نظارات الواقع المعزز من آلة حاسبة سوفيتية قديمة

نظارات الواقع المعزز هي أشياء رائعة بشكل لا يصدق! صحيح أنه لا يزال من الصعب القول ما إذا كان هذا أمرًا ضروريًا مثل الهاتف الذكي أو مجرد لعبة باهظة الثمن. فكر في مشروع مثير للاهتمام للنظارات الذكية للاستخدام المهني الذي يسهل عمل مهندس كهربائي / إلكترونيات. دعونا نجعلها على غرار DIY القديم الجيد مع arduins والطابعات ثلاثية الأبعاد.

يعرف كل من قام بصنع القليل من الإلكترونيات على الأقل ماهية جهاز القياس المتعدد وكيفية استخدامه. لا يوجد شيء معقد للغاية - نأخذ مجسين ، ونقوم بتعيين وضع القياس ، وكزة ونلقي نظرة على النتيجة على الشاشة. على الرغم من بساطته ، في الممارسة المهنية ، غالبًا ما تكون هناك حالات عندما يكون هناك قلم في كل يد ، ولا يوجد لدى جهاز القياس مكان لوضعه ، وعليك طرح كل شيء في كل طريقة لإرفاقه في مكان ما. هذا يقدم إزعاجًا هائلاً في العمل ، ومع الخرقاء الواجبة والضغوط العالية ، فإنه يؤدي أيضًا إلى ألعاب نارية مشرقة. يعتقد

ألان ماور ، لماذا لا تظهر نتائج القياس متعدد المقاييس أمام عينيه مباشرةً ، باستخدام تقنيات الواقع المعزز مثل Google Glass.


طور مشروعه الخاص للنظارات الذكية ، والذي يعتمد على وحدة تحكم Arduino Pro Micro ، وهي شاشة صغيرة بقطر 0.66 بوصة (1.68 سم) ، بالإضافة إلى وحدة بلوتوث.



تتم طباعة حالة الجهاز على طابعة ثلاثية الأبعاد وجميع التفاصيل متاحة للتنزيل على صفحة المشروع .

ومع ذلك ، كما توقعت بالفعل من عنوان المقالة ، لن يكون هناك وصف لتجميع الأجزاء وفقًا للتعليمات الجاهزة ، وبدلاً من ذلك سأوضح كيف جمعت هذا الجهاز من ما وجدته في كومة القمامة الإلكترونية الخاصة بي. وسنبدأ بشاشة صغيرة.

من حيث المبدأ ، يبيع الرفاق الصينيون مثل هذه الشاشات بتكلفة زهيدة للغاية ، لكن السيرك مع الجمعة السوداء يمر في هذا الوقت أوضح أن الأمر سيستغرق وقتًا طويلاً جدًا للانتظار.

لذلك ، أثناء البحث في سلة المهملات ، وجدت آلة حاسبة سوفيتية قديمة للإلكترونيات B3-21 بمؤشرات صغيرة جيدة مكونة من ثمانية أجزاء.



توقف! امسك غضبك البار وقم بإزالة يديك من لوحة المفاتيح. لن أكسر مثل هذه الندرة من أجل المؤشرات. قبل بضع سنوات ، قمت بحفظ ثلاثة من هذه الحالات من مكب القمامة. اثنان منهم كانا على حالهما بشكل أو بآخر ، أعطيتهما لهواة الجمع. كان هذا الأخير بقايا بائسة فقط في شكل لوحة بمؤشرات ، في حين أن "أدمغة" الآلة الحاسبة نفسها كانت موجودة على الجانب الآخر ، والتي قسمها البرابرة والسلك في مكان ما.



كما ترى من الصورة ، لم يكن هناك سوى ثلاثة مؤشرات في الآلة الحاسبة ، وهي مصنوعة في حزمة DIP-14. يحتوي كل مؤشر على خمسة رموز ، وسبعة أجزاء في كل منها + نقطة أخرى. بلطف بلطف ووضعه على اللوح. يأتي تصميم الحجم أكبر قليلاً من العرض المصغر من التصميم الأصلي.



نظرًا لأنه لا يمكن العثور على وثائق لهذه المؤشرات خلال النهار بالنار ، فإننا نستخدم حيلة صغيرة لتحديد pinout. يعطي العديد من أجهزة القياس المتعددة في وضع الاتصال / المقاومة جهدًا كافيًا للمسابير لجعل المصابيح تتوهج بشكل ضعيف ، أو مثل هذه المؤشرات. بدور كل الاستنتاجات نجد الأنودات الضرورية (+) والكاثودات (-). يشار إلى الأخير بالأرقام المسؤولة عن كل من الأحرف الخمسة.



وبالتالي ، من أجل إدارة اثنين من هذه المؤشرات ، ستحتاج إلى متحكم دقيق و 18 فقط من منافذها. شمر شفتيك واستخدم مسجلات التحول 74HC595. لكل منها ثمانية مخارج ، ويتصل بثلاثة منافذ تحكم فقط. أبسط مخطط لاتصال الشبكة:



أضفت اثنين من هؤلاء في حالات صغيرة إلى التصميم. الأول يتحكم في المقاطع ، والثاني يتحكم في الرموز. هناك أحرف أكثر من مخرجات التسجيل ، لأن الحرفين المتطرفين في الصف السفلي لن يتم استخدامهما ، وهذا ليس مخيفًا من حيث المبدأ ، لأنني خططت لعرض القيمة المقاسة في شكل أرقام في السطر العلوي ، وثلاثة أحرف في وحدة القياس السفلية ستكون كافية لهذا.

رمز عرض الأحرف هو بايت ، كل جزء منه مسؤول في حالة التسجيل الأول عن المقاطع المشتعلة ، وفي حالة الثاني ، عن الأحرف المشتعلة. غالبًا ما يتم تمثيل هذه البايتات أيضًا في التدوين السداسي العشري.

مثال توضيحي لقطاعات المؤشر

كجهاز تحكم ، استخدمت الصينية Arduino Nano. إنه أكثر بقليل من إصدار Micro ويلائم تمامًا الحالة الأصلية.

نقوم بتوصيل اردوينو والتحقق من تشغيل المؤشرات.



بعد فحص ناجح ، حان الوقت للتفكير في ما ستظهره هذه الشاشة.

في المشروع الأصلي ، استخدم المؤلف المتر المتعدد "الذكي" OWON B35T ، والذي يحتوي على واجهة Bluetooth مدمجة ويمكنه إرسال نتائج القياس عبره.



بدلاً من هذا الغموض ، سنضخ Mastech MS8250B القديم الأرخص ، والضرب ، والذي يحتوي على واجهة USB.



نقوم بالهندسة العكسية لهذا الجهاز ونرى أن الواجهة مصنوعة على لوحة منفصلة ، وهي معزولة بصريًا عن بقية الدائرة. وهنا لم يستخدموا optocouplers سيئة السمعة ، ولكن أزواج الأشعة تحت الحمراء الحقيقية للضوء والثنائيات الضوئية. الفجوة بينهما بحيث يمكنك بالتأكيد قياس ما يصل إلى كيلو فولت دون خوف من حرق جهاز الكمبيوتر الخاص بك. على اللوحة ، يمكنك رؤية شريحة CP2102 ، وهي محول UART → USB ، والذي حقق نجاحًا كبيرًا ، نظرًا لأن أي arduinka يعرف بروتوكول UART من المهد.



مبدأ التشغيل بسيط وتافه ، يتم تشغيل شريحة CP2102 بواسطة USB ، ويضيء IR LED في نفس الوقت ، مما يتيح لجهاز القياس المتعدد معرفة أنه متصل بالكمبيوتر ، وبعد ذلك يبدأ الأخير في الوميض بمرح مع LED الخاص به استجابة ، وبالتالي إرسال بيانات القياس . نربط هذا الكارتون بالكمبيوتر وباستخدام مجموعة أدوات ComPort نرى ما يرسله:



نعم ، يبدو وكأنه هراء كامل. من الواضح أن الرفاق الصينيين لم يستخدموا السرعة القياسية 9600. نحن نسلح أنفسنا بمحلل منطقي (متوافق مع Saleae-logic) وننظر إلى الإشارة بمزيد من التفاصيل. برنامج Saleae رائع للغاية بحيث يمكنه تحديد سرعة UART تلقائيًا بطول بت البداية.



حدد المحلل السرعة بوضوح عند 2400. قمنا بتعيين السرعة الصحيحة في النهاية الطرفية ونلقي نظرة على الإخراج ، وننقر بشكل محموم على أوضاع المتر المتعدد لجمع المزيد من البيانات المختلفة.



حسنًا ، ظهر بعض النمط بالفعل ، على الرغم من أنه لا يزال من غير الواضح ما يرسله.

تلميح

, 123456789ABCDE. , . — .

قمت بقياس عدة مقاومات مختلفة من خلال تجميع جدول للمقارنة.

بعد دراسة الجدول ، أدركت كيف يقوم جهاز القياس المتعدد بتشفير بيانات القياس. يمكنك التفكير بشكل مستقل في هذه المشكلة ، لأن الصبر هنا هو الحل:

القرار

, , , . , . , 0 7D, 2 5B. , . .

يبقى فقط لوضع جهاز تحكم في جسم جهاز القياس المتعدد ، والذي سيقوم بتشغيل LED بالأشعة تحت الحمراء ، واستقبال بيانات القياس بواسطة UART ، وإرسالها إلى النظارات. في هذه الحالة ، من أجل اختبار التكنولوجيا البحتة ، أخذت اردوينو كبيرًا هناك ، لأن الصغار فجأة

انتهى

لتوصيل جهاز القياس المتعدد بالنظارات ، استخدمت وحدات راديو رخيصة 433 ميجا هرتز. للأسف ، هذا هو القرار الأسوأ الذي يمكنك اتخاذه ، ولكنه كان الشيء الوحيد المطروح.



وضع الشاشة وجهاز التحكم وجهاز الاستقبال والبطارية في علبة مطبوعة



كان علينا أن نعمل بجد مع الجزء البصري. لا يمكن العثور على مرآة بلاستيكية مثل مرآة المؤلف في منطقتي. أنا لست خبيرًا في قطع الزجاج ، لأنه على الرغم من جميع الخرافات ، كسرت مرآة صغيرة وقمت بتحويل جزء مناسب إلى الشكل المطلوب تحت الماء الجاري.



في هذه المرحلة ، أنصحك بالعودة إلى بداية المقالة وتحديث تصميم الجهاز. تلعب العدسة دورًا كبيرًا هنا - فهي تركز على عين الصورة من الشاشة. اعتمادًا على نوعه وموقعه ، يعتمد ذلك على تركيز العين الذي ستظهر فيه الأرقام بوضوح. بالطبع ، لم أجد نفس العدسة ، لأنني استخدمت البلاستيك المعتاد من أحادي رخيص. في حالتي ، قمت بوضعه بين المرآة والمؤشرات ، وأجد أفضل وضع من حيث التركيز. لعمل عاكس ، قمت بتقسيم القرص المضغوط ، ومسحت البيانات بقطعة قماش وقمت ببساطة بقص قطعة مناسبة. بعد التجميع ، نحصل على الجهاز المطلوب.



نظرًا لحقيقة استخدام العدسة الخاطئة ، بالإضافة إلى حقيقة أن المؤشرات أكبر من الشاشة في الحجم ، لا تظهر سوى أربعة أحرف على العاكس في الخط العلوي ، ولا يقع الخط السفلي تمامًا. في الصورة ، تنقل الكاميرا الألوان الزاهية للغاية ، في الواقع ، فإن الأرقام أكثر تلاشيًا.



بشكل عام ، من الصعب جدًا أن تلتقط الكاميرا صورة على عاكس ، بالإضافة إلى أنها ترى دائمًا الأرقام في التركيز ، وهي بالتأكيد بعيدة عن الواقع. قم بتوصيل جهاز متعدد واكتشف كيف يعمل.



من الصعب على الكاميرا التقاط كلا الخطين ، على الرغم من أن العين تراهم. يبدو العمل مع الجهاز الناتج كالتالي:



نتيجة القياس هي 6.73 فولت. كما ترون ، فإن مهندسي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية الذين طوروا مؤشرات LED هذه لسبب ما وضعوا النقطة في وضع غير مناسب للغاية ، والذي ، مع ذلك ، يمكن اعتباره محظوظًا مرة أخرى ، حيث أن النقطة في المتر المتعدد هي تمامًا على يسار الرمز. حسنا ، ولكن هذه مسألة العادة.

الملخص

الجهاز في أدائي ، بالطبع ، تبين أنه مزرعة جماعية تمامًا ، ولكن حتى في هذا الشكل ، فإن استخدامه ممتع. للأسف ، تبين أن المؤشرات من الآلة الحاسبة القديمة كانت خيارًا متواضعًا ، لأنه في الإضاءة العادية ، تكون الأرقام غير مرئية عمليًا. كما أنني لا أنصح وحدات الراديو: فسيقوم جهاز الإرسال بإنزال البطارية بسرعة ، وسيظل الاتصال على ما هو عليه. حسنًا ، العيب الرئيسي لأي نظارات الواقع المعزز هو التركيز. من أجل تأثير الصورة المتراكبة فوق الكائن حيث يتم توجيه النظرة ، يجب مراعاة التركيز المناسب. والمشكلة هي أن العين تغيرها باستمرار ، حيث يتم فقدان كل "السحر".آمل أن يعمل مصنعو هذه الأجهزة على حل لهذه المشكلة ، وفي يوم من الأيام سنستمتع تمامًا بمزايا الواقع المعزز في الأنشطة المهنية.

Source: https://habr.com/ru/post/ar399077/