Введение
Система позиционного отслеживания, встроенная в OSVR HDK, использует набор ИК-светодиодов, встроенных в гарнитуру, синхронизированную с высокочастотной ИК-камерой. Светодиоды управляются (по определенным таймингам, шаблонам и т.д.) специальным микроконтроллером STM8 на отдельной плате внутри HDK, который, к сожалению, не может быть перепрошит через существующие USB-соединения HDK.
В этом руководстве показано, как получить доступ к ИК-плате и где/как припаять провода и разъем (хотя оно не учит паять и не вдается в подобные подробности). Оно является частью общей инструкции по перепрограммированию микроконтроллера ИК-драйвера.
Повсюду встречаются заманчивые упоминания о разъеме программирования «P5» и отсутствии необходимости паять. Использовать это можно только в том и только в том случае, если: a: ваше устройство действительно имеет этот разъем (HDK 1.4 и HDK 2), и b: ваш программатор является официальным комплектом ST-Link V2 от ST или одного из их дистрибьюторов, который поставляется со стандартным кабелем «Erni» с шагом 0,1 дюйма и 4-контактным разъемом (левый верхний кабель на изображении по ссылке на Digi-Key). Вероятно, 99 % устройств, которые вы найдете с маркировкой «ST-Link V2», не отвечают этим требованиям.
Часть этого руководства основана на других руководствах iFixit для HDK — спасибо этим авторам за их работу, особенно за отличные фотографии! Разумеется, их оговорка применима и к этому: они не несут ответственности, если вы сломаете что-либо, следуя этому руководству.
Шаг 1 Откручивание винтов лицевой панели
Положите гарнитуру HDK лицевой стороной вниз на мягкую поверхность. Выкрутите два винта Phillips #00 из нижней части.
Если винты не откручиваются легко, возможно, вам нужно попробовать другую отвертку. Они довольно маленькие и точные, и в 1.3 и более поздних версиях, по крайней мере, похоже, что это Phillips #00 (возможно, просто #0 в 1.2), но если ваш набор отверток не точен, их легко снять. Если винты не проворачиваются, попробуйте другую отвертку.
Шаг 2 Открытие лицевой панели
Поверните гарнитуру вертикально.
За красной коробкой находится разъем между ленточным кабелем, прикрепленным к лицевой панели, и ленточным кабелем, обернутым внутри корпуса HMD. Он приклеен скотчем для увеличения силы соединения, но все равно является несколько хрупким, поэтому при открытии эту левую сторону следует рассматривать как «шарнир».
Теперь есть только две пары магнитов в верхней части по углам, удерживающих лицевую панель на корпусе HMD. (На внутреннем изображении один из магнитов лицевой панели не показан).
Сверху есть два паза, помеченные, чтобы использовать их для снятия лицевой панели. Помня о минимальной силе, удерживающей лицевую панель, и о расположении разъема лицевой панели, аккуратно потяните/сложите лицевую панель наружу и влево. Не используйте никаких инструментов для этого шага!
На изображениях показан OSVR HDK 1.4, HDK 1.2 и 1.3 внутри выглядят очень похоже. Основная печатная плата HDK 2 отличается, но основная процедура вскрытия и кабели для отслеживания должны быть одинаковыми. Кабель разъема лицевой панели для HDK 2 отличается, он менее хрупкий и позволяет легко отсоединять/подсоединять его при желании.
Избегайте нагрузки на разъем (1.x), выделенный красным: не позволяйте лицевой панели свисать с него или тянуть за него. Если он отсоединится внутри, вы заметите, что светодиоды ИК-подсветки не горят. Если разъем не оторвался, его можно выровнять и аккуратно сжать, чтобы снова установить соединение и зафиксировать его; вы почувствуете щелчок.
Шаг 3 Отсоедините кабели ИК-платы (общий)
Если вы следуете этому руководству для перепрограммирования ИК-платы и можете использовать разъем для программирования «P5» — больше ничего разбирать не нужно. Розовая рамка указывает на расположение P5 в собранном HDK 1.x с этим разъемом (устройства 1.4 поставляются с ИК-платой, содержащей P5).
Отсоедините ленточный кабель между платами (соединяющий ИК-плату с основной печатной платой), подняв/наклонив белый фиксатор, а затем аккуратно выдвинув ленточный кабель.
На поверхности ИК-платы, примерно там, куда указывает желтая стрелка, находятся оранжевые ленточные кабели (на которых расположены ИК-светодиоды и дополнительные схемы отслеживания положения), подключенные к ИК-плате с помощью такого же плоского разъема, который используется между ленточным кабелем лицевой панели и основным корпусом.
Разъемная часть ленточного кабеля укреплена небольшой платой, которую можно увидеть чуть дальше края самой ИК-платы. В моделях 1.4 и новее, как показано на рисунке, она находится прямо над разъемом P5 (розовым). Если вы подходите спереди, вам, скорее всего, понадобится ноготь или кирка/пробойник. Если подойти сзади, то пальца будет достаточно.
При повторной сборке установите плату на место и сначала подключите другой ленточный кабель. Затем этот кабель должен естественным образом встать в нужное место. Будьте аккуратны и не давите на него: эти разъемы не предназначены для жесткого или многократного повторного подключения, и они не защелкнутся, если их не отцентрировать и не выровнять идеально. Это немного сложно, но выполнимо.
Более подробную информацию, детальные фотографии и тактику разборки этого оранжевого разъема ленточного кабеля смотрите в следующем шаге.
Как только эти два кабеля будут удалены, вы сможете вынуть ИК-плату: будьте осторожны, не перетягивайте оранжевые ленточные кабели (они должны быть прикреплены к корпусу HMD с помощью клея на резиновых бамперах в каждом месте расположения светодиодов). Можно прижать резиновые бамперы обратно к корпусу, если клей отошел.
Шаг 4 Детали оранжевого ленточного кабеля
Это соединение светодиодного ленточного кабеля с ИК-платой может сначала напугать, потому что кажется, что он «напрямую» подключен к плате — но на самом деле это просто разъем на лицевой стороне ИК-платы. Первые два изображения взяты из разбора модифицированного 1.2 (вы никогда не увидите его в таком виде в своем устройстве), но они дадут лучшее представление о том, как он подключен.
На этих фотографиях оранжевый ленточный кабель со светодиодами выведен из корпуса HMD. Это было устройство для разработки, чьи возможности отслеживания были принесены в жертву ради общего блага. НЕ снимайте оранжевые ленточные кабели с вашего собственного HMD, чтобы попытаться получить более легкий доступ — точное позиционирование светодиодов необходимо для отслеживания.
Первое фото: разъем подключен, ленточный кабель развернут, чтобы его было хорошо видно. Вид на «верхнюю» часть платы, которая при установке обращена в сторону HMD.
Когда плата находится внутри HDK, зеленая стрелка направлена на переднюю часть HMD.
Когда оранжевый ленточный кабель со светодиодами правильно оставлен нетронутым, он будет плавно изгибаться (около отмеченной черной линии) над ИК-платой так, что обе синие стрелки будут направлены на верхнюю часть HMD.
Второе изображение: разъем сразу после отсоединения, обе половинки разъема обращены к камере. Опять же, ленточный кабель неестественно развернут для удобства съемки. Как и раньше, зеленые стрелки указывают на переднюю часть, а синие — на верхнюю.
Здесь вы можете видеть как сторону разъема с ленточным кабелем («розетку»), выделенную желтым цветом, так и сторону разъема на плате, выделенную красным цветом. Более четкое представление о том, как они сопрягаются, можно получить в техническом описании разъемов серии JAE WP7 (на плате используется JAE-WP7B-P040VA1), где есть 3d-рендеринг.
Шаг 5 Извлеченная плата ИК-портов
Здесь показана плата ИК-подсветки HDK версии 1.4 и выше, если смотреть со стороны, обращенной к внешней стороне HMD. При повторной установке левый край платы, как видно здесь, направляется к верхней части HMD.
Здесь вы можете лучше рассмотреть особенности предыдущего шага, которые могут помочь при сборке.
Это ленточный кабель между платами. Снять конец основной платы гораздо проще, чем конец ИК-платы, поэтому просто оставьте этот кабель прикрепленным к ИК-плате, пока она не установлена.
Это половина разъема на плате для подключения оранжевых ленточных кабелей — вы можете видеть, что он плоский по отношению к плате и имеет прямоугольную форму (и не обязательно идеально квадратный по отношению к плате), что может помочь вам визуализировать его повторное подключение.
Это разъем для программирования «P5», предназначенный для использования с официальными, полными комплектами ST-Link v2 с пучком кабелей. Более ранние платы не имеют этого разъема или даже этого выступающего участка печатной платы — это не повод для беспокойства. Распиновка разъема дублирует P3.
Внизу по центру, под микроконтроллером STM8, находится пара незаполненных заголовков. Заголовок P3, выделенный оранжевым цветом, — это заголовок программирования, и, следовательно, тот, который нас интересует. Выводы 1 и 4 пронумерованы на шелкографии, а вывод 1 также отмечен точкой и имеет квадратную, а не круглую площадку.
Распиновка выводов P3 (и P5, если он есть — там вывод 1 обозначен кружком) следующая: 1: 3,3 В, 2: SWIM, 3: GND, 4: RESET
Если на разъемах P3 и P4 имеются оконечные провода (только на некоторых ранних моделях 1.2), то их можно использовать напрямую. Смотрите следующий шаг. В противном случае пропустите его.
Шаг 6 Предварительно подключенные ИК-платы
Если на разъемах P3 и P4 имеются оконечные провода (только на некоторых ранних моделях 1.2), вы можете использовать провода напрямую. Вам понадобятся следующие провода:
GND: третий провод (черный) от первого разъема (P4).
3,3 В: первый провод (красный), P3
SWIM: второй провод (оранжевый), P3
RESET: Третий провод (четвертый контакт, белый), P3
Шаг 7 Выбор разъема
Для обоих примеров я выбрал разъем CD-ROM Audio, который я отпаял от старой звуковой карты. Ничего особенного, кроме того, что они имеют правильный шаг (0,1 дюйма), 4 контакта и четко обозначенный контакт 1, поэтому, когда «выемка» опущена, контакты соответствуют порядку расположения на плате.
Если вы не придумаете умный альтернативный метод, после пайки у вас останется немного оголенного провода. Если их много, лучше использовать термоусадочную трубку (или хотя бы электрическую ленту), чтобы исключить возможность возникновения короткого замыкания.
Конкретный разъем, который вы выберете, не имеет особого значения, если вы можете припаять его к одному концу, можете отслеживать, на каком конце находится контакт 1, и он имеет правильный шаг для кабеля от вашего программатора STM8 (который часто составляет 0,1 дюйма).
Если у вас есть кабель для разъема «P5» и на вашей плате есть заголовок P5, проигнорируйте все эти шаги по добавлению разъема и переходите сразу к следующему шагу инструкции по программированию.
Шаг 8 Выбор провода
Вам нужно выбрать не слишком толстый провод (он должен пролезать в отверстия на плате) и, в идеале, достаточно гибкий, чтобы вы могли легко сложить разъем и провод обратно в HDK и собрать его.
Пример с красным проводом — это одножильный провод из катушки, 22 AWG (диаметр 0,65 мм). Он немного жесткий: работает, но не очень хорошо гнется.
Разноцветные провода в другом примере — это две из четырех витых пар из «стояка» CAT5e — 24 AWG (диаметр 0,51 мм) (я поместил две пары в термоусадочную пленку, чтобы было аккуратнее). Это гораздо приятнее: легче гнется, чтобы вставлять и вынимать гарнитуру, и менее громоздкий. Пары не имеют значения, поскольку только один провод является проводом данных.
Какой бы провод вы ни выбрали, вам понадобятся 4 провода длиной около 1,5 дюйма или 4 см, с зачищенными и лужеными концами, чтобы их можно было припаять. В процессе работы, особенно если все провода одного цвета, следите за тем, чтобы провода располагались по порядку.
Шаг 9 Припаяйте конец разъема, наденьте термоусадочную трубку (необязательно)
Начните с припаивания концов проводов к выбранному вами разъему. Как паять, не входит в рамки данного руководства, но помните, что вам нужны гладкие, блестящие паяные соединения.
Мы припаиваем конец разъема первым, чтобы, если вы используете термоусадку, вы могли нанести и усадить термоусадочную трубку до того, как прикрепите провода к более чувствительной печатной плате. Не забудьте оставить достаточно места на другом конце, чтобы развести провода и вставить их в отверстия на плате.
Шаг 10 Пайка конца платы
Вставьте провода от разъема через «верх» платы (сторона с шелкографией P3), убедившись, что вы совместили контакт 1 P3 с контактом 1 разъема.
Удерживая провода на месте, аккуратно переверните плату так, чтобы «верхняя» сторона была обращена вниз, а луженые концы проводов выступали сквозь плату. (Возможно, вам понадобится паяльный зажим или аналогичный инструмент, чтобы помочь в этом).
Нанесите флюс и аккуратно припаяйте все четыре провода (нагревая и площадку, и провод, а затем нанося припой, как только он нагреется). Припой должен проникать вниз через сквозное отверстие с покрытием на другую сторону, окрашивая медные площадки в серебристый цвет с обеих сторон и плавно поднимаясь вверх по проводу.
Следите за тем, чтобы не нанести слишком много припоя, а также за тем, чтобы колодки не были замкнуты вместе!
Когда паяные соединения остынут (не двигаясь!), и вы убедитесь, что они прочные, чистые и блестящие, можно обрезать лишние провода, торчащие из нижней части платы.
Опять же, это не учебник по пайке (и на картинке не обязательно лучшая пайка в мире), но в сети есть множество ресурсов.
Шаг 11 Подключение к программатору, совместимому с ST-Link v2
Если вы используете обычный программатор в металлическом корпусе типа «USB-флешка», на нем, скорее всего, будет схема распиновки, как здесь. Вспомните из распиновки P3, что у нас есть 3,3 В, SWIM, GND и RST, в таком порядке, на плате — а теперь и на вашем разъеме!
Удобно, что у этого программатора эти же контакты находятся рядом друг с другом (хотя и в обратном порядке), начиная с его собственного контакта 1, на который указывает рельефная стрелка на пластике. Я использовал прилагаемые кабели, подключив белый к RST, черный к GND, коричневый к SWIM (линия данных), а красный к 3,3 В.
Не все программаторы-клоны ST-Link v2 имеют одинаковую распиновку — следуйте маркировке на вашем устройстве!
На моих разъемах CD-Audio, с выемкой для «вкладки» вниз, контакт 1 находится слева, поэтому правильным порядком слева направо будет красный, коричневый, черный и белый, как показано на рисунке. Цвета кабелей могут отличаться, но убедитесь, что порядок совпадает.
Теперь вы можете приступить к программированию!
Если вы используете Windows, то при подключении инструмента программирования к компьютеру вам, вероятно, потребуется установить драйверы для него.
Если же вы используете разъем P5, то здесь вы снова начинаете действовать: следуйте инструкциям в руководстве пользователя от ST, чтобы подключить кабель к P5, а затем приступайте к программированию.
