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发表于 5 小时前 | 查看: 1| 回复: 0

光波导 AR 眼镜是用一片特殊镜片把微型显示屏的画面引导到你的眼睛里,同时你还能透过镜片看到真实世界的智能眼镜。

光波导AR眼镜展示,镜片显示导航与AI相机界面

10 月 13 日,阿里巴巴旗下千问办公发布了两款 AI 眼镜:N1 标准套装 2899 元起,N1 Pro 标准套装 3399 元起,主打第一视角影像、眼动追踪、虹膜核身、体征监测、全天候环境感知与 AI 主动服务。

但飞哥毕竟囊中羞涩,于是找到了一款开源的光波导 AR 智能眼镜。它基于全志 V821 高集成度、低功耗的视觉处理 SoC 主控,采用杰理 JL7016 蓝牙音频处理,搭载 800 万像素索尼 IMX219 相机模块,使用 JBD 蜂鸟 Mini 1 单色光引擎作为 MicroLED 光机和光波导镜片,打造一片绿色 640*480 显示区域,将菜单、文字和图像显示在眼前。内置三星 KLM 系列 eMMC 4GB 存储,配备可插拔 300mAh 磁吸电池,外壳采用 3D 打印,整体重量仅 50 克。

透明镜框智能眼镜与核心PCB控制板

智能眼镜3D爆炸图,展示镜腿内PCB、电池与传感器结构

这款光波导 AR 眼镜可以语音控制拍照,支持 AI 对话,适配 DeepSeek、Qwen、豆包等大模型;支持实时翻译,以字幕的方式投影到眼前。蓝牙连接手机 App 还能浏览 Web 网页、控制音乐播放器,畅玩飞机大战、乔伊赛车、恐龙跑酷、射击游戏等休闲小游戏。

AR眼镜功能演示:扫描战力分析、人物列表与音频播放界面

手机端 App:Flutter 跨平台控制

手机端 App 基于 Flutter 框架开发,可以轻松适配 iOS、安卓和鸿蒙系统,主导航栏有 4 个 Tab:

  • 🏠 主页:快捷管理智能眼镜设备、配网、眼镜信息等;
  • 📲 应用页:打开 / 管理已下载的应用;
  • 🛒 软件商店:下载小程序 / 软件 / 智能体到智能眼镜;
  • 👤 我的:管理账号及各种玩法规则,加入开发者、提交帖子 / 应用。

My AR Glasses 手机App 四个主界面:主页、应用、商店、我的

软硬件设计原理图

先看整体框图:左侧是硬件系统和机械设计,右侧是软件系统,底部是手机软件通过 HTTP/UDP 与眼镜交互。

智能眼镜系统整体框图:硬件、软件与手机交互架构

智能眼镜 PCB 板最关键的芯片是全志 V821 和外围电路:

  • 📡 射频天线:使用陶瓷天线,也可焊接天线弹片对接 FPC 天线;
  • ⏱️ 晶振:1206 封装的 40 MHz 晶振;
  • 🎙️ 麦克风:差分输入;
  • ⚡ 电源:需要 3 路电源且有上电时序要求——0.9 V / 1.5 V / 3.3 V;芯片内部 LDO 可输出 1.8 V,可供摄像头或按键上拉使用。

全志 V821 外围电路原理图:射频、晶振、麦克风与电源

存储电路基于通用 eMMC 芯片封装,使用了 4 条 Data 数据线。NorFlash 用来存储固件,可实现快速启动;也可以把固件下载到 eMMC,不焊接 Flash。

eMMC 与 NorFlash 存储电路原理图

摄像头 IMX219 的引脚是当时从树莓派引脚反推出来的,所以缺少复位引脚,不过驱动时用不到;如果需要复位,可以直接控制 LDO 的 EN 引脚。摄像头是 2-Lane MIPI + 1 路时钟,都需要做等长控制和阻抗控制。

索尼 IMX219 摄像头模块电路与三路电源设计

JBD 蜂鸟 mini 显示屏的 MicroLED 驱动电路同样是 3 路电源。驱动屏幕有一路 2.0 V 负压比较少见;2.5 V 是 IO 口电压,也可以给 1.8 V 等,保险起见给 2.5 V。

JBD 蜂鸟 Mini MicroLED 驱动电路,包含负压与电平转换

关于音频控制,因为是全志 + 杰理双芯片方案,所以有两路音频输出,需要整合成一路。这里选择了一颗专为音频设计的通道选择芯片:选择引脚由全志控制;默认输出杰理通道,负责常用耳机功能。

音频通道选择芯片 SGM2229 原理图与功能表

PCB 板卡与 FPC 排线设计

为了节约成本,主控板是 6 层主控板,分为 2 块叠层(6+4),通过 BTB 连接器对接。

6 层与 4 层叠层主板 PCB 设计走线对比

主控板 2D 走线与 3D 组装渲染图

安装在左右镜腿处的按键小板相对简单:为了免费打样 1.0 mm 厚度,采用两层板设计,PCB 宽度 6 mm,放进镜腿不会太宽;但阻容元件仍是 0201 封装,比较难焊。

  • 左镜腿 PCB:连接主板与光波导,承载光波导驱动、镜腿喇叭功放、开关机开关、拍照录像开关,以及一颗光强度传感器;
  • 右镜腿 PCB:承载右喇叭功放、线性马达驱动,以及开关机键和音量键。

左右镜腿小板 PCB 3D 渲染,集成按键与传感器

为了把眼镜做得够细够薄,FPC 也设计得很极限。信号排线 / 光波导排线 / 主电源排线,从右镜腿尾部到前镜腿尾部:

主电源、信号与光波导 FPC 排线走线设计

触摸模块排线:

触摸模块 FPC 排线三通道设计与焊盘

喇叭引出排线

喇叭引出 FPC 排线,标注 1306-V1.1

单目光波导排线:

主 FPC 与单目光波导 MicroLED FPC 排线

3D 打印外壳与实物组装

外壳内部结构图和两种主流外型如下:

眼镜外壳 3D 建模正面视图,含传感器开孔

两种不同外型的眼镜镜腿 3D 渲染图

实物组装阶段,焊接完成后的 PCB 如下:

焊接完成的三块微型 PCB 电路板

接着处理摄像头模组与 FPC 排线:

手指夹持的摄像头模组与 FPC 排线

多色镜框成品:

多种颜色 3D 打印眼镜框成品

实机实拍,右侧镜片可以叠加 AR 导航、手势识别和蓝牙来电信息:

透明镜框 AR 眼镜实拍,右侧镜片显示实景导航、手势识别和蓝牙来电

整机实测重量只有 49.3 克:

智能眼镜整机称重 49.3 克

配套眼镜盒也做成掌机风格,彩色屏幕可以显示连接状态、电量、NAS 空间等信息:

眼镜盒彩色屏幕显示系统设置与电量信息

眼镜盒打开后,内部可以收纳眼镜本体:

白色眼镜盒打开状态,内含 AR 眼镜

开源地址

智能 AR 眼镜完整硬件开源项目地址:oshwhub.com/sgsax/project_tiqnqiyt




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