帶你進入盜夢空間——自制一個夢境操控眼罩手工電子DIY教程
電影《盜夢空間》海報
你嘗試過清醒夢嗎?你想和盜夢空間裏的設計師一樣自由改造自己的夢境嗎?這個“高科技”眼罩能夠讓你在夢中自由行動,是超人還是蝙蝠俠,任君所願!
Remee眼罩和盜夢空間
Remee眼罩
BitbangerLabs實驗室的杜恩肯•弗拉茲爾和史蒂芬•麥圭根發明的這個眼罩看起來平平無奇,但卻很不一般。它能讓人在睡夢中照常思考和記憶,甚至能完全掌控夢境的內容,換言之,在這樣的夢裏使用者將可以變身爲超人,依照自己的需要推動夢境的發展——如同現實版的盜夢空間一般。
很多人都有過夢境的經歷,然而大多數夢境里正常的思維只是個旁觀者,我們意識不到自己在做夢,也對夢中的種種荒謬之處視而不見。少數的人能夠在夢中意識到自己在做夢,並有意識的引導夢境,這種狀況叫做清明夢或是清醒夢。但是爲了做到這一點通常需要很多心理上的刻意練習,並非人人均能爲之。
Remee眼罩的作用,是在睡眠時給予夢者一定刺激,讓夢者能夠獲得將夢境與現實區分的參照。在這層意義上,它相當於盜夢空間中那個不會倒下的旋轉陀螺。人們的睡眠通常分爲兩部分,非快速眼動(non-REM)睡眠和快速眼動(REM)睡眠。兩者交替出現,而在自然清醒之前會進入REM所佔比重較大的深度REM睡眠狀態,大多數夢境發生在此時。如果睡眠者在這時被驚醒,通常會對完整的夢境記憶猶新。Remee眼罩會通過一定的延時,在深度REM睡眠中對雙眼施加微弱的燈光刺激。如果一切順利的話,夢者會在夢中看到天幕上閃爍的燈光,對於預先知道這一點的夢者,燈光就是身處夢境的證據。在眼罩的燈光提示之下,即使不是專業人士也能逐漸學會引導自己的夢境。
更多原版Remee眼罩的信息可以在官方網站上看到。
在上面的介紹之後,也許你覺得這樣的眼罩看起來很高端?但論起原理其實非常簡單。和高端的造夢機不一樣,Remee眼罩並不通過檢測腦電波來給出刺激,而是通過適當的近似延時進行光照。根據公開的信息,我們需要在3~5小時的延時之後,讓眼罩上的小燈每隔10~20分鐘發出一次持續5~15秒、頻率幾Hz的紅色閃光——要獲得和原版一樣的效果,所有我們需要的部件只是一個眼罩,幾個發光二極管和幾乎任意種類的單片機。
這是Remee眼罩研發時的概念圖,可以看到堪稱簡陋的單片機電路板,紅色發光二極管和眼罩模型。正版的Remee眼罩給出的一大賣點是可以根據需求調節閃光的開始時間、片段重複、燈光強弱,在官方網站上輸入參數以後就可以將程序自動下載到眼罩中。而對於DIY的需求來說,這些調節工作可以通過編程自行解決——也就是輸個參數編譯個程序的事兒。
材料工具紅色發光二極管,限流電阻導線電烙鐵等電子製作工具任意型號的單片機和相關元器件單片機開發環境眼罩針線膠帶
由於性能要求非常低單片機的選用沒有任何限制,只要是你習慣用的型號都行。如果有可能的話選用一些體積小的單片機(好像最小的封裝是SOT23-5的?),這有利於成品的美觀。
我這邊爲方便起見選用的是手裏有現成最小系統板的MSP430F169,可惜體積過大隻能連線外掛。開發環境IAR Embedded Workbench。
如果你有類似上圖這種Arduino Mini Pro全貼片小板加上鈕釦電池的話,那就可以輕鬆把所有電路做在眼罩上。
剩下的都是常見零件,不細談了。
硬件組裝首先找些紅色發光二極管,不論貼片或插針只要不是80年代產的混濁暗光型就行。在二極管兩端焊上引線。
至少焊兩個(4個6個均可)同批的二極管,分別加200歐左右的限流電阻(下圖熱縮管處),然後並聯起來。
做完以後記得檢查是否被焊壞,尤其是焊貼片二極管的時候。
因爲單片機板體積大要外掛的原因所以引線要細軟長一些。直接做在眼罩上的話就省事了。
單片機開發板。可以看到上面已經有現成的插座將單片機引腳引出,在導線末端焊上對應的插針就好。右邊插着的二極管是調試方便改用的直插二極管。
電源。反正單片機開發板已經夠大夠重了加個5000mAh的移動電源也沒啥……
然後找一副舒適的眼罩,對着兩眼的地方戳兩個洞,伸進發光二極管,拿出針線包縫緊電線,眼罩部分就算完工了。
試一下看能不能亮。
眼罩的背面看起來是這個樣子的,爲美觀起見可以再縫一層布,或者貼上膠帶。
然後找兩個差不多的引腳接上單片機開發板,眼罩的硬件部分就全完工了。
軟件編程單片機使用和下載編程等等細節略過不談……用比僞代碼還簡單的方式簡述一下編程思路。
首先需要一個硬件定時器,定出時分秒。
供電之後開始計時,然後在給定的時間t1(4小時)之後,以時間t2(20min)爲週期循環,每週期開始的時候延時t3(10s),在該時間段內以時間t4(0.5s)爲週期改變輸出引腳電平,使LED燈閃爍。閃爍時段結束以後,關掉LED燈。
燈光的時間參數都寫在程序裏可以自行調節。
以下是代碼,同用這款芯片的可以參考,其他單片機的看個大意就行。
總裝測試
代碼調試通過以後,把所有的部件都裝起來,插上電源。開始的時候可以把參數改的易於觀測一些,比如2min後開始閃爍,然後每隔1min閃爍15秒這樣,確認程序無誤後再燒入正確的時間參數。
正在“工作”的眼罩,開發板上右側的大燈是電源燈,左邊的小燈是監視秒定時器的小閃燈。
然後,嗯,你困了麼?
可期改進首先最容易想到也最好做的是換成前面提到過的小單片機板和鈕釦電池,用低功耗單片機的話,只需要在定時器到點時喚醒工作,LED的電流也不大,所以可以工作很長時間,還可以全部掛在眼罩上便於使用。
其次是更舒適的眼罩(最好體積稍大而且是硬質的),比如這種厚海綿眼罩,空間更大,更便於改裝。
最後是程序上的改進,如果有時間的話可以加入PWM調光功能,或是繼續添加狀態機、按鈕、顯示屏,實現離線參數調節功能。再進一步的話還可以用更好的處理器把LED改成顯示屏——到這裏的話,恭喜你,你已經有了個自己DIY的谷歌眼鏡。
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