Kacamata Kristal Cair untuk Amblyopia (Kacamata Pelatihan Oklusi Bergantian) [ATtiny13]: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Amblyopia (mata malas), gangguan penglihatan yang mempengaruhi sekitar 3% populasi, biasanya diobati dengan penutup mata sederhana atau tetes atropin. Sayangnya, metode pengobatan tersebut menutup mata yang lebih kuat untuk jangka waktu yang lama dan tidak terputus, tidak memungkinkan dua mata (sebenarnya neuron di otak yang memproses informasi visual) untuk bekerja sama dan menyinkronkan. Baru-baru ini saya menemukan sebuah artikel di Wikipedia, yang merinci bentuk perawatan alternatif, di mana panel kristal cair ditempatkan di depan mata dan dan oklusinya digerakkan oleh sirkuit digital. Studi dalam bentuk perawatan ini cukup menjanjikan, jadi saya memutuskan untuk "meningkatkan" kacamata rana aktif biasa dari TV 3D ke Kacamata Pelatihan Oklusi Bergantian.

EDIT: Anda dapat menemukan versi kacamata yang lebih baru di sini

Langkah 1: Penafian

Penggunaan perangkat tersebut dapat menyebabkan serangan epilepsi atau efek samping lainnya pada sebagian kecil pengguna perangkat. Konstruksi perangkat semacam itu memerlukan penggunaan alat yang cukup berbahaya dan dapat menyebabkan kerugian atau kerusakan pada properti. Anda membuat dan menggunakan perangkat yang dijelaskan dengan risiko Anda sendiri.

Namun demikian, ada tempat di mana bantuan medis yang tepat untuk orang dengan gangguan penglihatan tidak mungkin (setidaknya peta WHO ini memberi tahu saya demikian). Untungnya, perangkat seluler seharga $100 hari ini memiliki daya komputasi dan resolusi tampilan yang sama dengan PC gaming 10 tahun yang lalu, jadi saya pribadi yakin implan cybernetic DIY akan tersedia sebagai bentuk perawatan bagi banyak orang di negara berkembang* lebih cepat daripada bantuan medis yang tepat.

* beberapa kabupaten pasca-industri di Amerika Utara memiliki beberapa sistem asuransi kesehatan "hebat" yang dirancang untuk membuat hidup orang-orang sengsara juga!!!

Langkah 2: Suku Cadang dan Alat

Bagian dan bahan:

kacamata 3D rana aktif

ATtiny13 atau ATtiny13A

2 tombol sakelar taktil

saklar ON-OFF rocker

100 nF kapasitor

4.7 uF kapasitor

dioda 1N4148

sepotong kecil perfboard (sekitar 28mm x 35mm)

beberapa potong kabel (kabel UTP adalah sumber kabel yang bagus)

2 baterai 3V (CR2025 atau CR2032)

pita isolasi

selotip

lem cyanoacrylate

Peralatan:

pemotong diagonal

Tang

obeng pipih

obeng phillips kecil

kegunaan pisau

stasiun solder

pateri

Programmer AVR (programmer mandiri seperti USBasp atau Anda dapat menggunakan ArduinoISP)

Langkah 3: Kacamata 3D Rana Aktif

Sumber panel kristal cair untuk proyek kami adalah kacamata TV 3D aktif. Yang saya gunakan berharga $ 5 (mereka sudah dimiliki sebelumnya). Ada beberapa jenis kacamata rana aktif, jadi pastikan kacamata yang Anda gunakan menghalangi cahaya terpolarisasi dengan benar (Anda dapat memeriksanya dengan menempatkan filter polarisasi atau LCD di depannya, kacamata akan berfungsi bahkan saat kacamata MATI). Berhati-hatilah bahwa setiap bagian plastik yang menempel pada panel kristal cair dapat memengaruhi polarisasi cahaya. Kacamata pertama yang saya coba modifikasi tidak memiliki filter polarisasi depan yang terpasang di dalamnya (seharusnya ada 2 di setiap panel kristal cair, karena dibuat mirip dengan LCD) dan ketika dipaksa untuk memblokir cahaya, mereka tampak ungu, bukan hitam, lebih lanjut tentang ini di Langkah terakhir.

Kacamata TV 3D aktif biasanya beroperasi pada 60Hz, menghalangi cahaya secara merata untuk kedua mata. Mata kiri diblokir selama 8,333 ms, dan kemudian mata kanan diblokir selama 8,333 ms, lalu siklus berulang. Mata terhalang ketika tegangan diterapkan ke panel LC. Tegangan yang menggerakkan panel LC adalah 9.2V simetris (amplitudo puncak ke puncak 18.4V).

Langkah 4: Pembongkaran Kacamata 3D Rana Aktif

Gunakan obeng untuk melepaskan sekrup yang menahan kacamata. Mungkin ide yang baik untuk memberikan perlindungan pada panel LC (mungkin saya seharusnya melakukannya sebelum melepas sekrup). Kemudian gunakan pisau utilitas (atau pemotong kotak) untuk memotong sambungan dua bagian bingkai. Kemudian gunakan obeng pipih untuk membuka sambungan. Mencongkelnya mungkin agak sulit, tetapi harus bisa dilakukan (hati-hati jangan sampai merusak komponen kaca!). Setelah Anda menyelesaikan tugas itu, lepaskan komponen elektronik dari kacamata dan panel LC desolder dari PCB.

Langkah 5: Menyatukan Kacamata

Solder 4 kabel ke panel LC (mereka harus sedikit lebih panjang dari yang ditunjukkan pada foto). Gunakan pita isolasi untuk mengamankan pita tipis yang berasal dari panel LC dan disolder ke kabel. Kemudian pasang kembali panel LC ke dalam bingkai kacamata, kencangkan sekrupnya. Anda dapat menggunakan lem cyanoacrylate untuk menyatukan kembali bagian bawah bingkai. Penutup baterai tidak diperlukan dan saya tidak mengembalikannya ke tempatnya.

Langkah 6: Memprogram Mikrokontroler ATtiny

Hubungkan ATtiny13 ke programmer favorit Anda, buka alat pengembang AVR favorit Anda dan tulis glasses.hex ke memori FLASH mikrokontroler. Pertahankan bit sekering default (H:FF, L:6A).

Saya menggunakan USBasp dan AVRDUDE, jadi setelah menghubungkan pin VCC, GND, RESET, SCK, MISO, MOSI dari ATtiny13 ke programmer dengan benar, saya hanya perlu menjalankan satu perintah sederhana untuk mengunggah glasses.hex:

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

Saya perhatikan bahwa papan Arduino cukup populer di Instructables, jadi inilah tautan untuk tutorial, yang menjelaskan cara mengubah Arduino menjadi programmer. Anda dapat melewati langkah 5 hingga 7 yang berhubungan dengan kompilasi kode yang ditulis dalam C.

Langkah 7: Menyolder

Solder semua komponen elektronik ke prefboard. Pada gambar papan solder dioda 1N4148 hilang, saya memasangnya nanti ke kabel putih-biru. Kabel yang dipilin nantinya akan disambungkan ke baterai dan ditahan dengan aman dengan pita isolasi. Jangan lupa sambungkan kabel panel LC ke pin PB0, PB1 dan PB2 dari ATtiny13.

Langkah 8: Majelis Akhir

Gunakan pita isolasi untuk memisahkan sisi bawah prefboard dari badan pengguna kacamata. Pasang bingkai kacamata prefboard dengan pita perekat pilihan Anda.

Selanjutnya Anda perlu memasang 2 sel tombol (CR2025 atau CR2032) ke perangkat. Sayangnya saat masih baru, tegangannya bisa melebihi 3.3V. Dua dari sel-sel tersebut dihubungkan secara seri, sehingga bahkan setelah penurunan tegangan pada dioda 1N4148 (sedikit kurang dari 0,7V), ATtiny mungkin sedikit melebihi Tegangan Operasi Maksimum 6.0V. Saya merekomendasikan pemakaian baterai yang benar-benar baru sedikit, sebelum memasukkannya ke dalam perangkat.

Perangkat mengkonsumsi sekitar 1 mA.

Langkah 9: Penggunaan Kacamata Pelatihan Oklusi Bergantian

Tombol yang terhubung ke PB3 mengubah frekuensi perangkat (2.5Hz, 5.0Hz, 7.5Hz, 10.0Hz, 12.5Hz), dan tombol yang terhubung ke PB4 mengubah berapa lama setiap mata tersumbat (L-10%: R-90%, L- 30%: R-70%, L-50%: R-50%, L-70%: R-30%, L-90%: R-10%). Setelah Anda mengatur pengaturan, Anda perlu menunggu sekitar 10 detik (10 detik tidak menyentuh tombol apa pun) untuk disimpan di EEPROM dan dimuat setelah dimatikan, pada peluncuran perangkat berikutnya. Menekan kedua tombol secara bersamaan menetapkan nilai default.

Setidaknya ada satu kasus pemulihan stereopsis yang dicapai saat menonton materi 3D. Jika Anda ingin menggunakan Kacamata Pelatihan Oklusi Bergantian untuk menonton materi 3D sambil mengenakan kacamata lain dari jenis yang sama (hanya tidak dimodifikasi), Anda harus menempelkan sepotong plastik bening ke sisi belakang panel LC mereka, seperti yang satu foto di Langkah 3 (atau Anda dapat menggunakan selotip). Dalam konfigurasi itu, kacamata yang tidak dimodifikasi duduk lebih dekat untuk ditampilkan. Atau sebagai alternatif Anda dapat menempatkan panel LC kiri di tempat yang kanan dan sebaliknya. Itu memutar polarisasi panel LC, lebih lanjut tentang ini di Langkah terakhir. Namun, hal itu akan membuat Anda tidak dapat menonton layar tanpa kacamata yang tidak dimodifikasi.

Langkah 10: Proyek Serupa

Pembaca e-book dichoptic: Iterasi pertama kacamata saya membutuhkan penggunaan filter polarisasi eksternal. Saya memasangnya hanya di bagian depan panel LC kanan. Itu memungkinkan saya menempatkan beberapa filter polarisasi lain di atas tampilan kertas elektronik (yang memancarkan cahaya tidak terpolarisasi) dan memblokir sebagian halaman untuk mata kanan sepenuhnya (teks di belakang filter sekarang berkedip untuk mata kiri, karena cahaya sekarang terpolarisasi). Ini memaksa saya untuk membaca bagian yang terhalang dengan mata kiri dan menyatukan gambar dari kedua mata. Dan ada penelitian yang menyatakan, bahwa melihat benda dihoptic cukup bermanfaat bagi penderita ambliopia. Anda dapat melakukan hal serupa dengan tampilan lain yang memancarkan cahaya tak terpolarisasi seperti CRT. Masih ada harapan untuk pemancar sinar-X tua yang baik, mereka dapat berguna sekali lagi!

Monocle sibernetik: Sayangnya, polarisasi TV 3D saya diputar 90 derajat dari polarisasi monitor PC saya. Saya memecahkan masalah ini dengan meletakkan panel LC kiri di tempat yang kanan. Panel LC memiliki 2 filter polarisasi yang diputar pada 90 derajat, jadi melihatnya dari sisi lain memutar polarisasi cahaya yang "diterima" oleh panel LC. Saya juga telah meningkatkan tegangan mengemudi panel LC ke 9V (puncak ke puncak amplitudo 18V) dengan menggunakan jembatan H. Itu membuat panel LC lebih buram selama oklusi. Saya juga menambahkan LED yang berkedip selama oklusi, lebih lanjut "membutakan" mata dan tidak membiarkannya terbiasa dengan kegelapan. Efek "membutakan" adalah kekhususan yang terlihat ketika saya meletakkan kacamata 3D anaglyph di antara mata saya dan panel LC (filter warna menyebarkan cahaya). Seperti yang saya sebutkan sebelumnya, menonton materi 3D mungkin bagus untuk pemulihan stereopsis dan monitor PC saya tidak mendukung teknologi 3D selain anaglyph, jadi saya merasa terpaksa untuk merekomendasikan GZ3Doom (ViveDoom), mod untuk game Doom klasik dari tahun 90-an. Ini memungkinkan Anda untuk menggunakan dua jenis kacamata anaglyph (hijau-magenta dan merah-sian), sehingga Anda tidak terlalu membiasakan mata Anda untuk memakai filter warna yang sama.

Semoga Ikon Dosa dari MAP30 memberi Anda hadiah penglihatan yang tepat!

(Anda sebenarnya jauh lebih mungkin untuk menyembuhkan gangguan penglihatan dengan melihat cyberdemon dalam video game setan daripada dengan mengunjungi tempat-tempat suci kristen)