Синхрогенератор для Электроники 841-Видео

Оглавление:
Аппаратная часть
Программная часть
Установка в камеру
Особенности повторения конструкции
Материалы

В советской видеокамере Электроника 841 есть генератор, работающий на частоте, примерно соответствующей частоте телевизионной развертки. Этот генератор способен тактироваться от видеомагнитофона, который создает необходимые сигналы синхронизации. Необходимость видеомагнитофона исключает работу видеокамеры только от блока питания.

Данный проект исправляет эту ситуацию путем внедрения небольшой платы — синхрогенератора — в видеокамеру. Синхрогенератор производит сигналы синхронизации для тактирования Электроники 841.

Аппаратная часть

Так как задача очень проста и не требует каких-либо вычислений, то и использоваться может простой микроконтроллер. В данном случае это Attiny 13 фирмы Atmel. Микроконтроллер выполнен в корпусе SO-8. Кроме него на плате есть кварцевый генератор и стабилизатор напряжения.

Из пассивных элементов на плате есть блокировочные конденсаторы, а также RC фильтры по выходам микроконтроллера. RC фильтры необходимы, чтобы убрать помехи от микроконтроллера и гальванически развязать микроконтроллер от электроники видеокамеры.

Печатная плата выполнена методом ЛУТ, её размеры составляют 17х19 мм. Плату можно изготовить самостоятельно, в конце страницы предоставлены файлы в форматах SL6 и PDF. Последний можно просто распечатать и использовать в изготовлении платы.

Печатная плата синхрогенератора

Программная часть

Программа для микроконтроллера очень простая. Нужно всего лишь генерировать две категории импульсов: кадровые и строчные. Кадровые импульсы идут с частотой полей в видеосигнале (50 Гц), а строчные - 15625 Гц. Кадровый синхроимпульс длится 264 микросекунды. Строчные импульсы идут синхронно с кадровыми, но их фаза меняется через каждое поле (50 Гц).

Сверху - строчные, снизу - кадровый синхроимпульсы

Программа не использует прерывания, все временные интервалы между импульсами реализованы программными задержками. Обычно так нельзя делать, но в данном случае это допустимо, так как других вычислений кроме генерации импульсов микроконтроллер не производит.

Технически, можно задать любое количество строк и кадров. Меняя длительность полустроки, и задавая количество строк в кадре, можно менять конечный режим работы камеры. Возможно так перевести камеру во французский режим 819 строк или любой другой режим. Однако, данный функционал не тестировался и его значимость сомнительна.

Установка в камеру

Синхрогенератор подключается к электронике камеры очень просто: он использует четыре линии. Это питание, земля, строчные и кадровые синхроимпульсы. В качестве напряжения питания используется напряжение стабилизатора, встроенного в камеру (+9 вольт). Назначение контактов на печатной плате синхрогенератора показано на фото ниже:

Чтобы установить плату в видеокамеру Электроника 841-Видео нужно проделать следующую последовательность действий:

Снять крышку с видеокамеры
Открутить плату разверток видеокамеры
Отпаять оригинальные провода от платы разверток
Припаять провода от платы синхрогенератора к плате разверток видеокамеры
Изолировать плату синхрогенератора и закрепить её

Точки подключения на плате Электроники показаны на фото. Точки подключаются проводами соответственно назначению контактов на печатной плате.

Чтобы отпаять родные провода от платы разверток, необходимо снять ручку камеры и нижнюю крышку. После этого можно открутить винты крепления платы разверток и вытащить плату. Плату нельзя вынуть совсем, провода помешают. Однако, полученной свободы достаточно для отпаивания двух проводов.

При сборке камеры обратно обратите внимание на кусочек картона в левом нижнем углу. Если этот картон не поставить обратно, то кадровая развертка у камеры работать не будет.

К отключенной от линий синхронизации и установленной обратно плате разверток можно припаять провода синхрогенератора и установить плату синхрогенератора, предварительно изолированной.

Пример установки синхрогенератора:

Как правило, регулировок для работы видеокамеры после установки платы производить не требуется: если камера работоспособна с видеомагнитофоном, то она также заработает и с синхрогенератором. После проверки самой видеокамеры нужно проверить её работу с телевизором или платой видеозахвата. Если же видеокамера не заработала или изображение на телевизоре или видеозахвате без синхронизации, то нужно проверить подключение синхрогенератора или же попытаться настроить камеру соответственно регулировкам, указанным в заводской схеме камеры Электроника 841.

Пример изображения с установленным синхрогенератором

Особенности повторения конструкции

Прошивка микроконтроллера подстроена под работу с кварцевым генератором на частоту 17.73448 MHz, также введена коррекция под конкретный генератор. Соответственно, при использовании другого кварцевого генератора (возможно использование от 16 до 20 MHz), необходимо изменить константы в исходном коде прошивки МК и заново скомпилировать её. Нужно поменять:

Константу частоты кварцевого генератора — F_CPU — частота в герцах
Половинную длительность синхроимпульса — H_TIME — длительность в микросекундах

Установка длительности имеет значение, так как от него зависят временные соотношения синхросигналов. Технически это длительность половины длины строки, то есть 32 микросекунды. Однако есть погрешность установки такой маленькой задержки на микроконтроллере, поэтому необходима коррекция длительности. Есть два способа подстройки.

Первый способ: после коррекции подключить видеокамеру к видеомагнитофону в режиме записи, если последний не может поймать синхронизацию, то значение длительности установлено не верно.

Второй способ заключается в подключении осциллографа или частотомера к выходу строчных синхросигналов на плате и замере длительности. Если длительность не равна 32 микросекундам, то нужно подстроить константу в исходном коде прошивки.

Если у вас возникли трудности в настройке синхрогенератора, то можете заказать его у меня через обратную связь. Также в архиве (sync_gen_hex.zip) есть прошивка со "стандартными" значениями: кварцевый генератор на 20 MHz и длительность 32 микросекунд.

Материалы

(1.8Kb) Печатная плата в формате PDF для изготовления методом ЛУТ (отзеркалена)
(108kb) Печатная плата в формате Sprint Layout 6
(3kb) Исходные коды прошивки для микроконтроллера
(1kb) Прошивка для микроконтроллера
Исходные коды проекта на github

Домой - Видеотехника