Video Pola Generatorpengantar

Tujuan dari proyek ini adalah untuk membangun Generator Video Pola Composite, yang dapat digunakan sebagai alat pengajaran di bidang video serta alat laboratorium, berguna untuk memperbaiki dan menyesuaikan reseptor televisi. Instrumen ini sama sekali tidak dimaksudkan untuk menjadi satu set komersial, karena saya tidak bisa menjamin semua spesifikasi yang alat profesional harus memiliki. Namun, hasilnya adalah peralatan video berkualitas tinggi.

spesifikasi

Pola: Bar Warna, Raster, Cross-menetas, PoinKontrol: independen R, G, B, pencahayaan, chrominance dan meledak warnaVideo Output: video komposit, 1 Vp-p pada 75 ohm bebanSistem Warna: PAL-N (pilihan PAL-B / G / I, mengubah kroma osilator kristal) Scanning sistem: Interlaced (Bar dan raster), Non-Interlaced (Cross-menetas dan Poin) Power supply: 12 VDC (8 x AA baterai alkaline)Konsumsi daya: 70 mA maksimum (Putih Raster)Aplikasi: reseptor televisi penyesuaian (kemurnian, konvergensi, linearitas, dll), pemecahan masalah dari bagian video di televisi dan perekam video, pengajaran teknik generasi Video

gambaran umum

Mata manusia mampu "melihat" gambar menggunakan "reseptor" terletak pada retina. Ada dua jenis reseptor, diklasifikasikan berdasarkan fungsi: Rods, yang bertanggung jawab atas persepsi hitam dan putih, dan Kerucut, yang bertanggung jawab untuk diskriminasi warna. Jika kita hanya berkonsentrasi pada kerucut, kita akan menemukan bahwa ada tiga jenis di antaranya: satu jenis bereaksi terhadap cahaya merah, lain Lampu hijau dan kelompok terakhir bereaksi terhadap cahaya biru. Kami hanya "menangkap" tiga warna; Namun, kita benar-benar "melihat" semua warna.Di sinilah aturan dasar generasi warna: untuk mengetahui informasi warna suatu objek, kita hanya perlu mengetahui jumlah relatif dari tiga warna dasar: Merah, Hijau dan Biru. Dengan alasan ini, tiga warna yang dikenal sebagai Primary Colors, karena kita bisa membuat warna lain dengan menggabungkan mereka dalam proporsi yang memadai.Sekarang, mari kita berpikir sejenak. Ketika kita belajar warna di sekolah guru kami mungkin mengatakan kepada kami bahwa pendahuluan adalah Merah, Kuning dan Biru. Fakta aneh lain: jika kita amati cara di mana printer tinta membuat warna, kita akan melihat bahwa hanya ada tiga kartrid warna, Magenta, Yellow dan Cyan. Tapi mereka mencetak dalam warna penuh. Seseorang harus salah.Ini "kebingungan" hasil dari adanya dua kelompok warna primer: the Aditif Pratama dan Subtraktif Pratama. Untuk memahami perbedaan antara mereka mari kita lihat beberapa contohMisalkan kita menerangi dinding putih dengan lampu hijau. Jelas kita akan melihat hijau, karena ini adalah warna yang dipantulkan oleh dinding. Jika sekarang kita mengubah cahaya menjadi merah, sekali lagi kita akan melihat merah. Tapi, jika kita menerangi dinding dengan kedua warna (hijau dan merah) pada saat yang sama, warna yang dihasilkan akan berwarna kuning, yang berasal dari jumlah atau penambahan dua warna aslinya. Seperti yang kita dapat mengamati, jumlah warna ini memberikan baru, sekunder, warna. Dengan alasan ini, warna Merah, Hijau dan Biru disebut Aditif Pratama.Sekarang anggaplah bahwa kita melukis sebuah kertas putih dengan cat kuning, dan kita menerangi dengan cahaya putih (mengandung semua warna). Tentunya kita akan melihat kertas kuning. Kenapa ?. Karena cat tetap (mengurangi) semua komponen dari cahaya putih kecuali kuning, yang dipantulkan ke mata kita. Jika sekarang kita menambahkan cat cyan, warna yang dihasilkan berwarna hijau. Fakta ini menunjukkan bahwa campuran cat (kuning dan cyan) mengurangi semua warna kecuali hijau. Bagaimana kita bisa menjelaskan hal ini ?. Mari kita lihat beberapa persamaan.Jika kita menambahkan semua primary aditif kita peroleh putih:MERAH TERANG + GREEN TERANG + BIRU TERANG = PUTIH TERANG

Jika kita menambahkan hanya dua dari mereka:

MERAH TERANG + LAMPU HIJAU = KUNING TERANG MERAH TERANG + BIRU TERANG = MAGENTA CAHAYA TERANG GREEN + BIRU TERANG = CYAN CAHAYADi sini kita melihat kunci analisis kami: disebut Pratama Subtractive dapat diperoleh dengan menambahkan dua primary aditif.Jadi, ketika kita melihat cat kuning, kita benar-benar melihat merah dan lampu hijau ditambahkan. Ini berarti bahwa cat kuning menangkap warna biru dari cahaya putih dan mencerminkan dua lainnya.Dengan cara yang sama, cat cyan menangkap lampu merah, mencerminkan hijau dan biru.Sekarang, hasil penelitian kami jelas. Jika kita mencampur cat kuning (menangkap biru) dengan cat cyan (menangkap red), satu-satunya warna yang efektif tercermin berwarna hijau, yang hanya warna yang kita lihat.Apa yang akan terjadi jika kita mencampur semua warna subtraktif bersama-sama ?. Jelas kita akan melihat hitam, karena semua "lampu" ditangkap:Dengan cara yang sama, cat cyan menangkap lampu merah, mencerminkan hijau dan biru.Sekarang, hasil penelitian kami jelas. Jika kita mencampur cat kuning (menangkap biru) dengan cat cyan (menangkap red), satu-satunya warna yang efektif tercermin berwarna hijau, yang hanya warna yang kita lihat.Apa yang akan terjadi jika kita mencampur semua warna subtraktif bersama-sama ?. Jelas kita akan melihat hitam, karena semua "lampu" ditangkap:

CYAN MAGENTA + + YELLOW = HITAM

Satu pertanyaan masih belum terjawab. Mengapa kita sering mendengar bahwa warna-warna primer merah, kuning dan biru ?. Jawabannya sederhana. Kita belajar warna melalui lukisan di sekolah. Kita sudah tahu bahwa pemilihan pendahuluan untuk cat adalah orang-orang subtraktif, yang berwarna kuning, magenta dan cyan. Kedua warna terakhir, karena mereka "kemerahan" dan "kebiruan" nada biasanya disebut"Merah" dan "biru", masing-masing.Warna di televisi

Gambar dalam penerima televisi berwarna diperoleh oleh emisi cahaya yang dihasilkan dari eksitasi lapisan fosfor yang menutupi bagian dalam layar kaca, bila terkena sinar elektron yang secara berkala memindai permukaan terlihat. Jika kita berbicara tentang "emisi cahaya" kita harus segera berpikir tentang "Proses Additive", yang membawa kita pada kesimpulan bahwa Warna Primer di televisi Merah, Hijau dan Biru (RGB). Sebenarnya, tiga berkas elektron dihasilkan dalam tabung televisi (CRT, Catode Ray Tube), masing-masing dari mereka memukul jenis tertentu fosfor pada layar, yang akan menghasilkan karakteristik warna, tergantung pada struktur kimia fosfor itu. Tentu, ini tiga warna yang Merah, Hijau dan Biru.Semua sisa warna (dan saya benar-benar berarti "semua") dapat diperoleh dengan kombinasi yang memadai dari tiga warna primer tersebut.Dasar warna bar Generator

Sebuah dasar warna bar Generator harus seperti ini: harus memiliki tiga output, satu untuk setiap warna dasar masing-masing output ini harus dihubungkan ke input sesuai TV set harus menghasilkan kombinasi output-nya, seperti yang ditunjukkan pada grafik berikut:

Dalam grafik ini "1" berarti "kehadiran" warna, sedangkan "0" berarti "tidak adanya". Dalam prakteknya, ini"Orang-orang" dan "nol" yang diwakili oleh level tegangan, misalnya 5V dan 0V masing-masing.Seperti yang anda lihat sangat mudah untuk membangun generator semacam ini, karena Anda hanya perlu minimal elektronik digital untuk mendapatkan bar ini. Jadi, mengapa kita harus mempersulit diri dengan desain yang lebih diuraikan ?.Sebagian besar penerima TV dan VCR (Video Recorders Kaset) TIDAK memiliki input RGB, ini hanya dapat ditemukan pada beberapa monitor video disediakan untuk bidang profesional(Broadcasting). Peralatan rumah biasanya memiliki input standar "Video Komposit", berlabel "VIDEO DI". Dengan alasan ini, pembangkit kami harus mampu mengubah komponen, RGB, dalam hal ini "Video Komposit".Composite Video

Merah, Hijau dan Biru sinyal (RGB) berisi semua informasi yang dibutuhkan untuk mengambil gambar, tetapi mereka akan membutuhkan bandwidth yang besar untuk ditransmisikan, dan televisi didasarkan pada"Transmisi gambar". Dalam rangka untuk mengurangi bandwidth ini, dan pada saat yang sama menjaga kompatibilitas antara asli "Black and White" transmisi dan baru "Sistem Warna", yang "Composite Video Signal" diciptakan.Menjadi sinyal ini pemancar mengirimkan informasi dari "kecerahan" (Luminance) dan"Warna" (Chrominance) dari suatu gambar, dan juga semua pulsa sinkronisasi yang diperlukan untuk benar mengambil gambar di layar TV.Yang ini disebut "pulsa sinkronisasi" ?. Untuk menjawab pertanyaan ini pertama-tama kita harus menganalisis bagaimana suatu gambar terbentuk pada layar TV.Berkas elektron (mari kita hanya satu, kita tahu mereka sebenarnya tiga) scan layar dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah, seperti yang ditunjukkan pada diagram di sebelah kanan. Sementara pemindaian layar itu menggairahkan lapisan fosfor dengan kekuatan variabel, menghasilkan gambar yang terlihat.Seperti yang terlihat, meskipun gambar terbentuk dalam dua layar (pesawat) koordinat, itu sebenarnya dihasilkan oleh sejumlah baris berturut-turut. Dengan cara ini sinyal masuk ke dalam TV, baris demi baris. Dengan alasan ini, jelas bahwa kita perlumenyinkronkan berkas elektron yang memindai layar dengan scanning yang dihasilkan di stasiun TV. Jika kita tidak melakukan sinkronisasi balok, gambar akan muncul dipotong, dengan garis-garis diagonal, atau dengan informasi warna yang salah (seperti itu terjadi dengan beberapa "kode" saluran, di mana pulsa sinkronisasi dihapus).Jadi, mari kita menyinkronkan pemindaian sinar. Kita harus mengatakan itu di mana gambar baru dimulai (Vertical sinkron atau "V") dan di mana setiap baris dimulai (sinkron horizontal atau "H"). Jelas H. Sync. memiliki komponen frekuensi yang lebih tinggi daripada V. Sync., karena ada banyak baris dalam setiap gambar.Berapa banyak baris yang ada di dalam gambar ?. Jawabannya adalah: "itu tergantung pada norma transmisi kita mempertimbangkan".Norma transmisi

Norma adalah kumpulan parameter diadopsi sebagai aturan di dalam kelompok atau daerah tertentu untuk menjaga hubungan yang jelas dan terdefinisi dengan baik antara bagian-bagian komponen. Di televisi, norma adalah persis seperti itu. Norma transmisi menetapkan parameter yang pemancar dan penerima harus sesuai untuk menjaga handal, komunikasi bebas kesalahan di antara mereka. Setiap norma membangun banyak parameter; mari kita menganalisis orang-orang yang secara langsung berhubungan dengan proyek kami.Frekuensi horisontal (H): frekuensi garis pengulangan.Horizontal sinkron (H Sync): pulsa yang menunjukkan awal baris.Frekuensi vertikal (V): frekuensi gambar pengulangan (bidang).Vertical sinkron (V Sync): pulsa yang menunjukkan awal dari suatu gambar (bidang).Garis Horizontal: jumlah baris yang membentuk gambar lengkap(Frame).Warna Subcarrier (SC): frekuensi yang termodulasi untuk mengirimkan informasi warna.Warna Burst: SC meledak untuk "sinkronisasi" warna demodulasi.Front Porch: image bebas selang sebelumnya H. Sync.Kembali Serambi: Interval gambar-bebas setelah H Sync, di mana warna meledak kebohongan..

Hal ini dapat diringkas dalam diagram berikut:

Ketika mendefinisikan parameter saya sebutkan dua kata yang saya sengaja meninggalkan dijelaskan: Lapangan dan Frame. Sekarang saatnya untuk menjelaskan mereka, tapi pertama-tama kita harus memiliki gagasan yang jelas tentang apa yang"Interlaced Scanning" berarti.Seperti yang dinyatakan sebelumnya, dalam rangka untuk merekonstruksi gambar di layar TV berkas elektron scan baris demi baris, dari atas ke bawah. Layar scan akan cukup untuk membuat gambar yang lengkap. Namun, hal ini tidak benar. Balok harus memindai seluruh layar dua kali untuk memiliki gambar selesai. Mari kita menganalisis fakta ini dengan hati-hati.Ketika kamera video di studio TV memindai gambar untuk mengirimkan data, ia melakukannya dengan membagi gambar menjadi garis horizontal. Garis ini ditransmisikan ke penerima TV, agar berurutan direproduksi di layar. Namun, garis tidak menular secara berurutan(Jalur 1, 2, 3, 4, ...); sebenarnya garis ganjil ditransmisikan pertama (baris 1, 3, 5, ...) dan kemudian bahkan garis (line 2, 4, 6, ...). Dengan cara yang sama dengan berkas elektron scan layar, menghasilkan garis ganjil pertama dan kemudian orang-orang bahkan. Ini adalah alasan mengapa berkas elektron harus memindai layar dua kali untuk menghasilkan gambar penuh.Dua "setengah-gambar" disebut "Fields" (Odd dan Bahkan, masing-masing), sedangkan gambar penuh dikenal sebagai "Frame" (lihat gambar).

Dalam gambar ini Bidang Odd diindikasikan sebagai "I", sedangkan Bahkan Field "II".Seperti yang Anda lihat, kolom aneh berakhir dengan setengah garis dan bahkan lapangan dimulai juga dengan setengah garis. Ini adalah fakta karakteristik salah satu dari dua sistem scanning kita akan menganalisis: Scanning Interlaced dan Non Interlaced Scanning.

Angka dianalisis adalah contoh yang jelas dari Interlaced Scanning. Namanya berasal dari fakta bahwa garis

bidang berturut-turut benar-benar "interlaced". Yang merupakan keuntungan dari teknik pemindaian ini ?. Ini memungkinkan lebih tinggi frekuensi gambar pengulangan tanpa meningkatkan kebutuhan bandwidth. Bagai Mana ?. Melalui saluran transmisi stasiun TV mengirimkan sejumlah tetap gambar per detik (katakanlah 25). Penerima TV mereproduksi 25 gambar-gambar per detik, tapi itu benar-benar scan layar 50 kali per detik. Karena karakteristik mata kita, sepertinya 50 gambar per detik, sangat mengurangi gambar flicker. Sebagai fakta tambahan, hal yang sama terjadi dalam proyeksi sistem (bioskop). Film pertama yang difilmkan pada 16 frame / dasar kedua, membuat flicker benar-benar terlihat. Saat ini standar tetap 24 frame / detik untuk film, dan shutter terbuka dua kali di setiap "foto", dengan tujuan yang sama mengurangi flicker.Kembali ke televisi, apakah ini adalah suatu metode yang baik, tidak perlu untuk membahas tentang pilihan Non Interlaced. Namun, Interlaced Scanning, sehingga baik untuk gambar dengan gerakan, gagal ketika mencoba untuk mereproduksi gambar statis, seperti grafik, garis, dll Mengapa? Mari kita bayangkan garis horizontal putih tetap di tengah layar di atas latar belakang hitam. Ketika bidang aneh dipindai garis akan muncul di posisi tertentu di layar; di bidang bahkan posisi ini secara alami akan berubah, itu akan menjadi satu baris atas atau lebih rendah dari bidang aneh. Kolom berikutnya akan menjadi salah satu yang aneh, kembali ke posisi semula, dan sebagainya. Jadi, garis akan memiliki flicker vertikal, tidak terlalu terlihat, tapi benar-benar sulit jika Anda harus melihat layar untuk waktu yang cukup lama. Bagaimana bisa diselesaikan ?. Mudah. Anda harus menggunakan Non-Interlaced Scanning. Ini jauh lebih mudah. Cukup, garis scanning mengikuti jalan yang sama di kedua bidang. Teknik ini banyak digunakan dalam monitor komputer dan pola generator sementara keluaran sinyal seperti "Cross-hatch" atau "Poin".

"N" Norm

Ada banyak norma transmisi televisi di dunia saat ini, diberi nama dengan huruf dari"A" untuk "N". Beberapa usang, tetapi kebanyakan dari mereka masih digunakan.Mari kita lihat nilai yang sebenarnya didirikan untuk parameter ditetapkan sebelumnya, sebagaimana tercantum dalam"N" definition norma. Norma ini hanya digunakan di tiga negara: Argentina, Uruguay yParaguay.

Frekuensi horisontal (H): 15626 Hz (durasi line:. 64 sec)Horizontal sinkron (H Sync): 4,8 sec.Frekuensi vertikal (V): 50 Hz (durasi lapangan. 20 msec)Vertical sinkron (V Sync.): 2,5 garis horizontalGaris Horizontal: 625 garis per frame (312,5 garis per bidang)Warna Subcarrier (SC): 3,582056 MHz Warna Burst: 9 sampai 11 siklus SC Front Porch: 1.9 sec.Back Porch: 5 sec.

Jika kita membandingkan nilai-nilai ini dengan yang ditetapkan oleh norma-norma Eropa (B, G, I) kita akan melihat bahwa mereka sangat mirip, dengan pengecualian dari subcarrier warna (sistem Eropa menggunakan4.43 MHz).Untuk menyimpulkan dengan norma-norma, mari kita lihat diagram yang mewakili sinyal video yang sebenarnya (N norma), menggunakan metode scanning sebelumnya dianalisis (lihat gambar pada halaman berikutnya).

Mari kita berkonsentrasi hanya pada metode interlaced. Jelas bahwa V. Sync. pulsa meliputi 2 garis horizontal (baris 1, 2, dan setengah dari baris 3 di bidang I). Tapi ada sesuatu yang tidak disebutkan sebelumnya: ada beberapa pulsa Pra dan Pasca Menyamakan. Apa ini ?. The V. Sync. deteksi di receiver TV dicapai dengan mengintegrasikan sinyal video yang masuk. Ketika mencapai nilai preset memicu osilator vertikal. Integrasi praktis dilakukan oleh rata-rata rangkaian RC. Tegangan kapasitor digunakan untuk memicu sistem. Tapi, tergantung pada gambar sebelumnya ke V. Sync. tegangan awal kapasitor bisa berubah, membuat memicu osilator vertikal sangat gambar-dependent, sehingga memprovokasi gambar tidak stabil.Untuk menghindari hal ini kita perlu membuat tegangan awal kapasitor yang sama dari lapangan ke lapangan, dan itulah alasan untuk memasukkan pulsa pemerataanPulsa ini memiliki frekuensi dua kali horisontal (H), dan durasi adalah setengah dari H. Sync. Mereka diterapkan selama periode yang sama dengan 2 garis horizontal.

Akhirnya, "positif" pulsa yang muncul di dalam de V. Sync. pulsa disebut bergerigi Pulsa, dan alasan untuk memasukkan mereka adalah untuk menjaga osilator horisontal terkunci selama V. Sync. periode. Durasi pulsa ini sama dengan H. Sync.

Sistem warna

Televisi berwarna muncul bertahun-tahun setelah "Black and White" sistem diciptakan, sehingga harus menyesuaikan diri dengan sistem yang digunakan. Dengan alasan ini, maka perlu untuk mengembangkan sistem warna kompatibel, untuk membiarkan reseptor TV lama mereproduksi sinyal warna baru (hitam dan putih, jelas) dan juga penerima TV baru harus mampu mereproduksi sinyal yang datang dari monokrom tua pemancar. Saat ini kita dapat menemukan tiga sistem warna menyebar ke seluruh dunia: NTSC, PAL dan SECAM. Kami akan mempelajari sistem PAL, karena kita ingin menghasilkan itu.Sistem PAL pada dasarnya mengirimkan informasi warna dengan fase modulasi pembawa warna dengan dua sinyal, yang memiliki pergeseran fase relatif dari 90. Mari kita lihat proses langkah demi langkah.Kami sebelumnya menyatakan bahwa informasi warna obyek sepenuhnya terkandung dalam tiga komponen utama, Merah, Hijau dan Biru. Mereka adalah warna sebenarnya "dilihat" oleh mata kita dan, jika kita mengirimkan mereka, maka kita mengirimkan warna nyata dari objek. Apa yang kita tidak katakan adalah kenyataan bahwa mata kita memiliki kepekaan yang berbeda untuk masing-masing tiga pendahuluan. Kami sangat"Menerima" Green, tidak begitu banyak untuk Red dan kurang ke Blue. Jika kita memasukkannya ke dalam persentase relatif sensibilitas:

GREEN: 59% RED: 30% BIRU: 11%

Ini berarti bahwa kecerahan objek (Luminance atau hanya "Y"), yang merupakan jumlah total cahaya yang dipantulkan oleh obyek, dapat direpresentasikan seperti ini:

Y = 0.30Red + 0.59Green + 0.11Blue

Mulai sekarang kita akan nama Red sebagai "R", Hijau sebagai "G" dan "B" akan berarti Biru, sehingga:

Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B

Informasi Luminance ini (Y) adalah kecerahan setiap kombinasi warna pada layar, dan merupakan satu-satunya informasi yang digunakan untuk transmisi monokrom. Mari kita lihat kecerahan relatif setiap warna, dihitung dari persamaan sebelumnya.

Luminance (Y) adalah salah satu komponen dasar dari sinyal video dan, seperti yang sudah disebutkan, diperoleh sebagai jumlah dari komponen RGB dari gambar. Jadi, itu akan cukup untuk mengirim informasi dari hanya dua dari tiga komponen (RGB) bersama-sama dengan Y, karena komponen yang hilang dapat dengan mudah diperoleh dari sinyal Y, membuat perhitungan sederhana di sisi reseptor. Karena G adalah komponen utama dalam Y itu tidak akan dikirim secara terpisah, dan akan pulih dari Y di reseptor TV.Ingat bahwa semua komplikasi ini muncul dari kenyataan bahwa pengiriman RGB sebagai komponen yang terpisah akan membutuhkan bandwidth yang cukup besar, yang tidak diperbolehkan karena kita mencoba untuk mengakomodasi transmisi warna dalam saluran yang sama sebelumnya ditugaskan untuk sinyal monokrom.Jadi kami akan mengirimkan Y, R dan B. Namun R dan B tidak akan dikirim sebagai komponen, kami akan mengirimkan disebut "sinyal perbedaan warna": RY dan BY.

Mari kita lihat bagaimana sinyal-sinyal ini terlihat seperti

Ini "Warna Perbedaan Sinyal" akan bertanggung jawab fase modulasi subcarrier warna. Sinyal BY akan memodulasi subcarrier dengan pergeseran fase 0, sedangkan sinyal RY melakukansama tetapi dengan pergeseran fase 90. Jadi, jika kita membangun sebuah grafik XY ini dua sinyal kita mendapatkan "Tahap Diagram" dariwarna yang berbeda, seperti yang terlihat di sebelah kananPada saat yang sama, dan ini adalah karakteristik untuk sistem PAL, yang90 bergeser subcarrier akan memiliki lagi180-an pergeseran fasa dari satu garis horizontal ke depan, ini berarti bahwa RY memodulasi 90 bergeser subcarrier dalam satu baris, dan untuk baris berikutnya akanmemodulasi subcarrier di 270, dan sebagainya. Karakteristik ini memberikan namasistem: PAL = TahapPergantian oleh Line.Setelah diatur, subcarrier warna disebut "Chrominance Signal" atau "C". Menambahkan sinyal pencahayaan (Y) ditambah sinyal chrominance (C) kami akhirnya mendapatkan sinyal yang kita cari, yang COMPOSITE VIDEO SIGNAL.

Pembangunan generator pola Video

Sebuah generator pola harus mampu tidak hanya untuk menghasilkan komponen RGB tetapi juga untuk menghasilkan sinyal yang sesuai komposit video, dengan semua komponennya: pulsa sinkron, pencahayaan, warna modulasi subcarrier, dllHal pertama yang kita harus mendefinisikan adalah jumlah dan jenis pola set harus menghasilkan, karena ini secara langsung akan menentukan karakteristik dan kompleksitas sirkuit untuk mengembangkan.Generator kami akan mampu menghasilkan empat pola dasar:

Hal ini juga akan memberikan kontrol yang independen untuk tiga komponen, R, G dan B, serta untuk luminance (Y) dan chrominance (C). Fakta ini sangat meningkatkan kemampuan pola generasi, karena Raster bisa menjadi salah satu dari delapan warna, Bar bisa menjadi monokrom atau mengadopsi kombinasi warna yang berbeda, seperti yang ditunjukkan dalam diagram berikut:

Sebagai kontrol tambahan kita bisa menekan ledakan warna, yang sangat berguna untuk memecahkan tahap pengolahan warna penerima TV.Dalam rangka untuk memilih mana dari empat pola dasar akan dihasilkan kita memiliki dua switch(S4 y S5), memilih pola seperti yang ditampilkan di tabel berikut:

OFF (atau "nol") dan ON (atau "satu") menyatakan berarti bahwa terminal tengah saklar terhubung ke tanah (0V) atau VCC (5V) potensi masing-masing.Setelah mendefinisikan karakteristik generator mari kita lihat bagaimana melakukannya.

Sinkron dan pola generasi

Basis waktu, sinkron dan generasi empat pola dasar akan dilakukan oleh mikrokontroler (PIC16F84-10), sehingga tahap ini akan dasarnya pengembangan perangkat lunak. Pada akhir tahap ini mikrokontroler akan dapat melakukan hal berikut: Menghasilkan waktu dasar yang stabil, yang setiap saat dibutuhkan akan diperoleh. Menghasilkan di salah satu itu pin, salah satu yang sesuai dengan Bit 0 dari PORTB, semua pulsa synchronism yang diperlukan untuk memenuhi persyaratan dari norma televisi yang dipilih (N), tanpa menambahkan video ke sinyal ini (sinyal sinkron murni). Menghasilkan R, G dan B sinyal, menggunakan tiga pin yang berbeda. Sinyal ini akan memiliki informasi yang diperlukan untuk menghasilkan pola yang dipilih, dan tidak akan memiliki sinkron menambahkan pulsa (sinyal video murni). Pin penunjukan akan menjadi sebagai berikut:

PORTB (2) = B (Blue)PORTB (3) = R (Red)PORTB (4) = G (Hijau)(The sesuai sedikit PORTB ditunjukkan dalam kurung)

Menerima dalam dua pin, dikonfigurasi sebagai input, perintah dari switch S4 dan S5, untuk membiarkan pengguna memilih pola untuk menghasilkan. Ini dua input sesuai dengan dua Bits of PORTA, seperti yang ditunjukkan:

PORTA (2) = S4PORTA (3) = S5

Sekarang kita memiliki tujuan yang jelas; mari kita lihat bagaimana program itu bekerja.

Hal ini pada dasarnya terdiri dari empat blok independen, masing-masing memiliki satu set lengkap rutinitas untuk menghasilkan gambar yang lengkap. Pada bagian dari Diagram saya termasuk flowchart dari program, yang akan membantu untuk memahami penjelasan berikut.Setelah tahap pertama, di mana semua variabel didefinisikan dan sarat dengan nilai awal, program membaca status dua switch, S4 dan S5. Tergantung pada kombinasi witch ini program ini akan ditujukan kepada salah satu dari empat blok disebutkan, sesuai dengan salah satu dari empat pola dasar.Masing-masing blok ini dimulai dengan generasi pra-menyamakan pulsa, maka sinkron vertikal dengan pulsa bergerigi yang sesuai, diikuti oleh pos-penyama pulsa. Setelah itu lapangan dipilih: ganjil atau genap. Hal ini sangat penting karena kita bekerja dengan pemindaian interlaced, yang berarti bahwa baris pertama dari bidang aneh adalah garis penuh, sedangkan bahkan lapangan dimulai dengan setengah baris. Jika kita tidak memperhitungkan ini hasilnya akan menjadi gambar tidak stabil, dengan flicker terlihat di sisi atas.Perhatikan bahwa dalam dua dari empat pola (Cross-menetas dan Points) kita akan menggunakan pemindaian non-interlaced, untuk menghindari kerlip garis horizontal tetap atau poin. Dalam hal ini baris pertama selalu penuh satu; dalam rangka untuk mengkompensasi hal ini, kita perlu menghilangkan satu pra menyamakan pulsa (setengah garis horizontal), seperti yang sebelumnya ditunjukkan dalam diagram sinyal video.Maka program menghasilkan 3 atau 4 garis horizontal tanpa video, tergantung di lapangan, sehingga untuk mengkompensasi perbedaan waktu (hanya dalam pola interlaced).Sekarang saatnya untuk mengaktifkan jalur RGB. Setelah menghasilkan synchronism horisontal dan waktu teras belakang, sinyal video yang sesuai dengan pola yang dipilih adalah masalah melalui jalur RGB. Bagaimana ini dicapai ?. Mari kita lihat contoh.Misalkan kita menghasilkan sinyal warna bar. Ada delapan bar, jadi kita harus membagi waktu video yang digunakan menjadi delapan interval yang sama.Sebelum terjadi kita harus ingat bahwa time video yang dapat digunakan adalah waktu di mana informasi yang dihasilkan secara efektif ditampilkan pada layar TV. Dalam PAL-N setiap baris memiliki durasi 64 sec .; kali ini termasuk 4,8 sec. sinkronisme horisontal, 1,9 sec. dari teras depan dan 5 sec. dari teras belakang. Jadi kita hanya memiliki 52,3 sec. yang tersisa untuk menampilkan video, dan ini adalah waktu kita digunakan.Kembali ke contoh kita, kita sudah mendefinisikan delapan interval. Mari kita lihat bagaimana kita harus mengeluarkan sinyal RGB di masing-masing:

Seperti yang Anda lihat ini adalah diagram terkenal. Kita sudah disebutkan untuk menggambarkan apa RGB sederhana bar pembangkit akan dilakukan, dan itu hanya apa yang kita lakukan sekarang.Mari kita menganalisis generasi sinyal Raster. Ini jauh lebih sederhana: semua waktu digunakan kita harus mengeluarkan sinyal tingkat tinggi melalui tiga jalur RGB. Tapi, jika semua lini RGB aktif pada saat yang sama, hasilnya akan selalu menjadi Raster putih. Benar. Pemilihan warna dicapai dengan mengendalikan sinyal RGB luar mikrokontroler, murni oleh hardware (tiga switch).Untuk menghasilkan garis atau titik yang kita butuhkan rutinitas lebih diuraikan, karena kita harus mengendalikan tidak hanya waktu dalam arah horisontal tetapi juga jumlah baris dalam arah vertikal, untuk menjaga jarak yang sama antara garis atau titik. Namun, hal ini tidak menjadi masalah; kita hanya menambahkan variabel lain untuk menjaga hitungan garis dan itu saja.Bagaimana dengan garis RGB ?. Mereka semua aktif saat menggambar garis atau titik, sehingga mereka putih. Jika Anda menganalisis program Anda mungkin akan melihat bahwa generasi garis horizontal dan sinyal video dalam blok video diulang tiga kali. Ada alasan sederhana untuk ini. Dalam masing-masing berjalan di dalam blok video lapangan lengkap dihasilkan, yaitu 312,5 garis horizontal. Untuk mencapai hal ini kita harus menghitung garis dan menjaga jumlah ini dalam register tertentu. Karena saya menggunakan delapan bit ditandatangani mendaftar, jumlah maksimum yang dapat disimpan adalah 127, jadi saya harus memuat tiga kali untuk mencapai jumlah yang diperlukan baris.

Untuk menyelesaikan dengan blok video, setelah masing-masing bidang selesai program mengevaluasi kondisi kedua switch (S4 dan S5). Jika mereka tetap tidak berubah, program ini terus dalam blok yang sama; jika ada perubahan itu melompat ke rutin evaluasi awal, dan kemudian pergi ke video blok yang dipilih.

Dan itu semua. Mungkin masih ada masalah yang tidak jelas ... bagaimana cara menghitung waktu dalam program ?. Bila Anda menggunakan mikrokontroler ini sangat mudah, Anda hanya perlu menghitung"Siklus instruksi". Menggunakan osilator 10 MHz dan mengetahui fakta bahwa setiap siklus instruksi membutuhkan empat siklus osilator, kita dapat dengan mudah menghitung waktu dari satu siklus instruksi:

Tosc = 1 / foscKaleng = Tosc x 4Kaleng = 1/10 MHz x 4 = 0,4 sec.

. Jika setiap siklus instruksi berlangsung selama 0,4 sec, maka kita perlu menghitung 12 siklus untuk mendapatkan pulsa sinkronisasi horisontal:

12 x 0,4 sec. = 4,8 sec.

Dengan cara yang sama kita dapat menghitung siklus yang dibutuhkan untuk garis horizontal lengkap, 160instruksi siklus:

160 x 0,4 sec. = 64 sec.

Jadi, ini adalah apa program tidak. Ini menghitung instruksi dan set atau jelas, seperti yang diperlukan, Bit yang0 dari PORTB. Dalam kasus kami, selama pemerataan dan sinkronisasi pulsa (H atau V) bit ini akan menjadi jelas (0V) dan sisa waktu yang akan tetap set (5V). Generasi Video komposit

Seperti yang sudah kita menyatakan, itu tidak cukup untuk menghasilkan sinyal RGB untuk memiliki generator video yang praktis, yang dapat dihubungkan ke penerima TV atau VCR. Kita harus menggabungkan sinyal RGB ini dengan sinyal sinkronisasi dan menghasilkan Composite Video, yang merupakan sinyal praktis untuk menguji penerima.Kami sudah menganalisis semua langkah yang diperlukan untuk mendapatkan Composite Video dari RGB, jadi kita tidak akan mengulanginya di sini. Ini adalah proses yang sulit jika Anda harus melakukannya "manual". Untungnya, ada sirkuit terpadu, yang dirancang oleh Motorola, yang sesuai dengan spesifikasi sebagai berikut:

Memiliki empat input sinyal: sinkron, R, G dan B Dari RGB itu menghasilkan pencahayaan (Y) Memiliki osilator di sirkuit, yang menghasilkan subcarrier warna Menghasilkan BY dan RY sinyal, dengan fase pergantian yang dibutuhkan oleh sistem PAL Dari B-Y dan R-Y menghasilkan chrominance (C) Campuran Y dengan C untuk mendapatkan Composite Video

Seperti yang Anda lihat, satu IC tidak persis apa yang kita butuhkan. Dan itu membutuhkan persis sinyal empat kita sudah dihasilkan dengan mikrokontroler.IC ini adalah ENCODER MC1377, RGB, dan dengan beberapa komponen eksternal dapat berfungsi penuh. Bahkan, saya menggunakan konfigurasi yang disarankan dalam lembar data, dengan beberapa modifikasi untuk meningkatkan kinerjanya.Kristal yang digunakan sesuai dengan PAL-N frekuensi subcarrier warna, 3.582056 MHz. Jika Anda ingin menggunakan peralatan ini di Eropa, di negara-negara yang menggunakan PAL-B / G / I, Anda hanya perlu mengganti kristal dengan satu sama lain dengan frekuensi yang tepat (4,43 MHz) dan membuat penyesuaian kecil pada CV1 TRIMMER.Dalam tahap ini kita memiliki kontrol dari semua sinyal: RGB, Y, C dan pecah warna. Pada dasarnya ada enam switch yang berasal sinyal ke tanah, langsung (RGB) atau melalui kapasitor (Y, C). Dalam kasus ledakan warna, untuk menghilangkannya, saklar (S8) melepas kapasitor (C04), bertanggung jawab untuk menghasilkan waktu durasi meledak.Mari kita melihat ringkasan dari switch dan fungsi mereka:

Setelah memperoleh sinyal Composite Video, tingkat dan impedansi disesuaikan dengan mengirimkan melalui sirkuit penyangga, disusun oleh Q1, R14 dan R15.

Ini menyimpulkan generasi sinyal, dan praktis deskripsi sirkuit. Aku hanya perlu menyebutkan bahwa dua sirkuit terpadu utama memiliki tegangan suplai yang berbeda, sehingga Anda dapat melihat power supply utama 12V (8 baterai alkaline AA, ini adalah satu set portable) untuk sektor video (U2 dan Q1), dan supply sekunder daya 5V, yang diperoleh dari yang utama, untuk mikrokontroler (U1).

Implementasi praktis dari generator video yang

Pada halaman berikut, Anda akan menemukan semua informasi yang diperlukan, diagram dan gambar, untuk membangun generator video yang benar-benar bekerja. Saya telah menyertakan rangkaian tata letak papan dicetak dalam ukuran sebenarnya, sehingga Anda hanya perlu untuk mencetak pada film transparansi dan transfer ke papan. Perhatikan bahwa rangkaian terbalik, agar lebih mudah tahap pemasangan, menggunakan diagram tata letak komponen yang disediakan. Di papan yang sebenarnya teks "Generador de Video" harus ke arah yang benar.Tentang program, saya meletakkannya sepenuhnya di halaman akhir. Anda hanya perlu menyalinnya ke dalam editor teks, merakit dan load ke PIC, dengan menggunakan alat yang disediakan oleh Microchip atau yang Anda mungkin telah dikembangkan.

SARAN PENTING: Sementara memuat program ke PIC, jangan lupa untuk mengatur pilihan untuk kristal (XT) operasi. Jika tidak, kristal tidak akan terombang-ambing.

Dan itu semua. Jika semuanya ditempatkan dengan benar set akan berjalan seperti yang diharapkan dari awal. Satu-satunya menyesuaikan Anda mungkin harus lakukan adalah untuk memindahkan CV1 sampai Anda memiliki reproduksi warna yang jelas, yang cukup sederhana.

Saya berharap proyek ini bisa berguna. Saya akan mengharapkan komentar, saran dan juga perbaikan Anda mungkin berpikir tentang. Jika Anda ingin salinan Spanyol bahan ini jangan ragu untuk menghubungi saya.