ТВ тюнер
Давно хотел сделать ТВ тюнер, еще когда только поступил в техникум. Задумка была сделать небольшую приставку к монитору, превращающую его в полноценный телевизор. Первым опытом было нечто уродливое и громоздкое из блоков телевизора 2-УПИМЦТ с СКВ-1, но все же, эта штука пыталась ловить какие то каналы, затем прототип из блоков 3-УСЦТ, даже с пултом дистанционного управления. Но опять же, все не то.
Примерно пол года назад начал проектировать новый ТВ тюнер, из современных элементов. За основу взял всеволновый тюнер от Selteka — KS-H-146EA с управлением по шине i2c. Для радиоканала использовал простое решение на TDA9800. Управление тюнером с помощью микроконтроллера ATMEGA-8.
Собственно, проект был начат для оценки собственных сил в создании тюнера «с нуля», в написании управляющей программы на Си, для ознакомления с алгоритмом управления всеволновым тюнером по цифровой шине. Честно говоря, я со всеми пунктами разобрался и ТВ тюнер даже работал, но трагически пропала флэшка, на которой был весь проект, исходный текст программы, схемы, рисунок печатной платы, всё! Остался только сам тюнер и некоторые наброски. Поэтому, данная статья скорее как запись о удачном, но незавершенном проекте, который навряд ли будет доделан до конца. Но в планах проектирование более совершенного ТВ тюнера, но к сожалению, практически опять «с нуля», за исключением того, что опыт уже получен.
ТВ тюнер состоит из 4 основных элементов. Самого тюнера, радиоканала, блока управления и индикации, и из DC-DC преобразователя 5-33 вольт. Обьяснять на пальцах неудобно, поэтому потратил один из вечеров и восстановил принципиальную схему.
Именно KS-H-146 приглянулся тем, что достаточно распространен, на него без проблем нашелся даташит (на синтезатор частоты TDA6508), что есть встроенный усилитель слабого сигнала (Weak signal booster), поддерживает российский ТВ стандарт. И кстати, буквы EA говорят о наличии ассиметричного ПЧ выхода. При обращении к тюнеру программно не забывайте о контакте AS (Adress Select), именно он задает конфигурацию.
Радиоканал на TDA9800, специально я его не выбирал, поскольку проект скорее носит статус прототипа — искал что-то простое из того что есть. А под рукой оказался именно этот радиоканал от старого видеомагнитофона. Немного порывшись в даташите остановился на этой схеме. Собственно, функцию свою выполняет, по идее можно использовать любой другой.
DC-DC конвертер. Поскольку весь ТВ тюнер питается от источника напряжением всего в 5 вольт, потребовалось где то найти напряжение 33 вольта для питания варикапов в селекторе. Собрать повышающий ШИМ преобразователь на микросхеме MC34063 мне показалось весьма удачным решением. Конвертор достаточно малогабаритен, микросхема стоит дешево, минимум навесных элементов. При рассчете старался приблизиться к стандартным номиналам, чтобы не пришлось мотать катушку. В реальности поставил дроссель на 560 мкГн. Диод можно взять любой на подходящее напряжение.
Ну и микроконтроллер с ЖК дисплеем, кнопками и внешней флэш памятью. Раз это прототип, не захотелось заморачиваться с выводом информации на экран монитора, поставил обычный двухстрочный ЖК дисплей. Программа была утеряна так же вместе с остальной информацией, восстанавливать её у меня уже нет желания, но остались исходники прошивки с самого начала конструирования. Собственно там основная функция инициализации тюнера и передачи ему команды на установку заданной частоты. Не совсем рабочий вариант, но для начала может сгодиться, кстати, функцию задающую частоту тюнеру я позаимствовал у проекта приемника Р-45.
Из прототипа выкачал прошивку и положил её в конце статьи.Что успел в ней реализовать:- перестройку частоты с заданным шагом (вверх-вниз) — установку шага перестройки частоты- сохранение каналов во внешней флэш памяти (работоспособность польностью не проверена)
— активировал внутренний АЦП для анализа напряжения АРУ (для автоматической настройки и сканирования)
На самом деле, с синтезатором селектора работать очень просто, всё управление осуществляется с помощью одной функции.
Пачка данных посылаемая в селектор состоит из 5 байт. Первым байтом идёт адрес, вторым и третьим — старший и младший байты частоты, четвертый байт — флаг усиления и пятый — диапазон.
Первый байт — Адрес. В моём варианте подключения вывод AS (adress select) тюнера посажен на лог.0, и адрес обращения к селектору по i2c будет — 0xC0 (11000000).
Второй и третий байты — старший и младший байты частоты. Рассчитывается по формуле (Fканала + Fпч)/шаг. Fканала — частота канала, т.е. на которую мы настраиваемся. Fпч — частота ПЧ (38900) и шаг настройки — 50. Т.е. получаем — (F+38900)/50. Полученное разделяем на два байте с помощью функций: (uint8_t)((w >>
& 0x00ff) для старшего байта и (uint8_t)((w >> 0) & 0x00ff) для младшего байта. Пример: для частоты 464,5 Мгц в тюнер придет старший байт 0×27 и младший — 0×54, для частоты 107,7 Мгц — 0x0B и 0×74.
Четвертым байтом идет флаг усиления. Если усиление требуется включить, посылаем байт 0×89, если выключить — 0×88.
Пятый, последний байт — байт диапазона. Тут все просто, если это первый диапазон «LB (low band)», послыаем 0×01, если второй «MB (middle band)» — посылаем 0×02, для третьего диапазона «HB (high band)» — посылаем 0x0C. Диапазон вычисляется сразу после задания частоты. По умолчанию выставляется «LB», затем частота проверяется условием и если она превышает 155 Мгц — байт меняется на «MB», затем опять проверяем условием и если превышает 440 Мгц, меняем байт на «HB». Пример: для частоты 464,5 Мгц мы должны отправить байт 0x0C, а для частоты 107,7 Мгц — 0×01.
В итоге, пачка байтов для установки частоты в 464,5 Мгц с усилением будет выглядеть так — 0xC0 0×27 0×54 0×89 0x0C, а для установки частоты 107,7 Мгц без усиления сигнала — 0xC0 0x0B 0×74 0×88 0×01.
В остальном программа будет ограничена только полетом Вашей фантазии, ну и техническими параметрами микроконтроллера и тюнера.
Принципиальная схема ТВ тюнера. Печатная плата ТВ тюнера. Исходные файлы ТВ тюнера (Code Vision AVR). Прошивка ТВ тюнера (HEX + EEPROM + фьюзы) (тестовая Beta версия).
Целесообразность ремонта
Также не рекомендуется браться за ремонт цифрового ресивера, если это сложная универсальная приставка. Такие устройства включают несколько дешифраторов, поддерживают разные форматы телевидения, а также имеют дополнительные входы и слоты. Когда идет речь именно о таком устройстве, безопаснее отнести его в сервисный центр для ремонта.
Если же неисправность мелкая и ее можно устранить без особых усилий и своими руками — тогда можно разобрать корпус и найти причину поломки.
Где брать запчасти и детали
Если время на ремонт есть, лучше сначала ничего не приобретать, а провести осмотр неисправного ресивера. Когда же поломка будет найдена, можно переходить к приобретению запчастей и комплектующих для ремонта и замены.
Если идет речь о замене конкретной платы, элемента (разъем, лампа, чип и др.) выгоднее именно его и купить. Для этого можно обратиться на радиорынок. Если там ничего не будет, тогда точно найдется деталь в любой мастерской телевизионной аппаратуры.
Когда имеют место мелкие системные поломки (треснул корпус, выгорели контакты, неисправна кнопка) выигрышным вариантом будет покупка неисправного донора для ремонта основного.
Нерабочий аналог можно найти по объявлениям за 10% — 20% от цены самого ресивера. При этом важно учитывать, какие именно поломки наблюдаются у устройства, чтобы были исправны необходимые элементы.
Цифровую приставку DVB-T2 на разбор можно купить на любом радиорынке или по объявлениям
Конфигурация ресивера
Перед ремонтом нужно знать, из чего состоит ресивер DVB-T2. Это на самом деле сложное устройство, включающее многие элементы.
Но в данном случае могут заинтересовать только некоторые из них:
- Входы . Это RF IN разъем и гнездо для сетевого подключения.
- A/V-выход . Разъемы для подключения провода от телевизора, по которому выводится изображение и звук в привычном виде.
- Дешифратор . Устройство распознавания двоичного кода.
- Преобразователь напряжения . Меняет сетевой ток на значение, необходимое для питания ресивера.
- Встроенная память . Небольшой чип на плате, на котором хранятся программное обеспечение ресивера и настройки телеканалов.
Остальные же аппаратные или программные компоненты не интересны по той причине, что без профессиональных навыков устранить их неисправность невозможно.
Работающие лампочки-индикаторы на цифровом ресивере при подаче питания отлично показывают на корректную подачу тока
Питание
Сначала нужно проверить его самого, для чего достаточно к контактам подсоединить по проводам любую небольшую лампочку (например, от фонаря). Если загорелась — неисправен индикатор, в противном случае нужно проверить блок питания.
Если вышеописанные способы не помогают решить проблему — некорректная подача тока может быть связана только с повреждением платы устройства. В большинстве случаев это разрушение контактов, связанных с перегревом или коротким замыканием. Дорогую приставку DVB-T2 лучше сразу отдать в сервисный центр для починки, а дешевый ресивер заменить.
Внутренняя память
Нередко небольшие сбои происходят по причине работы под управлением устаревшего программного обеспечения, которое уже не поддерживается разработчиком.
Входы и выходы
Неисправность с разъемами часто приводит к низкому качеству или даже полному отсутствию изображения. При этом видимых программных сбоев не происходит. В отличие от большинства иных элементов приставки, разъемы легко заменить и впаять.
Сначала обязательно проверяется RF IN вход, т.к. даже малейшее отсоединение от платы в первую очередь приведет к сильному зашумлению. При использовании старого телевизора с «шатающим» гнездом можно было наблюдать сильные помехи.
Только с приемом цифрового вещания ситуация обстоит еще хуже по двум причинам:
- У УКВ-излучения более короткие волны по сравнению с ДМ-диапазоном . При зашумлении они быстрее затухают, и качество сигнала падает еще сильнее.
- При низком качестве цифровое ТВ не получиться смотреть с помехами как аналог на даче. Вся проблема в том, что для вывода изображения нужно получить полный объем данных и дешифровать их. При низком уровне приема часть данных теряется и расшифровка невозможна.
С выходами проще и для работы достаточно лишь наличия контакта с платой. Однако если встретится «шатающий» выход, лучше надежнее впаять его. Рано или поздно такие гнезда отходят под тяжестью штекера.
По стандарту для цифрового ТВ всего 3 аудио-видео выхода RCA (тюльпан).
Если присутствует «немое кино» — неисправен белый или красный выход. Когда же обратная ситуация и есть лишь звук — желтый разъем.
На корпусе дорогого ресивера вместо RCA может быть Scart или hdmi разъем. Это всего один выход, но с большим числом контактов, которые можно перепаять только профессиональным оборудованием.
Дешифратор
Если приставка цифрового телевидения полностью исправна, но не показывают только цифровые каналы — проблема заключается в отсутствии распознавания двоичного кода. За него отвечает Цифровой DVB-T2 декодер, который может быть неисправен или не выполняет свою функцию ввиду отсутствия команды на это.
Чтобы найти ошибку в программной работе, необходимо контакты декодера подсоединить по проводам к диагностическому порту UART. Устройство можно приобрести в любом радиорынке (100 — 200 руб.).
Его USB-входом необходимо вставить в компьютер, и запустить утилиту HyperTerminal.
В открывшемся окне ввести следующие характеристики:
- скорость 115200 бит/с,
- количество бит – 8,
- четность – нет,
- стоп-бит – 1.
После этого включается питание ресивера DVB-T2 и запускается считывание.
В результате можно наблюдать следующие сообщения:
- Demod IIC read error/Demod IIC write error . Дешифратор не может считать или обработать поступающий сигнал. Это указывает на повреждение самого устройства и потребуется его замена.
- Error decompressing file . Отсутствует файл, отвечающий за управление обработкой цифрового сигнала. Необходимо выполнить прошивку оборудования.
Замена декодера оправдана только для более-менее стоящих приставок DVB-T2. Ремонт дешевой модели обойдется дороже, чем покупка нового ресивера.
Преобразователи напряжения
Если после включения приставки слышен очень слабый звук запуска и резко прекращается — процессор получает ток, отличный от необходимого до ремонта. Здесь нужно проверять напряжение на дросселе или конденсаторе от каждой платы преобразователя. Номинальное значение для конкретной платы должно быть 3.3, 1.8, 1.2 V соответственно.
