tensão trimpot 1k. A comutação de sinais é feita por multiplexador / demultiplexador analógico HEF4053B, alimentado por fonte de alimentação de 12V - 15V DC. A resistência no HEF4053B está ligada à sua tensão de alimentação (tensão mais alta - resistência mais baixa). Se a tensão de alimentação mais baixa fosse usada, a placa de vídeo não seria capaz de detectar a tela.

O resto do AODMoST é alimentado por 5 Vcc fornecido pelo regulador de tensão 7805. O nível de sinal do microcontrolador que controla a comutação do HEF4053B é convertido pelo rápido BS170 MOSFET.

Os pulsos de sincronização horizontal e vertical variam em nível de tensão entre 0 V e 5 V e os fios que os conduzem são conectados diretamente a pinos de interrupção ATmegas configurados como entradas de alta impedância.

Por alguma razão, os microcontroladores ATmega328P-PU que eu tinha (eles têm números diferentes em cima deles), todos têm problemas com resistores pull-up internos, então usei pull-ups externos de 10k. A única razão lógica para esse comportamento que encontrei é que as leis fundamentais da natureza estão mudando com a expansão do universo e isso faz com que os circuitos integrados funcionem mal (provavelmente foi uma piada).

O dispositivo consome aproximadamente 50 mA.