Les lunettes µLUCIA

Attention: ces lunettes envoient de la lumière led directement dans les yeux, veillez à utiliser une  faible intensité (résiStance en série et réglage du volume) pour éviter tout impact sur la rétine, notamment pour les personnes souffrant d'une maladie des yeux ou d'épilepsie.

Il existe sur le marché des lunettes visant la relaxation et autres états de conscience.
Elles sont basées sur des leds pulsées associées ou non à des sons ou musiques à écouter.
L'institut Monroe (https://www.institutmonroe.fr/) propose aussi des musiques "hémisync" visant à synchoniser les deux hémisphères du cerveau, en faisant écouter des sons décalés en fréquence sur chaque oreille. Les effets de ces sons vont de la relaxation ou la méditation profonde voire à la sortie hors du corps.
Se procurer ces CDs est facile et aisé à utiliser avec un casque, par contre les appareils utilisant des lunettes sont assez coûteux.
Bref il me fallait tester l'effet de lumières pulsées dans les yeux. Cela ressemble à ce que fait cLUCIA mais c'est plus facile à réaliser sans µP à programmer, en utilisant un module de lecture Mp3 tout intégré pouvant lire des fichiers mp3 ou wav sur une carte µsdcard.

Les objectifs:
- reproduire l'effet Lucia sur des lunettes
- tester l'effet de fréquences lumineuses décalées sur le cerveau (effet hémisync)

Les ingrédients:
- un module lecteur mp3 : j'ai pris ce modèle plutôt plat. Il a un ampli mono pouvant sortir 2W sous 8ohms, ainsi que de ssorties directes voie D et voieG.

- des lunettes de protection 3M englobant bien les yeux: il suffit de les peindre en noir à la bombe car elle sont transparentes.             
        
La face avant est amovible et plane, elle sera remplacée par un circuit imprimé supportant tous les composants dans mon cas.
On peut aussi se limiter aux leds avec un boitier externe en forant des trous pour  insérer des leds normales 3 ou 5mm.
- un support de 3 piles AA 1.5V  : 3 V ne suffit pas pour la lecture de la µsdcard. On peut aussi alimenter en 5V maximum.
- 3 poussoirs miniatures: ils permettent de régler le niveau et changer de fichier
- un interrupteur miniature pour l'alim
- les leds (rouges 1.8V)  en cms 1206, mais des leds normales 3 ou 5mm feraient l'affaire associées à 2 résistances de 68ohms

Préparation des lunettes 3M servant de support.
Il faut repérer la distance pupillaire en se mettant face à un miroir en marquant la position sur la face plane.
Décaler un peu vers le bas pour que l'oeil soit au repos pendant l'utilisation.
Après extraction de la face plane, celle-ci est scannée pour avoir sa forme à l'échelle qui sera utilisée dans le logiciel CAO pour
faire la découpe et le gravage du circuit imprimé.
 
Le reste des lunettes est peint en noir à la bombe.
La face avant est remplacée par un circuit imprimé gravé à la cnc, qui sera peint en noir coté externe (le faire avant de monter les poussoirs et l'inter).
pistes.dxf   trous_leds.dxf
La gravure des pistes prévoit des leds cms 1206 ou normales piquées, les trous à peine marqués servant de repère aux cms. 7 leds flashes devant chaque oeil et des leds externes prévues pour l'ambiance (non utilisée au début). In fine après montage des leds il faudra aussi peindre en noir (acrylique) les traits internes de gravure car l'epoxy reste un peu translucide. Du pcb double face serait aussi une solution.
    

Le cablage des leds est vérifié avec une alim 3V/60mA avec les 68 ohms en série montées coté leds..
Il reste à monter en face externe le bloc de piles (vis), le module mp3 (scotch double face) et relier les poussoirs et l'inter suivant le schéma:

Par sécurité on peut augmenter à 100ohms  voire 150ohms chacune des résistances série de 47ohms.
L'important est la fréquence des flashes pas l'intensité.
Dans un premier temps les leds d'ambiance ne sont pas câblées. Il semble que l'ampli 8002A utilise seulement la voie G du fichier mp3.
Pour exploiter plus tard ces leds, il faudra rajouter un autre ampli 8002 pris sur la sortie directe R.
L'intensité des leds est directement réglée par les poussoirs VOL+ et VOL- en appui long réglant le volume et changeant de fichier en appui court.
Les capas à l'entrée de l'ampli limitent la fréquence basse vers 100Hz, mais cela ne pose pas de problème pour des fréquences carrés de l'ordre de 1Hz qui produisent une impulsion très visible sur les leds. Il est toujours possible de shunter ces capas cms une fois repérées.
Par contre le  circuit décodeur sort très bien le signal carré 1Hz inclus dans le fichier mp3.


Les fichiers mp3:
On peut utiliser directement des fichiers mp3 issus de lunettes de méditation ou tout autre source type musique.
Ici les programmes Arduino utilisés par cLucia ont été traduits grâce à programme C sur PC qui produit d'abord un fichier "raw" (suite d'octets signés) simulant un signal carré de niveau et fréquence variables pour les leds flashes, et un signal sinus de fréquence fixe 800Hz environ de niveau variable simulant les leds ambiance.
Ces fichiers sont ensuite importés dans Audacity puis exportés au format mp3  en mono avec seulement les flashes ou stéréo.
Le fichier stéréo permet d'avoir sur la voie G le signal des flashes et sur la voie D le signal de l'ambiance.

Les fichiers cLucia traduits en mp3  (fichiers en mono mp3 8000Hz avec seulement le signal des flashes):
DELTA.MP3
GAMMA.MP3
THETA.MP3
SCHUMANN.MP3

Noter qu'il vaut mieux mettre un seul fichier à la fois sur la sdcard, car on ne voit pas quel fichier est choisi.
On peut néanmoins le reconnaitre et le module mp3 garde le fichier choisi et l'active directement à la mise sous tension.