Les lunettes de réalité augmentée sont incroyablement cool! Certes, il est encore difficile de dire si c'est une chose nécessaire comme un smartphone ou juste un jouet cher. Envisagez un projet intéressant pour les lunettes intelligentes à usage professionnel qui facilitent le travail d'un électricien / ingénieur en électronique. Faisons-le dans le style du bon vieux bricolage avec des arduins et des imprimantes 3D.Tous ceux qui ont fait un peu d'électronique au moins savent ce qu'est un multimètre et comment l'utiliser. Rien de trop compliqué - nous prenons deux sondes, réglons le mode de mesure, poussons et regardons le résultat sur l'écran. Malgré sa simplicité, dans la pratique professionnelle, il y a souvent des cas où il y a un stylet dans chaque main, et l'appareil de mesure n'a simplement nulle part où le mettre et vous devez le plier de toutes les manières pour le fixer quelque part. Cela introduit d'énormes inconvénients dans le travail, et avec une maladresse et des contraintes élevées, cela conduit également à des feux d'artifice lumineux.Alain Mauer a pensé, pourquoi ne pas montrer les résultats de mesure du multimètre sous ses yeux, en utilisant des technologies de réalité augmentée comme Google Glass.Il a développé son propre projet de lunettes intelligentes, basé sur le contrôleur Arduino Pro Micro, un petit écran d'une diagonale de 0,66 pouces (1,68 cm), ainsi qu'un module Bluetooth.
Le boîtier de l'appareil est imprimé sur une imprimante 3D et tous les détails sont disponibles en téléchargement sur la page du projet .Néanmoins, comme vous l'avez déjà deviné à partir du titre de l'article, il n'y aura pas de description de l'assemblage des pièces selon les instructions prêtes à l'emploi, je montrerai plutôt comment j'ai assemblé cet appareil à partir de ce que j'ai trouvé dans mon tas de poubelles électroniques. Et nous allons commencer par un micro écran.En principe, les camarades chinois vendent de tels écrans à peu de frais, mais le cirque avec le vendredi noir qui passait à cette époque a clairement indiqué qu'il faudrait beaucoup de temps pour attendre.Par conséquent, en fouillant dans la poubelle, j'ai trouvé une vieille calculatrice soviétique Electronics B3-21 avec de bons indicateurs miniatures à huit segments.
Arrête ça! Tenez votre colère juste et retirez vos mains du clavier. Je ne briserais pas une telle rareté par souci d'indicateurs. Il y a quelques années, j'ai sauvé trois de ces instances de la décharge. Deux d'entre eux étaient plus ou moins intacts, je les ai donnés aux collectionneurs. Ce dernier n'était que de misérables restes sous la forme d'un tableau avec des indicateurs, tandis que les «cerveaux» de la calculatrice eux-mêmes étaient situés de l'autre côté, que les barbares et les corps divisaient quelque part.
Comme vous pouvez le voir sur la photo, il n'y avait que trois indicateurs dans la calculatrice, et ils sont fabriqués dans le package DIP-14. Chaque indicateur comporte cinq symboles, sept segments chacun + un autre point. Souder doucement et mettre sur la planche à pain. Le design de la taille sort un peu plus grand que le micro-affichage du design original.
Puisqu'aucune documentation pour ces indicateurs ne peut être trouvée pendant la journée avec un incendie, nous utilisons une petite astuce pour déterminer le brochage. De nombreux multimètres en mode cadran / résistance donnent suffisamment de tension aux sondes pour faire faiblement briller les LED, ou de tels indicateurs. Tour à tour, en fouillant toutes les conclusions, nous trouvons les anodes (+) et les cathodes (-) nécessaires. Ces derniers sont indiqués par des numéros responsables de chacun des cinq caractères.
Ainsi, pour gérer deux de ces indicateurs, vous aurez besoin d'un microcontrôleur et seulement 18 de ses ports. Roulez votre lèvre et utilisez les registres à décalage 74HC595. Chacun d'eux a huit sorties et se connecte à seulement trois ports de contrôleur. Le schéma de connexion réseau le plus simple:
j'en ai ajouté deux dans de petits cas à la conception. Le premier contrôle les segments et le second contrôle les symboles. Il y a plus de caractères que les sorties de registre, car les deux caractères extrêmes de la ligne inférieure ne seront pas utilisés, ce qui n'est pas effrayant en principe, car j'avais prévu d'afficher la valeur mesurée sous forme de nombres sur la ligne supérieure, et trois caractères sur l'unité de mesure inférieure suffiront pour cela.Le code d'affichage des caractères est un octet dont chaque bit est responsable dans le cas du premier registre pour les segments allumés et dans le cas du second pour les caractères allumés. Ces octets sont également souvent représentés en notation hexadécimale.Exemple illustratif pour les segments d'indicateur En tant que contrôleur, j'ai utilisé l'Arduino Nano chinois. Elle est légèrement plus que la version Micro et s'intègre également parfaitement dans le boîtier d'origine.Nous nous connectons à l'arduino et vérifions le fonctionnement des indicateurs.
Après une vérification réussie, il est temps de penser à ce que cet affichage va montrer.Dans le projet d'origine, l'auteur a utilisé le multimètre «intelligent» OWON B35T, qui a une interface Bluetooth intégrée et peut envoyer des résultats de mesure via celui-ci.
Au lieu de ce foppiness, nous pomperons un bon vieux Mastech MS8250B moins cher et battu, qui a néanmoins une interface USB.
Nous inversons l'ingénierie de cet appareil et constatons que l'interface est réalisée sur une carte séparée, qui est optiquement isolée du reste du circuit. Et ici, ils n'ont pas utilisé les optocoupleurs notoires, mais les vraies paires infrarouges de lumière et de photodiodes. L'écart entre eux est tel que vous pouvez certainement mesurer jusqu'à kilovolts sans craindre de brûler votre ordinateur. Sur la carte, vous pouvez voir la puce CP2102, qui est un convertisseur UART → USB, qui est un grand succès, car tout arduinka connaît le protocole UART depuis le berceau.
Le principe de fonctionnement est simple et trivial, la puce CP2102 est alimentée par USB, la LED IR s'allume en même temps, ce qui permet au multimètre de savoir qu'il est connecté à l'ordinateur, après quoi ce dernier commence à clignoter gaiement avec sa LED en réponse, envoyant ainsi des données de mesure . Nous connectons ce dessin animé à l'ordinateur et en utilisant le ComPort Toolkit, nous voyons ce qu'il envoie:
Oui, cela semble être un non-sens complet. De toute évidence, les camarades chinois n'ont pas utilisé la vitesse standard de 9600. Nous nous armons d'un analyseur logique (compatible Salée-logique) et examinons le signal plus en détail. Le logiciel Saleae est tellement cool qu'il peut déterminer automatiquement la vitesse de l'UART par la longueur du bit de démarrage.
L'analyseur a clairement défini la vitesse à 2400. Nous avons défini la bonne vitesse dans le terminal et regardé la sortie, en cliquant frénétiquement sur les modes multimètres pour collecter des données plus différentes.
Eh bien, un modèle est déjà apparu, bien qu'il ne soit toujours pas clair ce qu'il envoie.indice, 123456789ABCDE. , . — .
J'ai mesuré plusieurs résistances différentes en compilant un tableau de comparaison.
Après avoir étudié le tableau, j'ai réalisé comment le multimètre encode les données de mesure. Vous pouvez réfléchir indépendamment à ce problème, pour les impatients voici la solution:la décision
, , , . , . , 0 7D, 2 5B. , . .
Il ne reste plus qu'à mettre un contrôleur dans le corps du multimètre, qui allumera la LED infrarouge, recevra les données de mesure par UART et les enverra aux lunettes. Dans ce cas, purement pour tester la technologie, j'y ai emmené un gros arduino, car les petits soudainementPour connecter le multimètre aux lunettes, j'ai utilisé des modules radio 433MHz bon marché. Hélas, c'est la pire décision que vous puissiez prendre, mais c'était la seule chose à portée de main.
Mettre l'écran, le contrôleur, le récepteur et la batterie dans un boîtier imprimé Nous avons
dû travailler dur avec la partie optique. Un miroir en plastique comme celui d'un auteur est introuvable dans ma région. Je ne suis pas un maître dans la coupe du verre, car malgré toutes les superstitions, j'ai cassé un petit miroir et j'ai transformé un fragment approprié à la forme souhaitée sous l'eau courante.
A ce stade, je vous conseille de revenir au début de l'article et de rafraîchir la conception de l'appareil. L'objectif joue ici un rôle énorme - il se concentre sur l'œil de l'image de l'écran. Selon son type et sa position, cela dépend de la focalisation de l'œil sur laquelle les chiffres seront clairement visibles. Bien sûr, je n'ai pas trouvé le même objectif, car j'ai utilisé le plastique habituel d'un monoculaire bon marché. Dans mon cas, je l'ai placé entre le miroir et les indicateurs, trouvant la meilleure position en termes de mise au point. Pour faire un réflecteur, j'ai divisé le CD, effacé les données avec un chiffon et découpé simplement un morceau approprié. Après l'assemblage, nous obtenons l'appareil convoité.
En raison du fait que la mauvaise lentille a été utilisée, ainsi que du fait que les indicateurs sont plus grands que l'affichage en taille, seuls quatre caractères sont visibles sur le réflecteur dans la ligne supérieure, et la ligne inférieure ne tombe pas complètement. Sur la photo, l'appareil photo véhicule des couleurs trop vives, en fait, les chiffres sont beaucoup plus pâles.
En général, il est assez problématique pour une caméra de prendre une image sur un réflecteur, en plus, elle voit toujours les chiffres au point, ce qui est certainement loin de la réalité. Connectez un multimètre et voyez comment cela fonctionne.
Il est difficile pour un appareil photo de capturer les deux lignes, bien que l'œil les voie. Travailler avec le périphérique résultant ressemble à ceci:
Le résultat de la mesure est de 6,73 volts. Comme vous pouvez le voir, les ingénieurs de l'URSS qui ont développé ces indicateurs LED pour une raison quelconque ont placé le point dans une position peu pratique, ce qui, cependant, peut encore être considéré comme de la chance, car dans le multimètre, le point est complètement à gauche du symbole. Eh bien, cependant, c'est une question d'habitude.Résumé
L'appareil dans ma performance, bien sûr, s'est avéré être une ferme assez collective, mais même sous cette forme, son utilisation plaît. Hélas, les indicateurs de l'ancienne calculatrice se sont avérés être une option médiocre, car dans un éclairage normal, les chiffres ne sont pratiquement pas visibles. Je ne conseille pas non plus les modules radio: l'émetteur déposera la batterie rapidement, et la connexion sera toujours ainsi. Eh bien, le principal inconvénient de toutes les lunettes de réalité augmentée est la mise au point. Pour l'effet que l'image est superposée au-dessus de l'objet où le regard est dirigé, la mise au point appropriée doit être observée. Et le problème est que l'œil le change constamment, d'où toute la «magie» est perdue.J'espère que les fabricants de tels appareils travaillent sur une solution à ce problème et un jour nous profiterons pleinement des avantages de la réalité augmentée dans les activités professionnelles.