Самодельный адаптер для подключения компьютера «Байт» к телевизорам и CGA/EGA мониторам

Сразу оговорюсь, чтобы потом не было лишних вопросов - к VGA мониторам при помощи этого адаптера «Байт» подключить НЕЛЬЗЯ! Если нужно подключение к VGA мониторам, переходим в этот раздел сайта. Кроме того к VGA/HDMI мониторами можно подключить «Байт» при помощи адаптера v2.0.

Исходя из информации, собранной в предыдущей статье после недолгих раздумий была разработана схема несложного адаптера для подключения «Байта» к:
- цветным телевизорам, оборудованными разъёмом SCART, композитным видеовходом, или входом S-Video;
- компьютерным TV-тюнерам;
- черно-белым мониторам (проверил на МС6105) и телевизорам:
- цветным CGA-мониторам (проверил на МС6106 с цифровым входом).

Адаптер представляет собой конструкцию, собранную из кусков схем из различных источников. Схема PAL-кодера взята с сайта NedoPC, схема смешивания цветовых сигналов и яркостного взята из инструкции к «Байту», а схема формирования черно-белого сигнала заимствована из схемы «Ленинграда-1».

В данный момент адаптер существует в двух версиях: отладочная версия, собранная на макетной плате, и «нормальная» версия на печатной плате в корпусе.

Первоначальная версия на макетке

Пояснения по работе адаптера: на микросхемах DD1,DD3, резисторах R1-R11 собрана схема для формирования цветовых сигналов с подмешиванием яркостного сигнала. На транзисторе VT5 и резисторах R12-R14,R18-R21 собран формирователь чёрно-белого изображения для монохромных мониторов и телевизоров. На элементах DD1.6,DD2,5 собран повторитель для синхросигнала, который через диод VD1 подмешивается черно-белому изображению.

На мультиплексоре DD5 выполнена схема, которая убирает сигнал повышенной яркости на чёрном фоне. Суть её работы заключается в том, что при комбинации сигналов R=G=B=0 яркостный сигнал принудительно устанавливается как BRIGHT=0, чтобы не было двух градаций яркости черного цвета.

Благодаря отдельному сигналу яркости появилась возможность подключить «Байт» к CGA-мониторам, которые требуют отдельного сигнала яркости. Но они также требуют раздельных входов для кадрового (Vs) и строчного (Hs) синхроимпульсов. Для разделения сигнала синхронизации на кадровые и строчные импульсы используется специализированная микросхема LM1881N. Кадровый синхроимпульс (Vs) с её выхода инвертируется на элементе DD1.5, потому что цветной монитор МС6106, который я использовал для теста, требует проинвертированный кадровый синхроимпульс. Возможно для других мониторов этого не потребуется. Цветовые сигналы R,G,B и яркостный сигнал I буферированы через микросхемы DD1,DD2 и поданы на разъём для подключения монитора.

Для подключения ко входу SCART цветовые сигналы и сигнал синхронизации пропущены через эмиттерные повторители на транзисторах VT1-VT4 для согласования со входами SCART, которые имеют входное сопротивление 75 Ом. Так же на разъём SCART подаётся аудио-выход с компьютера.

PAL-кодер собран на микросхеме DA2 (CXA1645M). Цветовой баланс регулируется подстроечными резисторами R15-R17. Резистором R22 регулируется размах синхросигнала, подаваемого на микросхему. Задающий генератор на 4,43МГц собран на DD4. На входы неиспользуемых элементов DD4 подано GND (входы КМОП-микросхем нельзя оставлять неподключенными). С выходов DA2 снимаются сигналы для композитного видеовыхода и S-video.

Возможно придётся подобрать номиналы резисторов R6-R8 для получения наиболее приемлемого уровня яркости при BRIGHT=1.

Замена элементов: CXA1645M можно заменить на CXA2075 с некоторыми изменениями схемы. К561ЛН2 заменяется на 74HC04 или 74HC14.

Вот такая конструкция получилась в итоге:

Видеоадаптер v1.0

Схема предыдущего адаптера, собранного на макетной плате, переработана, исправлены ошибки, подобраны номиналы деталей, разработана печатная плата и корпус.

В сборе с «Байтом» и телевизором выглядит следующим образом:

Адаптер собран на двухсторонней печатной плате.

Питание адаптера - от внешнего источника питания 5В. Подключение - либо через USB Type-C, либо при помощи разъёма NP-117B (2.1х5.5х9.5мм).

К «Байту» адаптер подключается при помощи отдельного RGB-кабеля. Как этот кабель изготовить будет рассказано чуть ниже по тексту статьи.

Сборка платы видеоадаптера

Момент №1:
Перед тем как заказывать детали для сборки видеоадаптера следует определиться каким образом будет собран задающий генератор для PAL-кодера. В плате я предусмотрел два варианта генератора - на дискретных элементах (К561ЛН2, кварц несколько резисторов и конденсаторов), либо уже готовый кварцевый генератор:

В случае, если будете собирать генератор на «рассыпухе», заказывайте элементы Q1 (4,433619 МГц), DD7 (К561ЛН2, 74HC04), C6,C7 (33 пФ), R45 (4,7М), R47 (1,6К).

В случае, если будете собирать генератор на уже готовой сборке, заказываем её и не заказываем вышеперечисленные элементы. Сборка запаивается на место QG1 на плате.

Момент №2:
В зависимости от типа микросхемы DD6 может меняться её «обвязка» В случае использования CXA2075 не нужно устанвливать элементы C11,C16,R46. В случае использования CXA1645 не требуется установка резистора R51.

Пайку платы лучше начинать с DD6 и XS8, и потом только паять остальные элементы.

Настройка платы видеоадаптера

Настройка сводится к двум моментам:

1. Резистором R26 устанавливаем такой уровень синхросигнала, чтобы изображение с PAL-кодера было стабильным. Можно просто установить максимальный уровень сигнала.

2. Резисторами R23,R24,R25 требуется установить одинаковый уровень сигналов RGB на входе PAL-кодера. Уровень должен быть 0,7В. Можно чуть-больше, можно чуть меньше, но, главное, чтобы уровень всех трёх цветовых сигналов был одинаков, иначе не получите чисто белый цвет.

Установку уровня сигналов лучше всего делать при помощи осциллографа:

При этом на экране нужно вывести элементы как с обычной яркостью (BRIGHT=0), так и с повышенной (BRIGHT=1). Я набирал простейшую программу на бейсике для вывода цветных полос:

3. Если будете использовать подключение по черно-белому выходу (через разъём XS3), то имейте ввиду, что некоторые мониторы и телевизоры «не любят», когда на выходе адаптера сигнал подаётся через разделительный конденсатор (в данном случае это C23). При этом может срываться синхронизация. В таком случае можно просто замкнуть выводы конденсатора C23.

Корпус для видеоадаптера

Для видеоадаптера я спроектировал корпус для печати на 3D-принтере.

Требуемый для корпуса крепёж:
Винт М2,5*8 с полукруглой головкой - 2 шт;
Винт М2,5*12 с полукруглой головкой - 6 шт;

Порядок подготовки и сборки корпуса:

1. Печатаем все детали (нижняя крышка - 1шт, верхняя крышка - 1шт, уголок - 2шт).

2. Нижнюю крышку можно печатать без поддержек. Для исключения «провисания» длинных вырезов при печати я сделал три тонких стенки, которые после распечатки детали нужно АККУРАТНО срезать:

3. Запрессовываем в нижнюю крышку 2 резьбовых втулки (М2,5*5*3,5мм):

4. Запрессовываем в верхнюю крышку 4 резьбовых втулки (М2,5*5*3,5мм):

5. В каждом из двух уголков нарезаем резьбу М2,5:

6. Вставляем плату в нижнюю крышку и прикручиваем уголки к SCART разъёму:

7. Прикручиваем верхнюю крышку при помощи 4 винтов М2,5*12.

RGB-кабель для соединения компьютера «Байт» и видеоадаптера

Для начала нужно определить, какой разъём установлен на RGB-выходе компьютера «Байт». Дело в том, что разъём может быть как с 7 контактами (полный RGB), так с 5 контактами (урезанный RGB). Отличие состоит в том, что в 5-контактном разъёме не используются сигнал яркости (Bright) и выход звука (Audio). При подключении видеоадаптера к таким «Байтам» на экране не будут отображаться градации яркости.

Чтобы собрать RGB-кабель для «Байтов» с 5-контактным RGB-выходом нужно:
- вилка ОНЦ-ВГ-4-5/16-В (DIN 5pin 180° на кабель) - 1шт;
- вилка ОНЦ-ВГ-11-7/16В (DIN 7pin 180° на кабель) - 1шт;

- шлейф на 12 проводников (длина шлейфа - по желанию, я себе делал 2-метровый).

Можно такой:

Можно любой другой, на ваш выбор. Я вообще брал ненужные USB3.0 A Male To B Male кабели, отрезал USB разъёмы и паял на их место вилки DIN7 :)

Паяем кабель по следующей схеме:

Чтобы собрать RGB-кабель для «Байтов» с 7-контактным RGB-выходом нужно:
- вилка ОНЦ-ВГ-11-7/16В (DIN 7pin 180° на кабель) - 2шт;
- шлейф на 12 проводников (длина шлейфа - по желанию, я себе делал 2-метровый).

Паяем кабель по следующей схеме:

Также вместо шлейфа можно использовать USB 3.0 A Male To B Male кабель, предварительно обрезав USB-разъёмы с концов кабеля.

Использование видеоадаптера с другими компьютерами

Помимо «Байта» видеоадаптер можно попробовать использовать с другими компьютерами. Желательно, чтобы их RGB выходы имели уровни сигналов, сопоставимые с ТТЛ. Для удобства подключения изготавливается переходник на кабель видеоадаптера, при помощи которого можно подключиться почти к любым разъёмам:

Контакты переходника взяты из поломанных вилок ОНЦ-ВГ.

Немного статистики

Статистика несколько условна ввиду того, что различные тюнеры могут по-разному отображать сигнал с PAL-кодера. К примеру, старый-старый тюнер AverMedia 203 без каких-либо проблем показывет картинку с Pentagon-128, а другой тюнер, более новый, - Beholder H8 ни в какую не хочет показывать цвет на том же Pentagon-128 + PAL-кодер.

На практике, помимо «Байта», к видеоадаптеру удалось успешно подключить компьютеры:
Орион-128;
Орион-про;
Ратон-9003 (не все экземпляры);
Корвет;
Pentagon-128;
Pentagon-48;
Балтик;
игровая приставка Эльф;
ZXM-Phoenix;
KAY-1024;
Profi;
Дельта-С;
Ленинград-1 (с доработкой компьютера);
Квант (Интер) (с доработкой компьютера);
Игровая приставка на микросхеме К145ИК17.

Не захотели работать с видеоадаптером:
МК-88;
Pentagon-1.41.

Документация

PAL видеоадаптер для «Байта»:
		Полный комплект документации для заказа плат и сборки видеоадаптера v1.0В архиве: схема, монтажный чертёж платы, перечень элементов, детали корпуса для распечатки на 3D принтере, герберы для заказа печатных плат.

---

© 2009-2024, Prusak

Использование текстовых, фото- и видеоматериалов сайта допускается только при условии указания ссылки на https://zxbyte.ru.
Есть вопросы, замечания, предложения по материалам сайта? Жмите сюда.