Скалер для матрицы телевизора

Владимир Макаров.

При современном темпе развития мировой промышленности в наших домах скапливаются устаревшие или вышедшие из строя радиоэлектронные устройства: мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки, мониторы. Их заменяют на более новые, более совершенные модели. Но что делать с устройствами, вышедшими из употребления? Можно ли их приспособить с какой-нибудь пользой? Оказывается, можно. Например, если жидкокристаллическую матрицу, используемую в перечисленных устройствах подключить к китайскому скалеру, то можно получить современный телевизионный приемник. В этой статье хочу поделиться решениями трех проблем, с которыми я столкнулся при создании портативного телевизора.

Введение

Что такое «скалер»? Строго говоря «scaler» – это преобразователь масштаба. Его задача привести полученный телевизионный сигнал к формату матрицы. Видимо также, как когда-то словом «транзистор» называли радиоприемник, собранный на транзисторах, так и в этом случае скалер дал название всему устройству. А на плате устройства кроме процессора, обеспечивающего масштабирование изображения расположены так же ТВ-тюнер, усилитель низкой частоты и ряд других вспомогательных микросхем и узлов.

Приобрел я скалер ITV.V29.031. Его фото представлено на рисунке (Рисунок 1).


Рисунок 1. Скалер ITV.V29.031

Внимание! Скалер проблемный! Поищите в Интернете другую модель, о которой хорошо отзываются пользователи. Эта же модель, а именно ITV.V29.031, практически не обеспечена информационной поддержкой. Я по крупицам собирал о ней информацию, чтобы заставить работать. Но об этих проблемах позже. Сразу скажу, что в итоге все проблемы были преодолены и получилось вот такое устройство (Рисунок 2).

Рисунок 2. Внешний вид телевизора.

Демонстрационный видеоролик:

Проблема первая – матрица не светится

Был у меня «убитый» планшет ACERIconiaTab A101 – вышло из строя ОЗУ. Ремонт дорогой – за эту цену можно новый купить. Новый купил (Huawei MediaPad), а этот не выбросил. И вот он пригодился. Матрица в нем живая — EJ070NA-01F, 1024×600, интерфейс LVDS. Подключаю самодельным шлейфом – не работает. Стал разбираться по схеме планшета – там кроме LVDS и питания еще несколько сигналов подавать надо, которых плата скалера не выдает. Решение проблемы в специальной переходной плате, которую заказал на AliExpress. Вот такую (Рисунок 3):


Рисунок 3. Плата сопряжения скалера с матрицейEJ070NA-01F

Заказывал .
Эта плата поставляется продавцом с кабелем для подключения к скалеру.

Питающее напряжение от скалера (+3.3V) преобразуется платой в недостающие сигналы для матрицы. Матрица засветилась! И не только засветилась, но и выдала четкое изображение, правда, для другого разрешения. Короче, одна половина экрана выдает изображение, вытянутое по вертикали, вторая половина – полосы. И это понятно – память кристалла скалера прошита под некую матрицу. Значит надо прошивать скалер под матрицу EJ070NA-01F. И тут возникла вторая проблема.

Проблема вторая – скалер не прошивается

Разработчики мудро поступили – для прошивки скалера под подключенную матрицу необходимо на флешку загрузить файл прошивки, флешку вставить в разъем USB на скалере, включить скалер. Скалер поморгает светодиодами на подсоединенном к нему пульте управления и загрузит прошивку в свою память. Я так и сделал. Нашел подходящий файл для матрицы. Все файлы прошивки имеют одно и тоже имя: LAMV29.bin. Сделал все по инструкции. НЕ ПРОШИВАЕТ. Светодиод на флешке мигнет один раз, типа подключился, а обмена данными нет. Стал искать решение в Интернете. И только в ОДНОМ (!) месте эта проблема была описана. Вот здесь: http://4pda.ru/forum/index.php?showtopic=776727&st=6560
Цитирую дословно описание: … затем нужную прошивку переименуйте в YDGV29.bin
Переименовал файл, повторил процедуру загрузки. Прошивка загрузилась. Экран полностью заполнился изображением, геометрия правильная.
Прошивку не публикую, т.к. она строго индивидуальная под определённую матрицу.
В интернете можно найти под любую матрицу. Главное – это правильное переименование файла.

Проблема третья – сильно зашумленное изображение

И тут возникла третья проблема. Изображение смотреть невозможно – оно под помехами. Управление штатными настройками не помогает. Изображение вот такое (Рисунок 4).


Рисунок 4. Изображение с помехами.

В Интернете нахожу, что в скалере есть инженерное меню (!). Для вызова на экран инженерного меню необходимо в режиме «Меню» ввести с пульта дистанционного управления код «1147». Ссылка здесь: https://mysku.ru/blog/china-stores/30512.html Спасибо, доброму человеку, сделавшему эту публикацию!

Вхожу в режим «Меню» с пульта дистанционного управления (Рисунок 5).

Рисунок 5. Режим «Меню»

Набираю на пульте волшебный код «1147». Открывается «Инженерное меню» (Рисунок 6).

Рисунок 6. Инженерное меню.

Открываю раздел меню «Конфигурация матрицы» («PANEL CONFIG»). Меняю значение параметра «TI MODE» на 10 (было 11). Экран засветился чистым синим цветом.

Рисунок 7. Конфигурация матрицы.

А при выходе из инженерного меню получилось отличное изображение телевизионной передачи.

Конструкция

Корпус сделан из фанеры. Заморил, покрыл лаком. Ностальгия, видимо, по старым телевизорам. На верхнюю панель вывел гнезда от скалера (Рисунок 8).


Рисунок 8. Вид сверху.

На задней крышке разместил кнопки управления (Рисунок 9). Телевизор управляется в основном с пульта дистанционного управления поэтому кнопки управления телевизором можно разместить в любом месте.


Рисунок 9. Вид сзади.

Динамики оставил от планшета. 8 Ом. Для них в боковине корпуса прорезаны щелевые отверстия.
На передней панели разместил IR-приемник для дистанционного управления (он под черной панелью планшета, там, где есть прозрачный участок).
Размещение узлов внутри корпуса показано на рисунке (Рисунок 10).


Рисунок 10. Размещение узлов внутри корпуса.

Плату встроенного пульта управления можно заказать через Интернет в комплекте со скалером. Я сделал свой вариант (Рисунок 11).


Рисунок 11. Встроенный пульт управления.

Удачи Вам в творчестве и всего наилучшего!

Доброго времени суток, Хабр!
Описание проекта платы скалера, разработанного на чипе компании Realtek – RTD2662, для двухканальной матрицы. Кому тема интересна, добро пожаловать под кат.
Меня всегда привлекала тематика вывода изображения на матрицы. Ранее мной была разработана плата скалера на чипе TSUMV59 (совместима с TSUMV29), очень интересный экземпляр от компании MStar. Думаю, что я напишу отдельную статью на эту тему. Казалось бы, все хорошо в этом чипе, но чего-то не хватало, а именно возможности писать свой софт для вывода экранного меню и обработки GPIO. Все прошивки распространяются в бинарном виде и прошиваются через USB, а исходников найти не удалось (если кто-то что-то знает/слышал, прошу написать, так как тема очень интересна). До определенного времени для каких-то своих нужд этого вполне хватало. Были моменты, когда было не подобрать прошивку для какой-то конкретной матрицы, например с нестандартным соотношением сторон, но это все мелочи, пока не появился заказ на разработку устройства, в котором должно было быть строго определенное меню, логотип, и логика работы устройства в целом. Тогда мы начали думать как быть и в какую сторону идти. Основной проблемой было отсутствие времени, нужно было в кротчайшие сроки получить первую партию устройств – 100шт. Второе – это наличие двух интерфейсов DisplayPort на борту. Третье – малое количество устройств, что не позволяет работать/получать документацию и семплы от производителей/дистрибьютеров чипов.
Перечислю основные программные/аппаратные моменты, которые требовалось поддержать:
— DisplayPort – 2 шт;
— Ethernet 10/100 – 1 шт;
— Двухканальный LVDS для 32” матрицы – 1 шт;
— Поддержка емкостной клавиатуры из 4-х кнопок – 1 шт;
— Датчик температуры на плате – 1 шт;
— WEB-интрефейс;
— OS Linux;
— Внешнее питание 24В.
Теперь немного обо всем и по порядку.

DisplayPort

Тут казалось все относительно просто, нужно выбрать чип с входным HDMI, ставить переключатель и преобразователи из DisplayPort в HDMI. Этот же чип должен иметь выход двухканального LVDS на матрицу и поддерживать FullHD. Также, желательно, чтобы он имел на борту RMII (Ethernet) и возможность отрисовки меню поверх изображения. И тут начались проблемы. Ничего похожего, чтобы можно было быстро купить, отмакетировать и запустить партию, найти не удалось.
В качестве хобби, я занимаюсь ремонтом техники и дело тут не в доходе, а в приобретаемых навыках, очень полезных при разработке своих проектов и черпании идей и технологий. Кто разбирал оригинальную технику Sony и Panasonic, тот поймет. Особенном меня привлекают аудио/видео/автомобильные устройства. Качество прокладки полигонов (даже на верхних слоях), аналоговые земли и питания, взаимное расположение питателей на плате, трассировка оперативки, ВЧ … голова кругом от того, как красиво и продуманно все сделано (конечно, так бывает не всегда).
Ладно, о чем это я? Так вот, если вспомнить что обычно ставят в бюджетные телевизоры, первое что пришло на ум – это TSUMV29/TSUMV59, но как помним они нам не подходят. На чем еще делают телевизоры и мониторы, но что можно штучно купить? Коллега предложил Realtek, что вроде даже к нему есть исходники, что очень упростит задачу. Оказалось, что исходники действительно есть для Keil, для чипа RTD2662. Чип не самый новый, но имеет два HDMI входа и поддержку FullHD.
Рис.1. RTD2662
Схема включения как во всех шасси для ТВ. Чип питается двумя напряжениями – 3,3В и 1,8В. Полноценного даташита найти так и не удалось, да и не нужно было. Добавить нужно было только конвертеры из DisplayPort. После непродолжительных поисков был выбран преобразователь от Texas Instruments – SN75DP139. Рекомендую в разработках, хороший чип. Микросхемы расположены на bottom платы (сделать так пришлось, чтобы избежать перекрестия линий данных, возможно буду пробовать переразводить на одной стороне).
Рис.2. Схема включения SN75DP139
Схема включения получилась такая. С интерфейсом DisplayPort связался впервые и для меня стало неким откровением что вход и выход данного интерфейса имеют разную распиновку, то есть на разъеме ПК она одна, на мониторе – другая. Хотя какая-то логика в этом и есть.
Прошивка Realtek хранится в отдельной SPIFlash.

Ethernet 10/100

Ethernet нужен для нескольких вещей: мониторинг устройства, конфигурирование и обновление; поэтому физики 10/100 вполне достаточно. Ставил LAN8742AI от Microchip, использовал ее впервые, а выбрал именно ее, так как заказчику нужна была некая функция «Wake on LAN”, до этого такой надобности не было. Если в двух словах, то поддержка WoL позволяет пробуждать устройство по сети Ethernet.
Рис.3. Ethernet 10/100
Физика почти не требует обвязки и проста в трассировке. Работает стабильно, ни одного отваливания сети не было.

LVDS

Два канала необходимы для подключения матрицы AUO 32”. Разъем и распиновку использовал стандартные. Напряжение питания 12В, делал на DC/DC TPS54560DDAR – это отличный питатель на 5А от TI. Подсветка матрицы 24В, брал от входного напряжения. Матрица имеет встроенный драйвер подсветки с возможностью регулировки и выключения. Плата сделана на 4-х слоях, так что проблем с трассировкой LVSD, HDMI и DisplayPort не было.

Рис.4. Трассировка LVDS
Как видно тут все напрямую, небольшое расхождение длин совершенно не влияет на качество изображения.

KEY

Кнопки реализованы на микросхеме SX8634 от Semtech Corporation – это несколько неоднозначный по своей работе чип. Программистам пришлось перепиливать весь драйвер чтобы получить ожидаемый результат. Получилось как-то так: есть 4 кнопки для перехода по меню, они сенсорные (емкостные через стекло) с подсветкой RGB светодиодами изнутри через отверстия в плате. Постоянно светится только нижняя кнопка, она же переход в спящий режим и обратно (со сменой свечения). При поднесении руки на 5см подсвечиваются остальные кнопки и выскакивает меню напротив них. Убираем руку, через 3с меню пропадает, кнопки гаснут. Выглядит интересно.
Рис.5. Плата сенсорных кнопок
Верхняя часть платы (top) прилегает к стеклу, поэтому на ней нет компонентов, все они располагаются на bottom. Сложность в настройке и калибровке была обусловлена шириной платы, она всего 12мм. Если кому-то скучно жить, могут использовать данную микросхему в своих проектах.

TEMP

Температура внутри корпуса измеряется с помощью термодатчика LM75AD от NXP по шине I2C. Поставлен был так как легко доставаемый и лежит на складах в больших объемах.

WEB

Web-интерфейс и сам проект реализованы на основе молодого движка рожденного независимой командой 11-parts — это наш партнер по разработке ПО для систем на базе Linux.
Платформа имеет множество блоков, обеспеченные технической поддержкой и гарантией с возможностью доработок и обновления.
Если еще проще – это рамочный проект, с продвинутым функционалом, который постоянно улучшается и наращивает функционал. Из основных блоков можно отметить сетевой менеджер, динамический WEB интерфейс, обновление и сборщик проектов. На базе движка, можно реализовать различные устройства начиная от mp3 плеера, заканчивая многопортовым 10Gbit SIP сервером. а это как раз то, что нам было необходимо в данном проекте.
Из web-интерфейса можно не только контролировать параметры панели, но и изменять настройки, например, яркость, контрастность, четкость изображения, отслеживать к какому из портов подключен ПК и какой в данный момент из них активен, переключаться между ними.
Также в данном проекте реализована поддержка SNMP 1,2 и 3 версии с поддержкой SET, GET команд и отправкой трапов по интервалу или по событию. Т.е. информацию о любом параметре, например яркость/контрастность можно передавать на сервер по протоколу SNMP, при нажатии на кнопку изменения параметра или, например, раз в 10 сек. Выключить дисплей или поменять параметр можно удаленно с помощью SNMP SET команды. SNMP так же входит в состав движка.

iMX6ULL

Так как чип Realtek не имеет на борту Ethernet, в данном проекте установлен процессор iMX6ULL от NXP, на котором крутится OS Linux и выполняется основная логика работы. iMX и Realtek связаны между собой по UART и обмениваются между собой командами. Для быстрых событий есть несколько GPIO.
Рис.6. iMX6ULL
Вся информация хранится в NAND, u-boot загружается из SPIFlash. Одна микросхема оперативной памяти и ничего лишнего. SD карта выведена для обновления ПО (это помимо возможности это делать из web).

POWER

Вторичное питание 5В реализовано на таком же DC/DC как и для питания матрицы – TPS54560DDAR. Питания 1,8В и 1,35В на AP3418 от Diodes, а 3,3В на ST1S10PHR от ST.
Рис.7. DC/DC
Микросхемы DC/DC были выбраны с большим запасом, так как у матрицы большие пиковые токи по питанию и по подсветке, а так как была только одна итерация, рисковать очень не хотелось.
Все питания разведены полигонами в отдельном слое, за исключением питания матрицы, так как очень не хотелось резать основные питания этим проводником. Скрины трассировки приводить бесполезно, разве что кому-то будет интересен какой-либо интерфейс. По полигонам питания и земель хочу также уделить отдельную статью, например, в этом проекте суммарно 27 полигонов, в моем новом проекте на iMX7 из будет порядка 100, и в рамках этой статьи это просто не поместится.
Если еще немного углубиться в логику работы платы. iMX работает с Ethernet и кнопками передней панели. Он связан с Realtek, которые забирает изображение с активного DisplayPorta и выдает на матрицу LVDS. Команды от кнопок, SNMP и web летят в Realtek, которые в свою очередь реагирует на них и меняет параметры дисплея, выводит меню и т.д.
В итоге получился довольно интересный проект за короткие сроки. Наверное, он содержит в себе слишком много модулей, но на момент разработки, по моему мнению, это было оптимальным решением в соответствии со сроками, затратами и рисками.
Спасибо за внимание!

Наш магазин работает в соответствии с Законом РФ «О защите прав потребителей».

В соответствие с п. 4 ст. 26.1 ФЗ «О защите прав потребителей» и п. 21 Постановления Правительства РФ «Об утверждении правил продажи товаров дистанционным способом» потребитель (покупатель) имеет право отказаться от товара (в том числе и надлежащего качества) в любое время до его передачи, а после передачи – в течение 7 дней. При этом, обмен товара надлежащего качества возможен только в случае, если:

  • товар не включен в перечень товаров надлежащего качества, не подлежащих возврату утвержденный Постановлением Правительства РФ №55 от 19.01.1998 г.
  • товар не был в употреблении
  • сохранены фабричные ярлыки, гарантийные талоны, техническая документация, комплектующие детали
  • сохранена упаковка товара
  • в наличии документы, подтверждающие факт и условия покупки указанного товара (Ст. 25 Закона «О защите прав потребителей»).

В случае отказа от товара возврату подлежит уплаченная сумма, за исключением расходов на доставку товара, а также других расходов интернет-магазина, подлежащих компенсации за счет Покупателя (Ст. 26.1 Закона «О защите прав потребителей»).

Возвратом и обменом товара занимается тот филиал, в котором была совершена покупка

Дополнительная информация по возврату