Afwisselend deur die digoptiese wysiger van stereoskopiese transmissie 32 [STM32F103C8T6+STMAV340 VGA Superimposer]: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Ek werk al 'n geruime tyd aan 'n opvolger van die oorspronklike AODMoST. Nuwe toestel gebruik vinniger en beter 32-bis mikrokontroller en vinniger analoog video-skakelaar. Dit stel AODMoST 32 in staat om met hoër resolusies te werk en nuwe funksies te implementeer. Die toestel kan nou ook aangedryf word deur USB se 5V -spanning.

Die grootste nuwe funksie is die implementering van 'n eenvoudige patroonbeeldmasker vir die een oog en 'n omgekeerde patroonmasker vir die ander een, soortgelyk aan dié wat in hierdie artikel aangebied word: Dichoptiese fliekbesigtiging behandel amblyopie in die kinderjare. Daar is ook meer aanpassingsopsies vir die vorm, posisie en konstante randomisering van die parameters.

Ek moet daarop wys dat ek nie al die idees wat ek gehad het, geïmplementeer het nie, en dat die firmware verder kan ontwikkel word. Maar ek verwag dat ek weens sosio -ekonomiese kwessies nie in die afsienbare toekoms aan hierdie projek kan werk nie, so ek publiseer dit soos dit is. Firmware kan nou werk met 3D -inhoud in bo -onder en langs mekaar -formate en is getoets met 'n Nvidia GPU -toegeruste rekenaar en Xbox 360.

2020-11-26 UPDATE: Ek het uiteindelik daarin geslaag om MODE 3: GRATIS VLOOPOBJEKTE te skep. Dit is ingesluit in weergawe 1.00 van die firmware. Hierdie nuwe sagteware bevat ook min klein aanpassings, byvoorbeeld, nou het alle modusse aparte vorm-, masker- en willekeurige instellings wat gestoor word wanneer die toestel afgeskakel word. Ek gaan ouer lêers hou (vanaf weergawe 0.50 van die firmware, as daar geen weergawe -inligting in die lêernaam is nie, beteken dit dat dit hierdie ou firmware is) as die weergawe 1.00 op die een of ander manier foutief is.

U kan die bronkode, skematiese, PCB, gebruikershandleiding, ens. Vir hierdie projek hier aflaai:

aodmost_32_all_files_1.00.zip

aodmost_32_all_files.zip

Benodighede:

Onderdele en materiale:

• STM32F103C8T6 mikrobeheerder (LQFP-48)
• 74AC00 vierkante NAND-hek (SOIC-14, 3,9 mm smal)
• STMAV340 analoog video-skakelaar (TSSOP-16)
• LM1117-3.3 spanningsreguleerder (TO-263)
• 3x BC817 transistor (SOT-23)
• 3x wit 3mm LED
• 2x diffuse geel 3 mm LED
• verspreide rooi 3 mm LED
• 2x diffuse blou 3 mm LED
• verspreide groen 3 mm LED
• 8 MHz kristal (HC49-4H)
• mikro -USB -tipe B -aansluiting (let op dat daar baie soorte is, en dat sommige moontlik nie versoenbaar is met die gate in die PCB -ontwerp nie; u kan USB heeltemal oorslaan, aangesien USB slegs as 5V -kragtoevoer gebruik word)
• 2x D-SUB 15-pins reghoekige vroulike VGA-aansluiting (let op dat daar baie soorte is, en u benodig 'n langer weergawe met penne wat gate in die printplaat sal maak)
• 2 -pen 2,54mm reguit penpenkop
• 3 -pen 2.54mm reguit penpenkop
• 11x 6x6mm tasbare skakelaarknoppies SMD/SMT
• 2x 10 uF 16V -omhulsel A 1206 tantaalkondensator
• 10x 100 nF 0805 kapasitor
• 2x 15 pF 1206 kapasitor
• 3x 1k ohm trimpot 6mm
• 3x 10k 1206 weerstand
• 4x 4k7 1206 weerstand
• 3x 2k7 1206 weerstand
• 2x 1k 1206 weerstand
• 3x 470 ohm 1206 weerstand
• 3x 75 ohm 1206 weerstand
• 3x 10 ohm 1206 weerstand
• dubbelzijdig koperbekleed bord (ten minste 79.375x96.901mm)
• 'n paar stukke koperdraad (veral iets met 'n klein deursnee soos 0,07 mm kan handig wees as u 'n stukkende spoor langs die leidings van die LQFP -mikrobeheerder gaan herstel)

Gereedskap:

• diagonale snyer
• tang
• plat skroewedraaier
• pincet
• knipmes
• lêer
• middelpunt
• hamer
• klein naald
• 1000 grint droë/nat skuurpapier
• papier handdoeke
• saag of ander gereedskap wat PCB kan sny
• 4x 0,8 mm boorpunt
• 1 mm boorpunt
• 3 mm boorpunt
• boor pres of roterende gereedskap
• natriumpersulfaat
• plastiekhouer en plastiekgereedskap wat gebruik kan word om PCB uit die etsoplossing te haal
• bruin verpakkingstape
• isolerende band
• multimeter
• soldeerstasie
• koniese fynpunt soldeerpunt
• beitel soldeerpunt
• soldeer
• soldeervloei (ek gebruik RMA -klas, vloeigel wat bedoel is vir montering en herstel van SMT, wat in 'n 1,4 cm^3 spuit kom)
• draad van die soldeer
• laser drukker
• glanspapier
• klere yster
• room skoonmaker
• asetoon
• vryf alkohol
• permanente vervaardiger
• ST-LINK/V2 (of kloon daarvan) + kabels wat dit kan koppel aan AODMoST 32 + sagteware wat gebruik kan maak van die programmeerder

Stap 1: Vrywaring

Die gebruik van so 'n toestel kan epileptiese aanvalle of ander nadelige gevolge by 'n klein deel van die gebruikers van die toestel veroorsaak. Die konstruksie van so 'n toestel vereis die gebruik van matig gevaarlike gereedskap en kan skade aan eiendom veroorsaak. U bou en gebruik die beskrewe toestel op eie risiko

Stap 2: Maak PCB met behulp van toneroordragmetode

U moet 'n spieëlbeeld van F. Cu (voorkant) en 'n normale beeld van B. Cu (agterkant) op glanspapier afdruk met behulp van 'n laserprinter (sonder dat daar enige tonerbesparingsinstellings is). Die eksterne afmetings van gedrukte beelde moet 79.375 x 96.901 mm wees (of so na as moontlik). Sny die printplaat af in die grootte van die gedrukte prent; u kan 'n paar mm aan elke kant van die printplaat byvoeg as u wil. Persoonlik hou ek daarvan om 'n diep ry oor die hele lengte van 'n laminaat te maak met 'n mes (jy moet 'n paar keer oor die hele lengte sny) en dan die proses aan die ander kant herhaal. As die rye diep genoeg is, breek die hele laminaat maklik in die helfte. U moet die laminaat twee keer breek, want u moet die regte lengte en breedte van die stuk hê. Met 'n tang kan u klein stukke laminaat afbreek (maak seker dat u nie te veel krap nie, gebruik byvoorbeeld 'n beskermende laag papier tussen 'n tang en die print). Nou moet u die rande van die resulterende bordstuk met die lêer glad maak.

Vervolgens moet u koperlae skoon maak met natgemaakte fyn skuurpapier, en dan deeltjies wat deur skuurpapier agtergelaat word, met roomskoonmaker verwyder (u kan ook opwasmiddel of seep gebruik). Maak dit dan skoon met vryfalkohol. Daarna moet u baie versigtig wees om nie met u vingers aan koper te raak nie.

Dit is nou tyd om die vel met 'n spieëlbeeld van F. Cu te sny tot 'n meer hanteerbare grootte (laat 'n paar cm rondom die eksterne reghoek) en plaas dit bo -op die strykyster (toner op). Jy kan yster tussen jou dye hou, maar wees baie versigtig dat 'n strykplaat konstant opstaan en niks raak nie. Plaas dan die PCB bo -op glanspapier (skoongemaakte toner na die kant) en skakel die yster aan (gebruik vol krag). Na 'n rukkie moet papier by die PCB bly. U kan 'n lap of 'n handdoek gebruik om die karton teen die papier te druk en 'n bietjie papier aan die PCB te plaas. Wag ten minste 'n paar minute totdat papier van kleur na geel verander. U moet ongelukkig die regte tyd bepaal om die oordragproses eksperimenteel te stop, dus as die beeld op die koper baie swak is, moet u die toner skoonmaak met asetoon, sand en wasbord en die hele proses van die begin af begin.

As u dink dat die oordrag van die toner voltooi is, plaas die PCB met papier in die water (u kan roomskoonmaker of opwasmiddel byvoeg) vir 20 minute. Vryf dan papier van PCB. As daar plekke is waar toner nie by koper vassit nie, gebruik 'n permanente merker om die toner te vervang.

Nou moet u die middelpunte van vier leë spasies in die hoeke van die PCB met 'n pons merk. Later sal die sentrums geboor word, en die gevolglike gate sal gebruik word om albei kante van die PCB in lyn te bring.

Vervolgens moet u die agterkant van die laminaat met bruin verpakkingstape bedek. Meng vars water met natriumpersulfaat en sit PCB in die etsoplossing. Probeer om die oplossing by 40 ° C te hou. U kan 'n plastiekhouer bo -op die verkoeler of 'n ander hittebron plaas. Meng die oplossing van tyd tot tyd in die houer. Wag totdat onbedekte koper heeltemal oplos. As dit klaar is, verwyder die PCB uit die oplossing en spoel dit met water. Skil verpakkingstape. Verwyder toner met asetoon (naellakverwyderaar moet baie bevat). Op hierdie punt kan u begin om enige kortsluitings met 'n mes te verwyder.

Boor nou vier uitlyngate met 'n boor van 0,8 mm. Boor dan ooreenstemmende gate deur die papier met die beeld van B. Cu met dieselfde boor van 0,8 mm. As dit klaar is, skuur en maak die PCB terug. Plaas die bord bo -op die plat oppervlak (skoongemaakte koper bo -op), bedek dit met 'n glanspapier met 'n prentjie van B. Cu (toner af) en sit vier bore van 0,8 mm in die gate (ronde deel af) om papier en die laminaat in lyn. Nou moet u die papier met 'n punt warm strykyster vir 'n kort rukkie aanraak, sodat papier en die PCB aan mekaar kleef. Verwyder dan die bore, plaas yster tussen u dye en plaas papier met die laminaat bo -op die yster en herhaal die prosedure vir die oordrag van toner. Week papier later in water om dit te verwyder en vervang die ontbrekende toner met 'n permanente merker.

Nou moet u die voorkant van die PCB met verpakkingstape bedek, sowel as die reeds geboorde gate. Ets dan aan die agterkant op dieselfde manier as aan die voorkant, trek die band af, verwyder die toner en begin jag vir kortsluitings.

U moet ook die res van die gate in die PCB boor. Daar is vier 3 mm -gate vir die montering van die VGA -verbindings. 1 mm -gate word gebruik vir die res van die VGA -gate, trimpots, penkoppe en vias langs mikro -USB (as u nie USB gaan gebruik nie, kan u ander 5V -aansluiting/kabels hier soldeer). Alle ander gate kan gemaak word met 'n boor van 0,8 mm.

Stap 3: Soldeer elektroniese komponente

U kan eers alle koper met soldeersel bedek (gebruik 'n beitelpunt en voer die operasie uit op 'n oppervlak wat reeds bedek is met vloeistof). As daar na hierdie operasie op 'n sekere punt te veel soldeer voorkom, verwyder dit met 'n soldeerdraad. As enige spore in die etsoplossing opgelos is, vervang dit met dun drade. Dan kan u begin om ander komponente te soldeer, alhoewel ek aanbeveel dat u tot die einde met hoë en omvangryke goed op die plek sal wag vir MCU. Gebruik 'n behoorlike hoeveelheid vloei by die maak van elektriese verbindings.

MCU in die LQFP-48-pakket is die moeilikste om te soldeer. Begin deur dit in lyn te bring, soldeer slegs een leiding naby die hoekpunt van die verpakking, en dan nog 'n leiding aan die teenoorgestelde kant, om die MCU in sy posisie te verseker. Bedek dan rye of leidings in vloed en soldeer dit saggies met 'n beitelpunt aan die koperbane. Maak seker dat u die leidings nie agteruit buig nie; as u dit wel doen, kan u probeer om die naaldblaasrye leidings te skuif en die pen uit te druk. Of as u regtig bang is, plaas die naald daar nog voordat u begin soldeer. Beheer dat geen kortsluitings gemaak word nie en dat elektriese verbindings gelei word, 'n eenvoudige multimeter met kontinuïteitstoetser moet voldoende wees (dit kan moontlik die geïntegreerde stroombaan vernietig, maar myne het die toets oorleef). As u 'n kortsluiting gemaak het, plaas die soldeerdraad bo -op en begin verhit. As koperspore op die PCB beskadig is, gebruik 'n baie dun draad om dit te vervang. Dit is moontlik om draad direk aan die leidings van LQFP te soldeer met 'n koniese fyn punt. Ek het dit 'n paar keer gedoen, meestal omdat ek die spore beskadig het toe ek die MCU soldeer, wat na die eerste poging om dit te soldeer was te bowe (dit kan gedoen word deur penne met 'n naald los te maak). Ek hoop van harte dat u dit die eerste keer reg sal kry.

Ander IC's is soortgelyk en moet op dieselfde manier gesoldeer word, maar hulle het 'n kleiner hoeveelheid groter leads, so dit behoort nie veel uitdagings te bied nie. LM1117 het 'n groot lip wat aan die koper gesoldeer moet word, maar dit is moeilik om dit voldoende te verhit met gewone soldeerbout, so as u dit aan die PCB laat plak en die kante met 'n bietjie soldeer bedek, behoort dit genoeg te wees.

Sommige THT -komponente moet aan beide kante van die bord gesoldeer word. In die geval van trimpots en LED's, is dit redelik reguit. As u penkopstukke soldeer, skuif plastiek hoër op as wat dit moet wees voor hierdie operasie, soldeer dan al die penne aan beide kante en skuif dan plastiek terug na die oorspronklike posisie. As u kwartskristal soldeer, moet u die leidings aan die eerste kant hoër as wat nodig is, soldeer, en dan die kristal laer stoot terwyl u dit verhit. Let daarop dat ek ook die kristalkassie in draad toegedraai het en daarna draad vasgesoldeer het (die groot kopervul aan die linkerkant en die kristal daaronder). Voordat ek dele van die VGA -aansluiting wat in 3 mm -gate gaan, soldeer, het ek 'n paar drade aan beide kante aan die koper gesoldeer om seker te maak dat albei lae koper verbind is, en eers het ek afskermdrade gesoldeer. Vias kan gemaak word deur groter draad in die gat te plaas (byvoorbeeld ongebruikte lengte van THT -komponentleiding), aan beide kante van die PCB te soldeer en dan onnodige onderdele te sny.

As u 'n USB-aansluiting soldeer, kan u 'n koniese fyn punt vir die klein leidings gebruik.

As u dink dat u alles gesoldeer het, moet u weer kyk of daar geen kortsluitings of slegte verbindings is nie.

Stap 4: Programmering van STM32 -mikrobeheerder

Om die firmware van AODMoST 32 te ontwikkel, gebruik ek System Workbench vir STM32 (Linux weergawe), wat OpenOCD gebruik om mikrobeheerder te programmeer. U kan gedetailleerde instruksies vind oor hoe u hierdie projek in SW4STM32 in die sw4stm32_configuration_1.00.pdf -lêer kan invoer.

U kan ook die ST-LINK Utility (STSW-LINK004) gebruik. Ek het die Windows -weergawe getoets en dit werk goed met aodmost_32_1.00.bin

Ek het 'n goedkoop kloon van ST-LINK/V2 as my programmeerder gebruik, wat nie ideaal is nie, maar dit het gewerk. Om MCU te programmeer, moes ek AODMoST 32 van die USB-poort af aanskakel en 3 springkabels met 2,54 mm-aansluitstukke aan die een kant aan die programmeerder en die SW-DP-poort van AODMoST 32 aan die ander kant koppel. U moet GND, SWCLK en SWDIO koppel. By die programmering, maak seker dat die sagteware ingestel is om die stelselstelsel te herstel.

aodmost_32_1.00.bin en aodmost_32_1.00.elf lêers wat nodig is om MCU te programmeer, is in die aodmost_32_all_files_1.00.zip argief.

Flash -geheue van die MCU moet leeg wees voordat u dit programmeer, anders kan 'n paar ou data wat in die laaste 4 kB oorgebly het, die stoor en laai van instellings belemmer.

Stap 5: Gebruik van AODMoST 32

Nou kan u u grafiese kaart of videospeletjie -konsole aan die VGA IN koppel, u 3D -skerm aansluit op VGA OUT en 5V kragtoevoer op mikro -USB. As AODMoST 32 aangeskakel word, wag dit op die videosignaal (en die opsporing van polarisasie van sinchronisasiepulse). Dit word aangedui deur die rooi GEEN SIGNALE LED wat brand. Blou LED's moet ook voortdurend aangeskakel word. As hulle knip, beteken dit dat daar iets fout is met 8MHz HSE -kristal. Gedurende hierdie tyd kan u op die knoppies druk om te kyk of hulle behoorlik verbind is. As daar ten minste een knoppie gedruk word, is geel LED's aan. As daar op twee of meer knoppies gedruk word, brand ook wit LED's. As die videosignaal opgespoor word, begin die opstartvolgorde. Dit bestaan uit elke tweede LED in 'n ry wat vir 300 ms aangesteek word (0b10101010), en dan word vier ander LED's vir 300 ms aangeskakel (0b01010101). Dit is klaar, sodat u kan kontroleer of LED's korrek aan die MCU gekoppel is.

Die toestel het vier werkswyses. Dit begin standaard in MODE 0: VIDEO PASS-THROUGH. Daar is ook MODUS 1: TOP - ONDER, MODUS 2: KANT BY KANT en MODUS 3: GRATIS VLOEFENDE DOELWITTE. Daar is 6 bladsye met instellings. Diegene met die nommers 0 en 3 bevat instellings van frekwensie/periode, okklusietempo, voorwerpe wat aan/af is en so. Bladsye 1 en 4 bevat posisie -instellings, terwyl bladsye 2 en 5 grootte -instellings bevat. Deur op MODE + PAGE -knoppies te druk, herstel u die standaardinstellings in alle modusse. Daar is ook opsies vir die verandering van voorwerpvorme, die bekendstelling van maskerpatroon en die randomisering van sommige van die instellings. U kan meer lees oor die opstel van AODMoST 32 in manual_1.00.pdf

Een moontlike bron van 3D -inhoud in bo -onder of langs mekaar -formaat is rekenaarspeletjies. As u 'n GeForce -videokaart gebruik, kan baie speletjies uit hierdie lys gewysig word om in versoenbare formaat af te sien. Eintlik moet u op 3DMigoto gebaseerde mods/fixes gebruik, waarmee u SBS/TB 3D na enige skerm kan uitvoer nadat u 'run = CustomShader3DVision2SBS' in die 'd3dx.ini' mod/fix -konfigurasielêer afgelê het. Om 'n goeie beeldkwaliteit te hê, moet u ook die 3D Vision Discover -tint in NVIDIA -bestuurders deaktiveer. U moet 'StereoAnaglyphType' verander na '0' in 'HKLM / SOFTWARE / WOW6432Node / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \'. U kan hier meer hieroor lees.

In nuwe weergawes van Nvidia -bestuurders moet u die registersleutel sluit. Om die Register -redakteur oop te maak, druk WIN+R, tik regedit en druk ENTER. As u 'n sleutel sluit, moet u met die rechtermuisknop daarop klik, Toestemmings, Gevorderd, Erfenis deaktiveer, die uitskakeling van erfenis bevestig, teruggaan na die venster Toestemmings en laastens die bokse weier vir alle gebruikers en groepe wat u kan merk en dit bevestig met 'n klik op die OK knoppie. Let daarop dat daar moontlik ook waardes van "LeftAnaglyphFilter" "RightAnaglyphFilter" nodig is. As u enige veranderinge wil aanbring, moet u die registersleutel ontsluit deur die ontkenningsbokse uit te skakel of erfenis moontlik te maak. As u probleme ondervind om 3D Vision in die eerste plek moontlik te maak, omdat die instellingsassistent in die NVIDIA -bedieningspaneel ineenstort, moet u "StereoVisionConfirmed" verander na "1" in "HKLM / SOFTWARE / WOW6432Node / NVIDIA Corporation / Global / Stereo3D \”. Dit sal 3D Vision in die Discover -modus moontlik maak. Ongelukkig het Nvidia opgehou om 3D Vision te ondersteun, so die nuutste bestuurderweergawe wat gebruik kan word, is 425.31, maar as u regtig 'n nuwer weergawe wil gebruik, kan u dit probeer.

Daar is ander maniere om 3D -speletjies te kry. U kan SuperDepth3D, 'n ReShade-proses na die proses, probeer. GZ3Doom (ViveDoom) ondersteun 3D en kan sonder spesiale sagteware gespeel word. Windows -weergawes van Rise of the Tomb Raider en Shadow of the Tomb Raider het inheemse ondersteuning vir Side by Side 3D.

Alternatiewelik kan u ook Xbox 360 gebruik, wat VGA -uitvoer ondersteun en 'n paar speletjies het wat 3D in Top ondersteun - Botom of Side by Side. Hier vind u 'n lys van Xbox 360-speletjies wat 3D ondersteun (hoewel daar 'n paar foute in hierdie lys is, byvoorbeeld 'n afskrif van Halo: Combat Evolved Anniversary wat ek getoets het, ondersteun nie Top-Bottom nie, en ook nie SBS nie).

U kan natuurlik ook films vind in die boonste - onderkant of langs mekaar - formaat en dit op 'n wye verskeidenheid hardeware speel.

In die galery vind u die volgende speletjies:

• James Cameron se avatar: The Game, SBS, Xbox 360
• Gears of War 3, SBS, Xbox 360
• The Witcher 3: Wild Hunt, TB, PC
• Rise of the Tomb Raider, SBS (toestel is ingestel op MODE 3: GRATIS DRIENDE OBJEKTE), PC

Stap 6: Ontwerpoorsig

VGA -sein het drie komponentkleure: rooi, groen en blou. Elkeen word deur 'n aparte draad gestuur, met die intensiteit van die komponentkleur wat in die spanningsvlak gekodeer is, wat tussen 0V en 0.7V kan wissel. AODMoST 32 teken voorwerpe (oorleg) deur die kleursignaal wat deur die videokaart gegenereer word, te vervang met die spanningsvlak wat deur transistors Q1-Q3 verskaf word in die opset van die volgers, wat die spanningsimpedansie omskakel op 'n 2k7 weerstand-1k trimpot spanningsverdeler. Die omskakeling van seine word gedoen deur die STMAV340 analoog multiplexer/demultiplexer.

Die tydsberekening van hierdie omskakeling word gehou deur die gevorderde beheer-timer (TIM1) van die MCU, wat al vier sy vergelykingsregisters gebruik om die uitsette aan te dryf. Die toestand van die uitsette word dan deur 3 vinnige NAND -hekke verwerk. Dit werk so: HSync -pols -hersteltydtellers. Vergelyk 1 Registreer kontrole wanneer die eerste voorwerp in 'n lyn begin teken word, Vergelyk 2 Registreer wanneer u dit moet stop. Vergelyk 3 Registreer kontroles wanneer u 'n tweede voorwerp in 'n lyn moet begin teken, vergelyk 4 Registreer wanneer u dit moet stop. As 'n derde voorwerp nodig is, word Vergelykingsregisters 1 en 2 weer gebruik. NAND -hekke is op so 'n manier verbind dat hulle 'n sein stuur na die multiplexer wat die oorspronklike video vervang, as 'n paar vergelykende kanale dit vertel dat die voorwerptekening begin het, maar nog nie klaar is nie.

Horisontale en vertikale sinchronisasiepulse wissel in spanningsvlak tussen 0V en 5V en drade wat dit dra, is direk gekoppel aan STM32F103C8T6 5V -verdraagsame onderbrekingspenne wat as hoë impedansie -insette gekonfigureer is.

Toestel verbruik ongeveer 75 mA.