Arduino color tv output

Содержание

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Arduino и TV

Arduino и TV

Слово от переводчика: когда-то, когда страна и деревья были большими, а воображение просто безграничным, была у меня мечта – возможность выводить изображение с моего программируемого микрокалькулятора Электроника МК-61 (ну, там графики всякие, кривые, картинки ) на экран телевизора. Времена были дикие позднесовковые, и не то что игровая приставка и очень персональный МИКРОкомпьютер («Правец 8Д» или «Специалист» или «Сикнклер»), но и видеомагнитофоны были в диковинку. В общем, народ требовал зрелищ и те, кто помнит цикл учебно – развлекательных публикаций для программируемых калькуляторов под общим названием «Путь к Земле» (журнал «Техника – Молодежи») меня поймут.

Если кратко, то в виде научно-фантастического романа с неплохим сюжетом описывалось путешествие двух идиотов случайных знакомых – профессионального космонавта и мажора кибернетика с Луны на Землю. Отдельной остроты всему сюжету придавало то, что путешествовали они на т.н. «Лунолете», то есть малом космическом судне с химическим двигателем, предназначенным для передвижения в условиях прямой видимости над лунами и прочими небесными телами похожими на биллиардный шар с простым рельефом. В каждом выпуске цикла присутствовало упрощенное правда, но вполне обоснованное математическое описание каждого маневра как в условиях сильной (относительно) гравитации близкого небесного тела, так и при влиянии на небесный снаряд героев гравитаций Земли и Луны, а также программа для расчета очередного этапа полета. В общем, глядеть на циферки на экране калькулятора не то чтоб доставало, но хотелось красивых кривых на экран (как в ЦУПе).

С другой стороны, не будем забывать что даже примитивные микроконтроллеры семейства Arduino на порядок превосходят по производительности не только микропроцессоры тогдашних флагманов – МК-52 и МК-61, но и вычислительные возможности некоторых 8-битовых игровых приставок поздних времен (Atary 2600 и прочих Рембо так точно).

В общем, вступление вышло слегка затянутым, так что перейдем к теме сегодняшнего занятия – выводе видеоизображения с Arduino на экран телевизора.

К сожалению, конструктивные особенности Arduino позволяют выводить только монохромное (черно – белые) изображения, хотя и это может быть полезным в некоторых проектах, а ЧСВ поднимет у нубов так точно…

Шаг первый. Детали и ПО

Вам понадобятся:

Детали и агрегаты:

  1. Микроконтроллер Arduino
  2. Телевизор (без него точно никуда)
  3. Макетная плата или шилд для Arduino
  4. 2 резистора номиналом 470 Ом и 1 Ком
  5. 2 двухпиновых монтажных переходника папа-папа
  6. Экранированный телевизионный кабель с тюльпаном на конце

Программное обеспечение:

Шаг второй. Сборка

От имени автора прошу прощение за пахабное низкое качество изображения готового ТВ – переходника. Поясняется это тем, что при написании инструкций, сначала надо их писать, а потом уже приступать к сборке с тщательным фотофиксированием всех этапов. В нашем же случае, получилось все с точностью до наоборот, так что из мутного изображения готового переходника понять что-либо просто невозможно.

Гораздо лучше, что куда и как паять, поясняет принципиальная схема, к тому же состоящая всего из нескольких деталей.

Sync — цифровой вывод 9 микроконтроллера

Video — цифровой вывод 8 микроконтроллера

GND — вывод GND микроконтроллера

Шаг третий. Программирование

Самая веселая часть – программирование.

В принципе, уже вышла новая версия ТВ – библиотеки, однако она еще более глючна нестабильна чем R5.91, которую использует автор, так что лучше качайте библиотеку по приведенной выше ссылке.

Текс программы для ленивых тех, кому лень перенабирать код с копии экрана:

Предполагается, что базовые принципы работы и программирования Arduino – подобных микроконтроллеров вам известны, так что автор решил не растекаться мыслью по древу, порекомендовав ознакомится с командами библиотеки ниже:

  • begin(mode) Начало вывода информации на экран. Разешение стандартное — 128х96
  • begin(mode,x,y) Начало вывода информации на экран. Разешение определяется пользователем аргументами x,y
  • end() Очистка видеобуфера
  • force_vscale(sfactor) Force the number of times to display each line.
  • force_outstart(time) Force the time to start outputting on an active line.
  • force_linestart(line) Force line to start outputting on.
  • set_vbi_hook(func) Set the function to be called once per vertical blanking period.
  • set_hbi_hook(func) Set the function to be called once per horizontal blanking period.
  • hres() Команда возвращает значение горизонтального разрешения,
  • vres() Команда возвращает значение вертикального разрешения,
  • char_line() Команда возвращает значение количества символов, которые поместятся в строку.
  • set_pixel(x,y,color) Установка цвета пикселя по заданным координатам
  • get_pixel(x,y) Установка пикселя с заданными координатами в качестве точки отсчета.
  • fill(color) Заливка экрана заданным цветом.
  • clear_screen() Очистка экрана.
  • invert() Инвертирование изображение на экране.
  • shift(distance,direction) Прокрутка экрана на заданную дистанцию в любом из 6 направлений.
  • draw_line(x0,y0,x1,y1,color) Создание прямой с координат (x0,y0) до координат (x1,y1).
  • draw_row(row,x0,x1,color) Заполнение строки с координатами от x0 to x1 заданным цветом.
  • draw_column(column,y0,y1,color) Заполнение столбца с координатами от у0 до у1 заданным цветом.
  • draw_rect(x,y,w,h,color,fillcolor) Отображение прямоугольника с началом в координатах (x,y) с размерами(h,w), и заполнение заданным цветом.
  • draw_rect(x,y,w,h,color) Отображение прямоугольника с началом в координатах (x,y) с размерами(h,w).
  • draw_circle(x,y,radius,color,fillcolor) Отображение окружности с центором в координатах (x,y) с радиусом (RADIUS) и его заполнение заданным цветом
  • draw_circle(x,y,radius,color) Отображение окружности с центором в координатах (x,y) с радиусом (RADIUS).
  • bitmap(x,y,bmp,i,width,height) Отображение заданного изображения в координатах..
  • print_char(x,y,c) Печать символа в координатах (x,y).
  • set_cursor(x,y) Установка позиции для вывода слеующего символа.
  • select_font(font) Установка шрифт для вывода текста.
  • print() Вывод текста.
  • println() Вывод пстой строки.
  • printPGM() Вывод строки с текстом из памяти программы.
  • tone(frequency) Тональный сигнал с заданной частостой.
  • tone(frequency,duration) Тональный сигнал заданной частоты и длительности.
  • noTone() Прикращение вывода тонового сигнала.

Шаг четверый. Завершение

Или все же старт? Возможностей и способов использования ТВ – вывода Arduino на самом дела масса, не говоря уже про простое использование Arduino в качестве игровой приставки.

Источник

Arduino + TV

Подключение Ардуино к телевизору

Для того чтобы, вывести с ардуины изображение или текст на любое устройство с видеовходом (RCA) , например на телевизор, понадобится всего лишь два резистора и собственно сам телевизор

Подключение


Ардуино Мега — D11 ⇨ 1kom, D29 ⇨ 470om.

Программирование

Необходимо скачать и установить библиотеку TVout

Заливаем простейший скетч, «чтоб заработало»:

Телевизор покажет Hello

Следом попробуйте скетч DemoPAL (из примеров поставляемых с библиотекой), в нём продемонстрированы все возможности.

Практическое применение всему этому, читателю придётся искать самостоятельно…

Например, можно залить вот такой скетч, и превратить телевизор в настольные/настенные часы:

Вступайте в Telegram-группу Arduino

Источник

TV Video Output from the Arduino

I made another circuit to display TV Video output from the Arduino.

It uses the TVOut library (documented at the TVOut Arduino Playground) which can be used to output an NTSC or PAL video signal. The circuit is actually just a means of adding three resistors to an RCA video cable. Instead of cutting a cable and soldering on the resistors, it is much cleaner to use this circuit. The circuit is very simple, consisting of an RCA jack, three resistors and a three pin PCB connector. Normally, only two resistors are used (a 1K ohm resistor to sync and a 470 ohm to video), however, some TV/video monitors need an additional 75 ohm resistor from video to ground. Therefore, I also added that 75 ohm resistor in my circuit. Here is a picture of the circuit and the Fritzing diagram showing how to hook it up to an Arduino Leonardo:

If you want diagrams’ Fritzing source file, download it from here.

I tried the TV Video output from the Arduino at first with my Arduino of choice, a Leonardo, and found that it did not work when the Leonardo is powered from a USB cable attached to a PC. The screen flickered too much. When the Leonardo was powered from a wall plug or battery, it functioned perfectly. I found that other Arduinos (the Uno or Mega) work fine from a PC USB power connection. Depending on which arduino you use, you will need to adjust where the video and sync pins are connected. There is a handy chart on the TVOut Arduino Playground documenting the pins used for various arduinos.

For small projects and portability, an LCD is great to use to display output from an Arduino. However, if your next project needs to display data from an arduino so more people can see it (perhaps a large screen TV), you might consider using the TVOut library and this simple circuit.

The TVOut library has a sample NTSC demo sketch. Here are two of the captured TV screens it outputs:

Источник

Формирование цветного tv сигнала на ардуино. Установка ТВ библиотеки

Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

Небольшой урок в котором вы узнаете, как подключить Arduino к телевизору (ТВ) для отображения текста, информации и графики.

Ардуино может быть подключена ко многим устройствам, включая датчики, электромеханические детали и даже простые дисплеи. Но представьте, что вы можете подключить Arduino к телевизору и использовать его для отображения текста, информации и даже грубой графики.

По традиции начинаем с деталей, которые нам нужны будут для проекта:

  • 1x — 470 Ом резистор
  • 1x — 1 кОм резистор
  • 1x — ТВ с композитным видеовходом
  • 1x — Композитный видеокабель (разъем RCA)

Схема подключения Ардуино к ТВ

Принципиальная схема довольно простая, которую вы можете увидеть на рисунке ниже. Не забывайте, что на резисторах есть перпендикулярные полоски, которые говорят о величине сопротивления резистора.

Как это работает?

Теперь поговорим о том, как работают композитные телевизионные сигналы.

Композитные телевизионные сигналы довольно сложны и запутанны, поэтому мы рассмотрим только основы. Следует также отметить, что мы будем рассматривать только PAL, а не NTSC, поскольку у них несколько разные тайминги, и мы большей частью живем в Европе, которая использует PAL.

Скорость, с которой телевизоры показывают серию изображений для формирования движущегося изображения, называется кадрами в секунду (также известными как FPS). Поскольку каждый кадр является неподвижным изображением, и эти изображения на телевизоре рисуются по строкам, изображения отправляются на телевизор последовательно, каждый пиксель отправляется по одному за раз. Но если линия изображения является последовательными данными, как определяется яркость? В отличие от цифрового последовательного соединения сигналы PAL являются аналоговыми, а напряжение на последовательной линии определяет, насколько ярким является пиксель. На приведенном ниже графике показан график PAL и значения разных напряжений.

Если входной сигнал равен 0 В, телевизор видит это как сигнал синхронизации. В зависимости от того, как выполняется синхронный сигнал, его можно использовать для передачи ТВ одной из двух вещей:

  • Горизонтальная синхронизация — готовность отобразить следующую строку на нашей картинке
  • Вертикальная синхронизация — готовность к совершенно новому изображению

Напряжение между 0,3 В и 1 В — это пиксели изображения, где 0,3 В представляет черный пиксель, 1 В представляет белый пиксель, а напряжения между ними являются серыми. Цветные пиксели не будут покрываться, так как цвет очень сложный, используя сигналы фазового сдвига и цветовой синхронизации. Итак, как мы можем достичь этих уровней напряжения, если у нас нет аналогового выхода на Arduino Uno? Вот зачем наши два внешних резистора!

Arduino Uno при использовании в сочетании с библиотекой TV Out имеет два контакта: видео и синхронизацию. Вывод видеосигнала используется для передачи видеоданных (отдельные пиксели), а синхросигнал используется для синхронизации телевизора. Эти два контакта соединены вместе через R1 и R2, которые образуют простой делитель потенциалов, который дает следующие уровни напряжения.

Установка ТВ библиотеки

Начните с загрузки , затем нажмите:

Sketch → Include Library → Manage Libraries
(Эскиз → Включить библиотеку → Управление библиотеками)

В открывшемся окне библиотеки выберите строку поиска и введите «TV Text».

Когда поиск будет завершен, выберите библиотеку ТВ-текста «TV Text» и нажмите «установить» (англ. — install).

Последний шаг будет включать в себя открытие встроенного примера, чтобы мы могли проверить его. Нажмите:

File → Examples → TV Out → Demo PAL
(Файл → Примеры → TV Out → Demo PAL)

Сборка устройства

Этот проект использует макет, чтобы помочь подключить Arduino Uno к двум резисторам и композитному видеокабелю. Ардуино подключен к компьютеру для легкого программирования, а также для обеспечения питания, и как только настройка будет выполнена (как показано ниже), вы можете запрограммировать Arduino и включить телевизор.

Если все идет по плану, у вас должно быть что-то похожее на экране телевизора, показанном ниже:

Это был первый урок из серии взаимодействия Ардуино и ТВ. Если мы получим хорошую обратную связь мы продолжим публикации уроков в данном направлении. Все отличных проектов.

Если вы когда-нибудь почувствуете, что вашему Arduino-проекту стало тесно на алфавитно-цифровом дисплее 1602, обязательно обратите внимание на проект TellyMate Shield . Он позволяет выводить ту же алфавитно-цифровую информацию на обычный телевизор, через видео-вход.

При определенном везении можно заполучить весьма внушительных размеров дисплей (если телевизор имеет прилично дюймов в диагонали), работающий в режиме телетайпа 38 x 25 знакомест. Впрочем, бросив первый взгляд на схему, ловишь себя на мысли о розыгрыше. В самом деле:

Обычный ATmega8 на тактовой частоте 16 МГц формирует два компонента видеосигнала, которые смешиваются нехитрой схемой из двух резисторов и двух диодов. Группой переключателей S1 устанавливаются режимы работы; согласующий резистор 75 Ом подключается через перемычку и добавлен, скорее, для универсальности (думаю, в большинстве случаев не понадобится).

Arduino выводит информацию для отображения через последовательный порт — пины RX/TX. Если вас смущает, что по ним же происходит загузка скетча и во время этого процесса на экране появляется некая «ерунда», можно уйти на любой пин с помощью библиотеки SoftwareSerial. Поддерживаются разные скорости, а также есть возможность автоопределения. Простейший скетч выглядит так:

Serial . begin (57600 ); //57k6 baud Serial . println («Hello, world!» );

К сожалению, изображение формируется исключительно черно-белое. Зато внутри имеем полноценный знакогенератор кодовой страницы 437, в котором есть псевдографика:

Вы, наверное, заметили, что для вывода видео использован аудио-разъем 3,5мм. На самом деле, это не казус, а вполне осознанный выбор, ограничивающий высоту элементов и делающий возможным стекирование шилдов:

Кроме вывода обычных символов, поддерживаются так называемые ESCAPE-последовательности, которые управляют курсором, удваивавают высоту и/или ширину символов и даже переключают банки шрифтов и переопределяют символы (что, впрочем, возможно только на ATmega328P, где памяти гораздо больше, чем у ATmega8). Таким же образом можно получить версию прошивки и прочую диагностическую информацию.

Поскольку все материалы доступны и открыты для доработки, мы решили немного поэкспериментировать и создать на базе этого шилда русифицированный вариант. Имя «TellyMate», подобно Arduino, является торговой маркой — поэтому пришлось назвать наш вариант Freeduino Teleсhat :

Все детали — PTH, поскольку шилд задумывался изначально в формате кита для самостоятельной сборки — и что может быть лучше, чем собрать всё самостоятельно? 😉 Пины RX/TX имеют перемычки под пайку с обратной стороны платы, так что при желании их можно перерезать и подпаять к любым другим пинам. Аналогичным способом отключается и кнопка сброса — если не хотите, чтобы МК шилда сбрасывался синхронно со скетчем Arduino.

Краткое руководство по сборке шилда:

Русифицированный шрифт мы разместили точно таким же способом, что и автор — в виде ссылки на документ в GDocs, копию которого при необходимости можно сохранить у себя. В открытом документе надо зайти на последнюю закладку, генерирующую hex, и скопировать ее содержимое в файл fontbank0.c , подменив его в исходниках (можно скачать со страницы проекта). После компиляции получите прошивку c поддержкой кодовой страницы 866. Именно она и зашивается в ATmega8, входящие в комплект наборов Freeduino TeleChat.

Для вывода русского текста потребуется еще кое-что сделать. Как известно, ArduinoIDE хранит все символы в кодировке UTF-8, и для нормальной работы потребуется их транслировать в кодировку 866. Делать это в оригинальной прошивке нам показалось святотатством — авторы очень скрупулезно рассчитали все задержки в коде. Предлагаем самый простой вариант перекодирующей функции:

byte c1 = 0; void tele_print_char(char cd) = 0x80) else if (c1 == 0xd1) c1 = 0; > > else Serial .print (cd); > void tele_print_str(char *s) void loop ()

Предполагается, что базовые принципы работы и программирования Arduino – подобных микроконтроллеров вам известны, так что автор решил не растекаться мыслью по древу, порекомендовав ознакомится с командами библиотеки ниже:

  • begin(mode) Начало вывода информации на экран. Разешение стандартное — 128х96
  • begin(mode,x,y) Начало вывода информации на экран. Разешение определяется пользователем аргументами x,y
  • end() Очистка видеобуфера
  • force_vscale(sfactor) Force the number of times to display each line.
  • force_outstart(time) Force the time to start outputting on an active line.
  • force_linestart(line) Force line to start outputting on.
  • set_vbi_hook(func) Set the function to be called once per vertical blanking period.
  • set_hbi_hook(func) Set the function to be called once per horizontal blanking period.
  • hres() Команда возвращает значение горизонтального разрешения,
  • vres() Команда возвращает значение вертикального разрешения,
  • char_line() Команда возвращает значение количества символов, которые поместятся в строку.
  • set_pixel(x,y,color) Установка цвета пикселя по заданным координатам
  • get_pixel(x,y) Установка пикселя с заданными координатами в качестве точки отсчета.
  • fill(color) Заливка экрана заданным цветом.
  • clear_screen() Очистка экрана.
  • invert() Инвертирование изображение на экране.
  • shift(distance,direction) Прокрутка экрана на заданную дистанцию в любом из 6 направлений.
  • draw_line(x0,y0,x1,y1,color) Создание прямой с координат (x0,y0) до координат (x1,y1).
  • draw_row(row,x0,x1,color) Заполнение строки с координатами от x0 to x1 заданным цветом.
  • draw_column(column,y0,y1,color) Заполнение столбца с координатами от у0 до у1 заданным цветом.
  • draw_rect(x,y,w,h,color,fillcolor) Отображение прямоугольника с началом в координатах (x,y) с размерами(h,w), и заполнение заданным цветом.
  • draw_rect(x,y,w,h,color) Отображение прямоугольника с началом в координатах (x,y) с размерами(h,w).
  • draw_circle(x,y,radius,color,fillcolor) Отображение окружности с центором в координатах (x,y) с радиусом (RADIUS) и его заполнение заданным цветом
  • draw_circle(x,y,radius,color) Отображение окружности с центором в координатах (x,y) с радиусом (RADIUS).
  • bitmap(x,y,bmp,i,width,height) Отображение заданного изображения в координатах..
  • print_char(x,y,c) Печать символа в координатах (x,y).
  • set_cursor(x,y) Установка позиции для вывода слеующего символа.
  • select_font(font) Установка шрифт для вывода текста.
  • print() Вывод текста.
  • println() Вывод пстой строки.
  • printPGM() Вывод строки с текстом из памяти программы.
  • tone(frequency) Тональный сигнал с заданной частостой.
  • tone(frequency,duration) Тональный сигнал заданной частоты и длительности.
  • noTone() Прикращение вывода тонового сигнала.

Arduino и TV

Слово от переводчика: когда-то, когда страна и деревья были большими, а воображение просто безграничным, была у меня мечта – возможность выводить изображение с моего программируемого микрокалькулятора Электроника МК-61 (ну, там графики всякие, кривые, картинки ) на экран телевизора. Времена были дикие позднесовковые, и не то что игровая приставка и очень персональный МИКРОкомпьютер («Правец 8Д» или «Специалист» или «Сикнклер»), но и видеомагнитофоны были в диковинку. В общем, народ требовал зрелищ и те, кто помнит цикл учебно – развлекательных публикаций для программируемых калькуляторов под общим названием «Путь к Земле» (журнал «Техника – Молодежи») меня поймут.

Если кратко, то в виде научно-фантастического романа с неплохим сюжетом описывалось путешествие двух идиотов случайных знакомых – профессионального космонавта и мажора кибернетика с Луны на Землю. Отдельной остроты всему сюжету придавало то, что путешествовали они на т.н. «Лунолете», то есть малом космическом судне с химическим двигателем, предназначенным для передвижения в условиях прямой видимости над лунами и прочими небесными телами похожими на биллиардный шар с простым рельефом. В каждом выпуске цикла присутствовало упрощенное правда, но вполне обоснованное математическое описание каждого маневра как в условиях сильной (относительно) гравитации близкого небесного тела, так и при влиянии на небесный снаряд героев гравитаций Земли и Луны, а также программа для расчета очередного этапа полета. В общем, глядеть на циферки на экране калькулятора не то чтоб доставало, но хотелось красивых кривых на экран (как в ЦУПе).

С другой стороны, не будем забывать что даже примитивные микроконтроллеры семейства Arduino на порядок превосходят по производительности не только микропроцессоры тогдашних флагманов – МК-52 и МК-61, но и вычислительные возможности некоторых 8-битовых игровых приставок поздних времен (Atary 2600 и прочих Рембо так точно).

В общем, вступление вышло слегка затянутым, так что перейдем к теме сегодняшнего занятия – выводе видеоизображения с Arduino на экран телевизора.

К сожалению, конструктивные особенности Arduino позволяют выводить только монохромное (черно – белые) изображения, хотя и это может быть полезным в некоторых проектах, а ЧСВ поднимет у нубов так точно…

Шаг первый. Детали и ПО

Вам понадобятся:

Детали и агрегаты:

  1. Микроконтроллер Arduino
  2. Телевизор (без него точно никуда)
  3. Макетная плата или шилд для Arduino
  4. 2 резистора номиналом 470 Ом и 1 Ком
  5. 2 двухпиновых монтажных переходника папа-папа
  6. Экранированный телевизионный кабель с тюльпаном на конце

Программное обеспечение:

Шаг второй. Сборка

От имени автора прошу прощение за пахабное низкое качество изображения готового ТВ – переходника. Поясняется это тем, что при написании инструкций, сначала надо их писать, а потом уже приступать к сборке с тщательным фотофиксированием всех этапов. В нашем же случае, получилось все с точностью до наоборот, так что из мутного изображения готового переходника понять что-либо просто невозможно.

Гораздо лучше, что куда и как паять, поясняет принципиальная схема, к тому же состоящая всего из нескольких деталей.

Sync — цифровой вывод 9 микроконтроллера

Video — цифровой вывод 8 микроконтроллера

GND — вывод GND микроконтроллера

Шаг третий. Программирование

Самая веселая часть – программирование.

В принципе, уже вышла новая версия ТВ – библиотеки, однако она еще более глючна нестабильна чем R5.91, которую использует автор, так что лучше качайте библиотеку по приведенной выше ссылке.

Текс программы для ленивых тех, кому лень перенабирать код с копии экрана:

Предполагается, что базовые принципы работы и программирования Arduino – подобных микроконтроллеров вам известны, так что автор решил не растекаться мыслью по древу, порекомендовав ознакомится с командами библиотеки ниже:

  • begin(mode) Начало вывода информации на экран. Разешение стандартное — 128х96
  • begin(mode,x,y) Начало вывода информации на экран. Разешение определяется пользователем аргументами x,y
  • end() Очистка видеобуфера
  • force_vscale(sfactor) Force the number of times to display each line.
  • force_outstart(time) Force the time to start outputting on an active line.
  • force_linestart(line) Force line to start outputting on.
  • set_vbi_hook(func) Set the function to be called once per vertical blanking period.
  • set_hbi_hook(func) Set the function to be called once per horizontal blanking period.
  • hres() Команда возвращает значение горизонтального разрешения,
  • vres() Команда возвращает значение вертикального разрешения,
  • char_line() Команда возвращает значение количества символов, которые поместятся в строку.
  • set_pixel(x,y,color) Установка цвета пикселя по заданным координатам
  • get_pixel(x,y) Установка пикселя с заданными координатами в качестве точки отсчета.
  • fill(color) Заливка экрана заданным цветом.
  • clear_screen() Очистка экрана.
  • invert() Инвертирование изображение на экране.
  • shift(distance,direction) Прокрутка экрана на заданную дистанцию в любом из 6 направлений.
  • draw_line(x0,y0,x1,y1,color) Создание прямой с координат (x0,y0) до координат (x1,y1).
  • draw_row(row,x0,x1,color) Заполнение строки с координатами от x0 to x1 заданным цветом.
  • draw_column(column,y0,y1,color) Заполнение столбца с координатами от у0 до у1 заданным цветом.
  • draw_rect(x,y,w,h,color,fillcolor) Отображение прямоугольника с началом в координатах (x,y) с размерами(h,w), и заполнение заданным цветом.
  • draw_rect(x,y,w,h,color) Отображение прямоугольника с началом в координатах (x,y) с размерами(h,w).
  • draw_circle(x,y,radius,color,fillcolor) Отображение окружности с центором в координатах (x,y) с радиусом (RADIUS) и его заполнение заданным цветом
  • draw_circle(x,y,radius,color) Отображение окружности с центором в координатах (x,y) с радиусом (RADIUS).
  • bitmap(x,y,bmp,i,width,height) Отображение заданного изображения в координатах..
  • print_char(x,y,c) Печать символа в координатах (x,y).
  • set_cursor(x,y) Установка позиции для вывода слеующего символа.
  • select_font(font) Установка шрифт для вывода текста.
  • print() Вывод текста.
  • println() Вывод пстой строки.
  • printPGM() Вывод строки с текстом из памяти программы.
  • tone(frequency) Тональный сигнал с заданной частостой.
  • tone(frequency,duration) Тональный сигнал заданной частоты и длительности.
  • noTone() Прикращение вывода тонового сигнала.

Шаг четверый. Завершение

Или все же старт? Возможностей и способов использования ТВ – вывода Arduino на самом дела масса, не говоря уже про простое использование Arduino в качестве игровой приставки.

MRETV — набор библиотек для Arduino, реализующий видеовыход, вывод стереозвука и работу с устройствами ввода


Обычно для получения от Arduino видеосигнала применяют либо внешнее аппаратное устройство TellyMate, либо библиотеку arduino-tvout. Во втором случае дополнительный микроконтроллер становится не нужен, но разрешающая способность изображения мала. Набор библиотек MRETV, о котором рассказывает автор Instructables под ником Mr. E, сочетает преимущества обоих способов: микроконтроллер один, как во втором случае, а разрешение — такое же, как в первом. Но и это ещё не всё: одновременно с решением в фоне каких-либо задач можно выводить не только изображение, но и стереозвук, а также работать с устройствами ввода.

Для подключения внешних устройств мастер собирает несложные схемы на резисторах, диодах и конденсаторах. Начинает он со схемы для снятия видеосигнала. Это простейший микшер, смешивающий сигналы яркости и синхронизации в определенной пропорции. Схемы для различных видов плат отличаются только номерами выводов для снятия этих сигналов.

Мастер собирает эту схему в вариантах для «тюльпана» и S-Video. Во втором случае вход для сигнала цветности по понятной причине не задействуется.






Чтобы проверить видеовыход в действии, мастер устанавливает библиотеки (архивы с ними и примерами лежат здесь, более новая версия — здесь) в Arduino IDE вручную, автоматическая установка не подойдёт. Для этого он закрывает все окна, относящиеся к IDE, после чего помещает библиотеки из архива в папку libraries этой среды программирования, а примеры — в её же папку Examples. И для начала запускает такой скетч:

Убедившись, что фраза «Hello world» на телевизор выводится, мастер экспериментирует с примерами:

SimpleDisplay.ino — интерфейс ввода-вывода к существующим проектам
TVText.ino — Arduino в качестве внешней видеокарты
TestPattern.ino — испытательная таблица
Bounce.ino — работа с движущимися и растровыми изображениями

Наступает очередь выхода стереозвука. Здесь смешивать сигналы не требуется, но если подключать динамические головки или наушники не непосредственно, а через усилитель, не обойтись без ФНЧ. И снова — схема в двух вариантах, в зависимости от того, на каком микроконтроллере выполнена плата:

Это устройство мастер тоже собирает:



И пробует примеры:

Arudion.ino — секвенсер
ScreenTool.ino — многофункциональная утилита, требует клавиатуры (см. далее) или эмулятора терминала на ПК
Ponguino.ino — клон Pong, со звуком, требует клавиатуры (также см. далее).

Следующая задача — подключить клавиатуру или мышь (но не то и другое одновременно) устаревшего стандарта PS/2. Их осталось ещё довольно много.

С этим мастер тоже справляется:









Примеры — в основном те же самые, но новая периферия открывает и новые возможности:

TVText.ino — теперь терминал позволяет не только выводить информацию, но и вводить её
ShootEmUp.ino — игра, управление клавишами со стрелками, только ATmega328 и 2560
Ponguino.ino — теперь можно и сыграть: нажать j, затем управлять клавишами WASD, потом, когда придёт пора подключать датчики, можно будет изготовить аналоговые контроллеры
KeyboardTool.ino — развитие утилита ScreenTool
Bounce.ino — подключив клавиатуру, можно попробовать больше эффектов
Arudion.ino — с клавиатурой можно попробовать больше функций, а также сыграть самому как на синтезаторе

Всё это замечательно, но после примеров хочется попробовать пользоваться функциями MRETV и в своих программах. Мастер рекомендует пользоваться не монитором последовательного порта Arduino IDE, а эмулятором терминала с более развитым набором функций. Далее показано, как обращаться к функциям библиотек из своих программ. Можно пользоваться всеми упомянутыми выше интерфейсами одновременно, по одному или в любых сочетаниях.

Работа с видеовыходом:

Работа с аудиовыходом:

Работа с клавиатурой или последовательным вводом:

Мастер пробует подключать к Arduino различные аналоговые датчики, также поддерживаемые MRETV. Например, переменный резистор, термистор, делитель для измерения напряжения, датчик влажности, диод в качестве термодатчика, фоторезистор:











Датчики должны быть такими, чтобы напряжение на входе попадало в диапазон от 0 до +1 В, при этом достигается наилучшая точность измерения. Примеры:

Ponguino.ino — теперь можно сыграть и аналоговым контроллером
KeyboardTool.ino — см. функцию считывания с аналоговых входов

Из шлейфа жёсткого диска с интерфейсом IDE мастер изготавливает «сенсорбаторий» — переходник для удобного подключения аналоговых датчиков:





Примеры для работы с ним:

KeyboardTool.ino — пользоваться так же, как при подключении датчиков без «сенсорбатория»
DiodeCalibration.ino — автоматическая калибровка при применении диодов в качестве точных термодатчиков

1. Подключить термистор к A0, резистор на 10 кОм к C0

2. Сделать делитель напряжения: резистор на 2 кОм ровно (можно из двух резисторов на 1 кОм) к A1, резистор на 10 кОм к C1

3. Подключить от одного до четырёх диодов в качестве датчиков температуры к A2 — A5, резисторы на 10 кОм к C2 — C5.

Теперь можно приступать к калибровке.

Файл MRETV.S написан на ассемблере, он будет компилироваться только при нахождении в папке для библиотек. Файл MRETV.extensions необходим для принятия решений о том, какие расширения задействовать при компиляции.

MRETV использует для генерации видео последовательный выход, при этом на монитор последовательного порта может поступать поток случайных данных. Переключатель позволяет выбирать между аппаратной и программной передачей данных. Во втором случае одновременно с генерацией видео реализуется полный дуплекс.



Название набора библиотек происходит от ника разработчика Mr. E, а также одновременно означает Master Raster (Extended) Transmission Vision.
Источник

Подключаем Ардуино к ТВ

Небольшой урок в котором вы узнаете, как подключить Arduino к телевизору (ТВ) для отображения текста, информации и графики.

Ардуино может быть подключена ко многим устройствам, включая датчики, электромеханические детали и даже простые дисплеи. Но представьте, что вы можете подключить Arduino к телевизору и использовать его для отображения текста, информации и даже грубой графики.

Комплектующие

По традиции начинаем с деталей, которые нам нужны будут для проекта:

  • 1x — Arduino Uno
  • 1x — 470 Ом резистор
  • 1x — 1 кОм резистор
  • 1x — ТВ с композитным видеовходом
  • 1x — Композитный видеокабель (разъем RCA)

Схема подключения Ардуино к ТВ

Принципиальная схема довольно простая, которую вы можете увидеть на рисунке ниже. Не забывайте, что на резисторах есть перпендикулярные полоски, которые говорят о величине сопротивления резистора.

Как это работает?

Теперь поговорим о том, как работают композитные телевизионные сигналы.

Композитные телевизионные сигналы довольно сложны и запутанны, поэтому мы рассмотрим только основы. Следует также отметить, что мы будем рассматривать только PAL, а не NTSC, поскольку у них несколько разные тайминги, и мы большей частью живем в Европе, которая использует PAL.

Скорость, с которой телевизоры показывают серию изображений для формирования движущегося изображения, называется кадрами в секунду (также известными как FPS). Поскольку каждый кадр является неподвижным изображением, и эти изображения на телевизоре рисуются по строкам, изображения отправляются на телевизор последовательно, каждый пиксель отправляется по одному за раз. Но если линия изображения является последовательными данными, как определяется яркость? В отличие от цифрового последовательного соединения сигналы PAL являются аналоговыми, а напряжение на последовательной линии определяет, насколько ярким является пиксель. На приведенном ниже графике показан график PAL и значения разных напряжений.

Если входной сигнал равен 0 В, телевизор видит это как сигнал синхронизации. В зависимости от того, как выполняется синхронный сигнал, его можно использовать для передачи ТВ одной из двух вещей:

  • Горизонтальная синхронизация — готовность отобразить следующую строку на нашей картинке
  • Вертикальная синхронизация — готовность к совершенно новому изображению

Напряжение между 0,3 В и 1 В — это пиксели изображения, где 0,3 В представляет черный пиксель, 1 В представляет белый пиксель, а напряжения между ними являются серыми. Цветные пиксели не будут покрываться, так как цвет очень сложный, используя сигналы фазового сдвига и цветовой синхронизации. Итак, как мы можем достичь этих уровней напряжения, если у нас нет аналогового выхода на Arduino Uno? Вот зачем наши два внешних резистора!

Arduino Uno при использовании в сочетании с библиотекой TV Out имеет два контакта: видео и синхронизацию. Вывод видеосигнала используется для передачи видеоданных (отдельные пиксели), а синхросигнал используется для синхронизации телевизора. Эти два контакта соединены вместе через R1 и R2, которые образуют простой делитель потенциалов, который дает следующие уровни напряжения.

Установка ТВ библиотеки

Начните с загрузки Arduino IDE, затем нажмите:

Sketch → Include Library → Manage Libraries
(Эскиз → Включить библиотеку → Управление библиотеками)

В открывшемся окне библиотеки выберите строку поиска и введите «TV Text».

Когда поиск будет завершен, выберите библиотеку ТВ-текста «TV Text» и нажмите «установить» (англ. — install).

Последний шаг будет включать в себя открытие встроенного примера, чтобы мы могли проверить его. Нажмите:

File → Examples → TV Out → Demo PAL
(Файл → Примеры → TV Out → Demo PAL)

Сборка устройства

Этот проект использует макет, чтобы помочь подключить Arduino Uno к двум резисторам и композитному видеокабелю. Ардуино подключен к компьютеру для легкого программирования, а также для обеспечения питания, и как только настройка будет выполнена (как показано ниже), вы можете запрограммировать Arduino и включить телевизор.

Если все идет по плану, у вас должно быть что-то похожее на экране телевизора, показанном ниже:

Это был первый урок из серии взаимодействия Ардуино и ТВ. Если мы получим хорошую обратную связь мы продолжим публикации уроков в данном направлении. Все отличных проектов.

Arduino и TV выход

В этом проекте Arduino будем использовать как TV выход для вывода изображения на телевизор, при помощи библиотеки TVout. Платформа Arduino способна выводить только черно-белую картинку. Этого может оказаться достаточно для некоторых проектов и в качестве знакомства с платформой Arduino.

Нам понадобится

  • Плата Arduino — 1шт.
  • Резистор 470 Ом — 1шт.
  • Резистор 1кОм -1шт.
  • AV-разъём (RCA) — 1шт.
  • Мини-макетка — 1шт.

Принципиальная схема

Макет схемы TvOUT для Arduino

Как подключить Arduino к телевизору

Для начала сделаем RCA переходник для подключения к AV входу телевизора. Необходимо подключить 2 резистора 1 кОм и 470 Ом к центральному контакту коннектора.

Для сборки схемы я использовал мини-макетную плату, которая шла в наборе заказанного на Алиэкспресс. Рекомендую заказывать не отдельно компоненты а сразу наборы, никогда не знаешь, что может пригодится в следующем проекте.

После чего резистор 470 Ом подключить к 7 пину, чтобы подать сигнал Video. Резистор 1 кОм подключить к 9 пину Arduino, чтобы подать сигнал Sync.

Корпус коннектора «тюльпан» подключаем к пину GND на плате Arduino.

Я сделал небольшой удлинитель из проводов папа-мама.

Осталось залить скетч и подключить разъем RCA к входу AV телевизора.

Библиотека TVout для Arduino

Перед тем как писать код программы, необходимо скачать и подключить библиотеку TVout. Скачать ее можно с сайта code.google.com или в прикрепленных файлах ниже. Рекомендую скачивать последнюю библиотеку.

Перед тем как писать код, рекомендую ознакомится с библиотекой.

Описание библиотеки TVout для Arduino

Описание библиотеки TVout для Arduino

Функции установки режима

Функция begin() инициализирует вывод видеосигнала (разрешение экрана по умолчанию 128×96).
Синтаксис:
TVOut.begin(mode);
TVOut.begin(mode, x, y);

Параметры:
mode – стандарт видеосигнала:
_PAL – режим PAL;
_NTSC – режим NTSC.
Возвращаемое значение:
0 – в случае удачного соединения, 4 – в случае неудачи (недостаточно памяти для буфера вывода).

Функции задержки

Функция delay() осуществляет задержку выведенного изображения.
Синтаксис:

ms – задержка в мс с точностью: 20 мс для PAL и 16 мс для NTSC.

Функция delay_frame() осуществляет задержку выведенного изображения.
Синтаксис:

frames – количество кадров для задержки…
Функция полезна для сведения к минимуму или устранения на мерцание экрана, вызванные обновлением экрана.

Функции получения параметров

Функция hres() возвращает горизонтальное разрешение экрана.
Синтаксис:

нет.
Возвращаемое значение:

unsigned char – горизонтальное разрешение экрана.

Функция vres() возвращает вертикальное разрешение экрана.
Синтаксис:

нет.
Возвращаемое значение:

unsigned char – вертикальное разрешение экрана.

Функция char_line() возвращает максимально возможное количество символов в одной строке при выводе текстовой информации.
Синтаксис:

TVOut. char_line();
Параметры:

нет.
Возвращаемое значение:

unsigned char – количество символов.

Основные графические функции

Функция set_pixel() устанавливает цвет пикселя экрана в точке с заданными координатами.
Синтаксис:

x,y – координаты пикселя;
color – цвет пикселя:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
Функция get_pixel() получает цвет пикселя экрана из точки с заданными координатами.
Синтаксис:

x,y – координаты пикселя.
Возвращаемое значение:

color – цвет пикселя:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
Функция fill() заполняет экран заданным цветом.
Синтаксис:

color – цвет заполнения:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
Функция clear_screen() очищает экран, заполняя заданным цветом.
Синтаксис:

color – цвет заполнения:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.

Функция invert() инвертирует содержимое экрана.
Синтаксис:

нет.
Функция shift_direction() сдвигает содержимое экрана.
Синтаксис:

TVOut.shift_direction(distance, direction);
Параметры:

distance – расстояние для сдвига содержимого экрана.
direction – направление сдвига:
UP=0 – вверх;
DOWN=1 – вниз;
LEFT=2 – влево;
RIGHT=3 – вправо.

Функция draw_line() соединяет на экране линией две точки.
Синтаксис:

x0,y0 – координаты первой точки;
x1,y1 – координаты второй точки;
color – цвет заполнения:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
Функция draw_row() заполняет строку указанным цветом между двумя точками строки.
Синтаксис:

row – вертикальная координата строки;
x1,x2 – горизонтальный координаты точек строки;
color – цвет заполнения:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
Функция draw_column() заполняет строку указанным цветом между двумя точками столбца.
Синтаксис:

column – горизонтальная координата столбца;
y1,y2 – вертикальные координаты точек столбца;
color – цвет заполнения:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
Функция draw_rect() рисует на экране прямоугольник.
Синтаксис:

TVOut.draw_rect(x,y,w,h,color);
TVOut.draw_rect(x,y,w,h,color,fillcolor);

Параметры:

x,y – координаты левой верхней точки;
w,h – ширина и высота рисуемого прямоугольника;
color – цвет границ прямоугольника:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
fillcolor – цвет заполнения прямоугольника:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
Функция draw_circle() рисует на экране круг.
Синтаксис:

TVOut.draw_ circle(x,y,r,color);
TVOut.draw_ circle(x,y,r,color,fillcolor);

Параметры:

x,y – координаты центра круга;
r – радиус круга;
color – цвет границ круга:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
fillcolor – цвет заполнения круга:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
Функция bitmap() выводит на экран растровое изображение.
Синтаксис:

x,y – координаты левого верхнего угла точки вывода;
bmp – указатель на массив памяти, где хранится картинка;
w,h – ширина, высота выводимого изображения;
Ниже рассмотрим процесс создания кода выводимых растровых изображений.

Функции вывода текстовой информации

Для применения функций вывода текстовой информации требуетя подключение файлов с включенными в библиотеку или пользовательскими шрифтами. Для подключения пользовательского набора шрифтов необходимо в скетче подключить заголовочный файл:
#include
В состав библиотеки включены следующие наборы шрифтов:

font4x6;
font6x8;
font8x8;
font8x8ext.
Функция select_font() выбирает шрифт для вывода текстовой информации.
Синтаксис:

font – шрифт, подключенный в скетче.

Функция print_char() выводит символ на экран.
Синтаксис:

x,y – позиция на экране для вывода символа;
char – символ из текущего шрифта.

Функция set_cursor() устанавливает позицию курсора для вывода текстовой информации на экран.
Синтаксис:

x,y – координаты для курсора.
Функция print() выводит на экран строку, символ или число.
Синтаксис:

TVOut.print(x,y,string);
TVOut.print(x,y,char,base);
TVOut.print(x,y,int,base).

Параметры:

x,y – координаты курсора.
base – формат вывода:
BYTE = 0;
DEC = 10 (default);
HEX = 16.

Функция println() выводит на экран строку, символ или число и в конце символ перевода строки:
Синтаксис:

TVOut.println(x,y,string);
TVOut.println(x,y,char,base);
TVOut.println(x,y,int,base).

Параметры:

x,y – координаты курсора.
base – формат вывода:
BYTE = 0;
DEC = 10 (default);
HEX = 16.

Функции вывода аудио

Функции вывода звука позволяют отправлять на телевизор через аудиовыход сигнал определенной частоты.
Функция tone() выдает аудиосигнал определенной частоты.
Синтаксис:

TVOut.tone(frequency,duration);
TVOut.tone(frequency).

Параметры:

frequency – частота аудиосигнала;
duration – длительность сигнала.
Функция noTone() прекращает выдачу аудиосигнала.
Синтаксис:

Arduino и TV выход

Программа поддержки TV входит в библиотеку Arduino , написана Майлсом Метцером, для создания монохромного композитного видео с одним чипом AVR . Очень хорошо расписана здесь .

Все аппаратные проекты , основанные на TVout с открытым исходным кодом совместимы с библиотекой TVOUT поэтому я решил сделать простой проект по дизайну Hackvision . Моя версия использует одностороннюю печатную плату. В результате, она немного больше, чем версия Hackvision . Я должен был объединить две панели в одну с 6-штырьками. С самого начала, включен USB -последовательный преобразователь, чтобы легко можно было перепрограммировать, но схема по-прежнему включает в себя свой собственный регулятор 5 вольт вместо использования питания 5 Вольт устройства USB .

  • ATmega328 с Arduino Bootloader.
  • 1 х 28-контактный разъем IC.
  • ByVac BV 104 USB -последовательный преобразователь.
  • Пять 12мм х 12мм тактильные переключатели. Technobots .
  • Один 6 мм х 6 мм Тактильный переключатель.
  • 2 х 1N4148 диоды.
  • 1 х 1N4001 диод.
  • Регулятор напряжения 1 х 78 L 05 100мА.
  • 3 х 330 Ом 1/8 ватт резисторы.
  • 1 х 1 k 1 / 8 Вт резистор.
  • 1 х 10 K 1 / 8 Вт резистор.
  • 2 х 100nF керамических конденсатор а .
  • 2 х 22pF керамических конденсатор а .
  • 1 х 16МГц кристалл .
  • 1 х 100 uF 16 v электролитический конденсатор.
  • 1 х 47 UF 16 v электролитический конденсатор.
  • 2 х Гнезда.
  • 1 х 2,1 мм разъем питания постоянного тока.
  • 1 х 6- контактный разъем (разъем манипулятор).
  • 1 х 2-контактный разъем (дополнительный разъем Wii Nunchuk ).

Прошивка Hackvision использует Arduino digital Pin 12, чтобы определить, является ли стандартный телевизор NTSC или PAL . На схеме Hackvision этот вывод связан непосредственно на массу в PAL областях. Библиотека TVout имеет специфические функции программного обеспечения — начать (режим) и начать (режим, х, у) — установить NTSC или PAL , поэтому есть некоторая гибкость при использовании digital Pin 12. По этой причине, подсоединил вывод через 330оМ; резистор вместо того, чтобы привязать его непосредственно к земле. Это может избавить вывод от раннего выхода из строя. Аудио выход на digital Pin 11. Так же добавил 330ом; резистор последовательно с выходом..

330 ом; резистор последовательно с видеовыходом на digital Pin 7, чтобы сформировать делитель на75 оМ. Будет восприниматься как «белый». На digital Pin 9, резистор 1 K обеспечивает около 300 мВ от делителя, который идет к телевизору, как уровень «черный». А ‘низкий’ на этом выводе и на digitalPin 7 вместе (то есть 0 вольт) будет приниматься телевизором в качестве сигнала синхронизации.

Источник

Adblock
detector