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带你进入盗梦空间——自制一个梦境操控眼罩

电影《盗梦空间》海报

你尝试过清醒梦吗?你想和盗梦空间里的设计师一样自由改造自己的梦境吗?这个“高科技”眼罩能够让你在梦中自由行动,是超人还是蝙蝠侠,任君所愿!

Remee眼罩和盗梦空间

可以先看看这段视频介绍:

 

Remee眼罩

BitbangerLabs实验室的杜恩肯•弗拉兹尔和史蒂芬•麦圭根发明的这个眼罩看起来平平无奇,但却很不一般。它能让人在睡梦中照常思考和记忆,甚至能完全掌控梦境的内容,换言之,在这样的梦里使用者将可以变身为超人,依照自己的需要推动梦境的发展——如同现实版的盗梦空间一般。

很多人都有过梦境的经历,然而大多数梦境里正常的思维只是个旁观者,我们意识不到自己在做梦,也对梦中的种种荒谬之处视而不见。少数的人能够在梦中意识到自己在做梦,并有意识的引导梦境,这种状况叫做清明梦或是清醒梦。但是为了做到这一点通常需要很多心理上的刻意练习,并非人人均能为之。

Remee眼罩的作用,是在睡眠时给予梦者一定刺激,让梦者能够获得将梦境与现实区分的参照。在这层意义上,它相当于盗梦空间中那个不会倒下的旋转陀螺。人们的睡眠通常分为两部分,非快速眼动(non-REM)睡眠和快速眼动(REM)睡眠。两者交替出现,而在自然清醒之前会进入REM所占比重较大的深度REM睡眠状态,大多数梦境发生在此时。如果睡眠者在这时被惊醒,通常会对完整的梦境记忆犹新。Remee眼罩会通过一定的延时,在深度REM睡眠中对双眼施加微弱的灯光刺激。如果一切顺利的话,梦者会在梦中看到天幕上闪烁的灯光,对于预先知道这一点的梦者,灯光就是身处梦境的证据。在眼罩的灯光提示之下,即使不是专业人士也能逐渐学会引导自己的梦境。

更多原版Remee眼罩的信息可以在官方网站上看到。

在上面的介绍之后,也许你觉得这样的眼罩看起来很高端?但论起原理其实非常简单。和高端的造梦机不一样,Remee眼罩并不通过检测脑电波来给出刺激,而是通过适当的近似延时进行光照。根据公开的信息,我们需要在3~5小时的延时之后,让眼罩上的小灯每隔10~20分钟发出一次持续5~15秒、频率几Hz的红色闪光——要获得和原版一样的效果,所有我们需要的部件只是一个眼罩,几个发光二极管和几乎任意种类的单片机。

这是Remee眼罩研发时的概念图,可以看到堪称简陋的单片机电路板,红色发光二极管和眼罩模型。正版的Remee眼罩给出的一大卖点是可以根据需求调节闪光的开始时间、片段重复、灯光强弱,在官方网站上输入参数以后就可以将程序自动下载到眼罩中。而对于DIY的需求来说,这些调节工作可以通过编程自行解决——也就是输个参数编译个程序的事儿。

材料工具

  • 红色发光二极管,限流电阻
  • 导线
  • 电烙铁等电子制作工具
  • 任意型号的单片机和相关元器件
  • 单片机开发环境
  • 眼罩
  • 针线
  • 胶带

由于性能要求非常低单片机的选用没有任何限制,只要是你习惯用的型号都行。如果有可能的话选用一些体积小的单片机(好像最小的封装是SOT23-5的?),这有利于成品的美观。

我这边为方便起见选用的是手里有现成最小系统板的MSP430F169,可惜体积过大只能连线外挂。开发环境IAR Embedded Workbench。

如果你有类似上图这种Arduino Mini Pro全贴片小板加上纽扣电池的话,那就可以轻松把所有电路做在眼罩上。

剩下的都是常见零件,不细谈了。

硬件组装

首先找些红色发光二极管,不论贴片或插针只要不是80年代产的混浊暗光型就行。在二极管两端焊上引线。

至少焊两个(4个6个均可)同批的二极管,分别加200欧左右的限流电阻(下图热缩管处),然后并联起来。

做完以后记得检查是否被焊坏,尤其是焊贴片二极管的时候。

因为单片机板体积大要外挂的原因所以引线要细软长一些。直接做在眼罩上的话就省事了。

单片机开发板。可以看到上面已经有现成的插座将单片机引脚引出,在导线末端焊上对应的插针就好。右边插着的二极管是调试方便改用的直插二极管。

电源。反正单片机开发板已经够大够重了加个5000mAh的移动电源也没啥……

然后找一副舒适的眼罩,对着两眼的地方戳两个洞,伸进发光二极管,拿出针线包缝紧电线,眼罩部分就算完工了。

试一下看能不能亮。


 
眼罩的背面看起来是这个样子的,为美观起见可以再缝一层布,或者贴上胶带。

然后找两个差不多的引脚接上单片机开发板,眼罩的硬件部分就全完工了。

软件编程

单片机使用和下载编程等等细节略过不谈……用比伪代码还简单的方式简述一下编程思路。

首先需要一个硬件定时器,定出时分秒。

供电之后开始计时,然后在给定的时间t1(4小时)之后,以时间t2(20min)为周期循环,每周期开始的时候延时t3(10s),在该时间段内以时间t4(0.5s)为周期改变输出引脚电平,使LED灯闪烁。闪烁时段结束以后,关掉LED灯。

灯光的时间参数都写在程序里可以自行调节。

以下是代码,同用这款芯片的可以参考,其他单片机的看个大意就行。


总装测试

代码调试通过以后,把所有的部件都装起来,插上电源。开始的时候可以把参数改的易于观测一些,比如2min后开始闪烁,然后每隔1min闪烁15秒这样,确认程序无误后再烧入正确的时间参数。

正在“工作”的眼罩,开发板上右侧的大灯是电源灯,左边的小灯是监视秒定时器的小闪灯。

然后,嗯,你困了么?

可期改进

首先最容易想到也最好做的是换成前面提到过的小单片机板和纽扣电池,用低功耗单片机的话,只需要在定时器到点时唤醒工作,LED的电流也不大,所以可以工作很长时间,还可以全部挂在眼罩上便于使用。

其次是更舒适的眼罩(最好体积稍大而且是硬质的),比如这种厚海绵眼罩,空间更大,更便于改装。

最后是程序上的改进,如果有时间的话可以加入PWM调光功能,或是继续添加状态机、按钮、显示屏,实现离线参数调节功能。再进一步的话还可以用更好的处理器把LED改成显示屏——到这里的话,恭喜你,你已经有了个自己DIY的谷歌眼镜。

The End

发布于2013-07-10, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

我的评论

叶子疏

微电子专业硕士研究生,DIY爱好者

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