Генератор телевизионных сигналов на микроконтроллере. Генератор сигналов для регулировки телевизоров - Телевизионная техника - Схемы бытовых устройств. Принципиальная схема ТВ генератора сигнала

Речь пойдет о двух довольно известных схемах, которые мне попадались довольно часто и на разных сайтах. И вот, когда мне понадобился генератор телевизионных сигналов, я конечно попытался их найти.

1. Генератор видеосигнала

Генератор подключается к видеовходу телевизора, обычно это разъем типа "тюльпан" или "SCART".

Прибор генерирует шесть полей:

текстовое поле из 17 строк;
сетка 8x6;
сетка 12x9;
мелкое шахматное поле 8x6;
крупное шахматное поле 2x2;
белое поле.

Переключение между полями осуществляется кратковременным (длительностью менее 1с.) нажатием кнопки S2. Удержание этой кнопки в нажатом состоянии более длительное время (дольше 1 с.) приводит к выключению генератора (микроконтроллер переходит в состояние "SLEEP"). Включение генератора производится нажатием кнопки S1. О состоянии прибора (включен/выключен) сигнализирует светодиод. Два резистора вместе с сопротивлением видеовхода телевизора обеспечивают необходимые уровни напряжения видеосигнала:

0 В - синхроуровень;
0,3 В - уровень черного;
0,7 В - уровень серого;
1 В - уровень белого.

Технические характеристики прибора:

тактовая частота - 12 МГц;
напряжение питания 3 - 5 В;
ток потрребления в рабочем режиме: при напряжении питания 3В - около 5мА, при напряжении питания 5В - около 12мА;
частота кадров - 50 Гц;
число строк в кадре - 625.

Прграмма. Программа формирует 6 полей. Каждое поле состоит из 301 строки (300 информационных строк + одна черная). Вообще расчетное число - 305 (625 строк растра - 15 строк кадровой синхронизации = 610. Информация в кадре выводится через строку, поэтому 610 / 2 = 305). Но при таком числе строк размер растра по вертикали получается немного больше того, что формирует видеосигнал, передаваемый телецентром. Первая строка в каждом поле черная. В это время опрашивается состояние кнопки S2, вычисляется время удержания ее в нажатом состоянии и определяется необходимость перехода от одного поля к другому. Более подробно о работе программы на сайте автора (http://pic16f84.narod.ru)

Контроллер следует выбирать на 20 МГц, я использовал PIC16F84A-20PI. Считается, и автор программы это утверждает, что схема будет работать и на 4МГц-ом контроллере. Возможно, но у меня на PIC16F84-04 - не заработало.

И еще один момент, при программировании, проверить состояние состояние переключателей:

oscillator - HS
power - on
wach - off
code protect - off

Я использовал для программирования контроллера программатор Willem:

В память данных я ничего не заносил, оставив все как есть.

2. VGA тестер

Конструкция.

Среди множества страниц, поисковик выдал статью Александра Кузменко, опубликованную на сайте "Радиокот". Мне понравилась идея объединить на одной плате обе схемы: VGA-тестера и генератора видеосигнала.

Единственное, что мне было не нужно - это питание от 12 В. Поэтому я немного изменил печатную плату, установив на нее вместо микросхемы 7805 разъем USB-B.

Приветствую всех!
Уважаемые посетители сайта, хочу предложить Вам схему и печатную плату ГТИС (генератора телевизионных испытательных сигналов),который я сделал год назад по просьбе товарища.Была поставлена задача разработать печатную плату,которая должна
вмещаться в корпус "Ranitsa RP-201".(часы - радиоприемник).Т.к. я в свое
время уже собирал универсальный генератор испытательных телевизионных сигналов (версия 2.0 "Радиолюбитель" 1999г. №5 стр.5. Авторы:Chirkov & Larionov)
решил за базовый вариант использовать схему версии 3 (м/c CXA1645M-кодер PAL,
TDA8505 - кодер SECAM)
В качестве генератора - формирователя синхросигнала и сигналов испытательных изображений решил попробовать два варианта:
1.генератор тестовых сигналов -автор: Marcelo Maggi

2.малогабаритный генератор телевизионных сигналов.Автор: Александр Мусатов
(выбор необходимого испытательного сигнала осуществляется двумя клавишами)

Проверил на макетке оба варианта,остановился на втором.
Благодаря разработкам Ю.Чиркова,В.Ларионова,А.Мусатова и появился предлагаемый
генератор.Большое спасибо за их труд!
Файл печатной платы в формате Sprint Layout 3.0 и принципиальные схемы
в формате SPlan .
Самой лучшей программой для мелкосерийного "радиолюбительского" производства
печатных плат является русифицированная Sprint Layout 3.0.Нравится мне эта
программа за возможность разводки по рисунку.Сосканированные рисунки плат из
журналов и другой литературы могут быть использованы для восстановления дорожек
платы или переразводки элементов. Для этого необходимо сканировать изображение
(или использовать любой графический файл,переведя в файл *.BMP),оно будет
показано как фоновое на плате.
Программа SPlan 5.0 представляет из себя редактор принципиальных схем, она
поддерживает макросы, как встроеные,так и пользователя.Скачать программы можно
с сайта--
И если даже, вы уже работали с этими программами, рекомендуется прочитать
все разделы руссифицированых файлов помощи до конца, не исключено что вы найдете
неизвестные ранее возможности программ.С этого сайта можно скачать Sprint Layout
4.0 (русская версия)

Используя программу Sprint Layout 3.0,Вы можете изменять мой вариант разводки
печатных плат.(например,у Вас другой силовой трасформатор,диодный мостик,
корпус)
Схема и печатная плата пока так сказать для затравки.(изменен каскад на
тр-ах V5 и V6).В последующем будут выложены файлы (и доработка)
1.Генератор полного цветового телевизионного сигнала на двух микросхемах
Статья из ж. " РЭТ " №5 2003 г. автор:М.Медведев (формат DJVU)
2.Video pattern generator -автор: Marcelo Maggi
3.Зарубежные интегральные видеокодеры
Статья из ж. " Радиоаматор " №1-3 2002 г.автор:С.М.Рюмик (формат DJVU)
4.Даташиты на м/c TDA8505,CXA1645M в формате DJVU (я преобразовал из PDF -
меньше во много раз занимают места).

Dendy - генератор испытательных телевизионных сигналов. Новая версия

Самодельный картридж для видеоприставки "Dendy" , превращающий ее в генератор испытательных телевизионных сигналов (ГИТС), заинтересовал наших читателей. Благодаря их отзывам, автору конструкции и программы С. Рюмику из г. Чернигова был присужден поощрительный приз конкурса "Лучшая публикация 2001 г.".Сегодня мы представляем ГИТС-2 - усовершенствованный вариант картриджа.

По сравнению с первой версией предлагаемого прибора область его применения не изменилась - настройка и регулировка цветных (работающих в системе PAL) и черно-белых телевизоров, оценка качества кинескопа при покупке телевизора, формирование испытательных таблиц для кабельного телевидения. Однако число испытательных изображений, создаваемых ГИТС-2, увеличено с 81 до 466 (с учетом всех цветовых вариантов), а звуковых тест-сигналов - с двух до четырех. По некоторым характеристикам ГИТС-2 превосходит известные генераторы "Электроника ГИС 02Т" и "Ласпи ТТ-03".

Так как все функции генератора испытательных сигналов реализованы программным образом, при доработке необходимо было изменить только программу. Аппаратная часть прибора - собственно плата картриджа с панелями для двух микросхем РПЗУ могла бы оставаться точно такой, как в исходном варианте. Тем не менее и она подверглась небольшому усовершенствованию, позволяющему работать даже с частично неисправными приставками "Dendy".

Схема платы ГИТС-2, приведенная на рис. 1, отличается от первоначальной дополнительной перемычкой ХТ3, служащей для переключения экранных страниц видеопроцессора "Dendy".

(нажмите для увеличения)

Если в вашей приставке одна из видеостраниц неисправна (на изображении видны лишние линии или квадраты), можно перейти на другую, переставив перемычку и нажав кнопку SELECT джойстика. В положении "1" работает первая, в положении "2" - вторая страница видеопамяти.

Рисунки печатных проводников и расположение элементов на плате картриджа показаны на рис. 2.

(нажмите для увеличения)

Форма платы выбрана исходя из удобства ее установки в стандартный для "Dendy" корпус картриджа. Более узкую и без боковых вырезов плату не удастся в нем зафиксировать. Поэтому не стоит экономить материал, уменьшая ширину платы.

Корпус берут от пришедшего в негодность игрового картриджа. Иногда приходится его немного доработать, например, укоротить имеющиеся внутри пластмассовые штыри.

При разработке программы ГИТС-2 автор стремился реализовать максимальное число тестов, заняв в ПЗУ не более 2 Кбайт. В частности, изображение испытательной таблицы хранится упакованным по оригинальному алгоритму. Коэффициент сжатия - 50,2 % (с 960 до 482 байт). При этом подпрограмма-распаковщик данных заняла всего 57 байт. Для хранения тех же данных, упакованных методом ZIP, потребовалось бы всего 435 байт, но длина их распаковщика во много раз больше.

Коды, которые необходимо занести в РПЗУ DS1 и DS2 информационной емкостью по 2 Кбайт (микросхемы КР573РФ5 или их аналоги), приведены соответственно в табл. 1 и 2.

(нажмите для увеличения)

Свойства ГИТС-2 (как и ГИТС первой версии) не зависят от типа и емкости примененных микросхем РПЗУ, поэтому последние можно комбинировать на плате в различных сочетаниях, не забывая лишь установить в нужные положения перемычки ХТ1 и ХТ2. Если заменять микросхемы в процессе эксплуатации картриджа не планируется, можно соединить соответствующие контактные площадки на плате обычными проводами вместо перемычек-джамперов.

На новой плате (при перемычке ХТЗ в положении "2") будут работать и микросхемы, запрограммированные в соответствии с . Но применять их нужно в комплекте: обе "новые" или обе "старые". Естественно, в последнем случае ГИТС будет обладать лишь свойствами, о которых было рассказано в первоисточнике.

Если имеется готовая плата старого варианта ГИТС, чтобы воспользоваться всеми описанными ниже тестами, достаточно установить в ее панели микросхемы РПЗУ, запрограммированные по-новому.

Желающим внести в программу свои дополнения и улучшения, поможет , где подробно рассказано о методике разработки программ для "Dendy"

ОПИСАНИЕ ТЕСТОВ

После установки картриджа ГИТС-2 в "Dendy" и подачи питания на экране телевизора должна появиться испытательная таблица (верхний рисунок на 1-й стр. обложки) и прозвучать трель. Если изображение отсутствует, но звук имеется, попробуйте переставить перемычку ХТЗ на плате картриджа в другое положение, нажмите кнопку SELECT джойстика. Эта операция позволяет перейти с возможно неисправной видеостраницы на исправную. Если нет и звука, вероятно, отказали некоторые из используемых программой ячеек основного ОЗУ игровой приставки и дальнейшая работа невозможна.

Из-за особенностей видеосистемы "Dendy" сформировать на экране телевизора точные квадраты затруднительно (не удается уложиться в заданный объем ПЗУ). Поэтому во всех тестовых изображениях они выглядят прямоугольниками с соотношением сторон 4:5. Однако центральная окружность испытательной таблицы имеет правильную форму, что дает возможность оценить геометрические искажения растра и отрегулировать его размеры. Кроме того, таблица позволяет отцентрировать и сфокусировать изображения по пяти реперным знакам в центре и по углам экрана, проверить четкость по горизонтали и вертикали (200...250 линий по мелкой сетке). Имеются участки с шахматным полем, цветовой гаммой, диагональными линиями. При нажатии кнопок ВВЕРХ, ВНИЗ любого из джойстиков изображение инвертируется (второй сверху рисунок на 1-й стр. обложки), в центре, вверху и внизу экрана появляются надписи мелким шрифтом.

К следующим 11-ти испытательным изображениям переходят с помощью кнопок ВЛЕВО и ВПРАВО. Каждое имеет по четыре варианта, переключаемых кнопками ВВЕРХ и ВНИЗ. Варианты, в свою очередь, имеют от двух до 24-х разновидностей: кнопкой А изменяют цвет изображения, кнопкой В инвертируют его или включают/выключают наложенную на основное изображение мелкую сетку. Кнопкой START переключают звуковые тест-сигналы. Переход от одного теста к другому сопровождается звуком "бип", а начало нового цикла их смены - трелью.

Вертикальные цветные полосы (рис. 3, а) - восемь полос одинаковой ширины в следующем порядке (слева направо): белая, желтая, голубая, зеленая, пурпурная, красная, синяя, черная. Позволяют проверить правильность матрицирования, настроить контуры коррекции предыскажений, оценить цветовую насыщенность в смежных строках. Оттенки формируемых цветов зависят от особенностей видеопроцессоров "Dendy" разных моделей и могут немного различаться. Варианты: замена основных цветов дополнительными, отключение цвета (серая шкала, третий сверху рисунок на 1-й стр. обложки). Разновидности: буква С на синей полосе для удобства ее идентификации.

Горизонтальные цветные полосы (рис. 3, б, в) - восемь полос, аналогичных вертикальным, но самая нижняя - вдвое меньшей высоты.

Равномерное серое поле. Позволяет проверить и отрегулировать статический баланс белого, чистоту цвета. Варианты: четыре градации яркости. Разновидности: циклическая с периодом 2 с инверсия изображения, что позволяет проверять качество стабилизации размера изображения и устойчивость синхронизации кадровой и строчной разверток. При нажатии и удержании кнопки В частота "мигания" увеличивается вчетверо.

Равномерное красное поле. Служит для проверки чистоты цвета, выявления дефектов маски кинескопа (на изображении не должно быть белых точек). Варианты: четыре градации насыщенности. Разновидности: "мигание" с периодом 1 или 2 с.

Равномерное зеленое поле аналогично красному.

Равномерное синее поле аналогично красному.

Шахматное поле из черно-белых прямоугольников (16 столбцов, 15 строк) позволяет оценить линейность разверток, геометрические искажения растра, проверить отсутствие цветных окантовок. Варианты: инверсия изображения, увеличенные вдвое размеры прямоугольников (нижний рисунок на 1-й стр. обложки). Разновидности: наложенная на изображение мелкая сетка, замена белого одним из 12-ти возможных цветов (рис. 3, г).

Монохромные полосы ("матроска", рис. 3, д) служат для оценки линейности развертки и равномерности окраски протяженных участков экрана. Варианты: вертикальные или горизонтальные полосы, увеличенная вдвое ширина полос, инверсия изображения. Разновидности: наложенная на изображение мелкая сетка, замена белого одним из 12-ти возможных цветов (рис. 3, е).

Точечное поле (рис. 3, ж). Белые точки (15x16) на черном фоне с маркером в центре служат для проверки фокусировки и астигматизма электронного луча по всей площади экрана, а также статического и динамического сведения лучей основных цветов. Варианты: уменьшенный вдвое или увеличенный вдвое и вчетверо шаг точек (можно выбрать оптимальный в зависимости от размера экрана телевизора). Разновидности: инверсия изображения, замена белого одним из 12-ти возможных цветов (рис. 3, з).

Сетчатое поле из 15х 16 тонких белых линий на черном фоне служит для регулировки сведения красного, зеленого и синего лучей, проверки фокусировки. Варианты: уменьшенный вдвое или увеличенный вдвое и вчетверо шаг сетки. Разновидности: инверсия изображения, замена белого одним из 12-ти возможных цветов (рис. 3, и, к).

Звуковые тест-сигналы служат для проверки канала звука телевизора. Предусмотрены следующие сигналы, переключаемые циклически кнопкой START: прямоугольные импульсы скважностью 2 ("меандр") частотой 500 Гц, пилообразные импульсы частотой 6600 Гц, прямоугольные импульсы скважностью 4 частотой 6600 Гц, "сирена" - "меандр" линейно изменяющейся частоты (от 27 до 12500 Гц в течение 9 с).

Генератор предназначен для оценки качества работы и настройки цветных и черно-белых телевизоров. Конечно, в LCD телевизорах настраивать чистоту цвета и сводить лучи нет необходимости, но иногда может потребоваться просто проверить работоспособность телевизора. Предлагаемый генератор ТВ сигналов вырабатывает полный телевизионный сигнал системы SECAM (а с дополнительным кодером – также и PAL), в котором взаимное расположение синхронизирующих и гасящих импульсов строк и полей, уравнивающих импульсов, составляющих сигнала цветовой синхронизации максимально приближены к требованиям стандарта.

В отличие от большинства любительских конструкций TEST TV, генератор формирует чересстрочный растр с числом строк 625. Частота кадров равна точно 50 Гц. Прибор обеспечивает цветовую синхронизацию как по полям, так и по строкам, что позволяет настраивать модули цветности любых модификаций.

Принцип действия генератора телевизионных сигналов заключается в последовательном переборе адресов ПЗУ, в котором запрограммирована выводимая на экран информация. Это позволяет сравнительно простыми средствами получить различные испытательные изображения.

Схема основной платы генератора ТВ сигналов показана на рисунке. Каждая строка телевизионного растра подразделяется на 64 знакоместа, в любом из которых может быть сформирован уровень синхроимпульса, уровень черного, 8 градаций яркости белого или белая точка. На яркостный сигнал может быть наложена цветовая поднесущая частотой 3900, 4250, 4406 или 4756 кГц. Для отображения одной строки необходимо 64 байта в ПЗУ DD5 типа К573РФ5, К573РФ2 или 2716, которые выбираются шестью младшими разрядами адреса. В DD6 К573РФ4, 2764 или 27128 записывается информация о том, какая именно строка формируется в данный момент. Это определяется разрядами 0...4. Если запрограммирован разряд 5, в соответствующее знакоместо вводятся линии четкости. Разряд 7 используется для ограничения коэффициента пересчета DD1...DD4 до 625. Каждый телевизионный кадр занимает 1 кбайт.

В авторском варианте генератор телевизионных сигналов может формировать следующие тестовые сигналы:
- Cетчатое поле 24x18 – состоит из изображения вертикальных и горизонтальных белых линий, образующих квадраты;
- Шахматное поле – состоит из белых и черных клеток;
- Шахматное поле с линиями четкости – в белые клетки вводятся вертикальные линии четкости;
- Градации яркости – восемь вертикальных полос со ступенчатым убыванием яркости от белого к черному;
- Красное поле;
- Зеленое поле;
- Синее поле;
- Белое поле;
- Белое поле с линиями четкости;
- Горизонтальные цветные полосы – красная, зеленая, синяя, бирюзовая;
- Универсальная испытательная таблица, включает элементы всех вышеперечисленных изображений, позволяет комплексно оценить качество настройки телевизора.

Желающие могут создать свое собственное изображение. Как это сделать читайте в подробном описании. Там же описана конструкция и методика наладки этого генератора ТВ сигналов.