4寸门铃显像管STM32驱动试玩

reiyawea · 发表于 2022-4-16 19:01:02

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（零）前言
以前淘电子垃圾的时候，入了2个4寸显像管模块，全新库存产品，成色很新。是可视门铃上用的，高度模块化，只需提供12V电源和复合视频信号，以及2个电位器调节亮度和对比度。
坛友已经发布了一些拆解和使用的帖子，内有高清图：
[影音] CRT门铃再利用，巧当摄像机监视器
[家电] 拆解1997年生产CRT显像管保安监视器（可理门JBS-600P/青岛鹰轮机械厂生产）
B站也有体验视频
拆解黑白电视机同款CTR显像管套件，了解它的内部构造和成像原理
今天来研究一下如何用STM32点亮它。

（一）PAL信号
电视信号似乎是濒临失传的技术，国内互联网很难找到完整的资料。

从国外网站上找了一些材料，再结合一些早年出版的书籍，凑齐了相关知识。
先做一些归纳，方便之后编程。
首先需要知道，复合视频信号用1V表示白色，0.3V表示黑色，低于0.3V的是同步脉冲。
视频信号基本上是由如下三种信号组成的。一个基本单位为64us，电子束从左扫描到右并折返，称为行周期，倒数是行频15625Hz。

偶数场=5个宽脉冲+5个窄脉冲+305条扫描线（前17.5条为黑电平）+5个窄脉冲=312.5行=20ms，倒数是场频50Hz。
奇数场=5个宽脉冲+5个窄脉冲+32us黑电平+304.5条扫描线（前17条为黑电平）+5个窄脉冲=312.5行=20ms
完整一场=偶数场+奇数场=40ms，倒数是帧率25Hz。
虽然每秒只能传送25帧，由于奇偶分别传输，穿插扫描，每秒可扫描屏幕50次，所以闪烁感很轻微。

（二）用STM32输出PAL信号
分析完成，发现奇数场的构成比较复杂。如果只输出偶数场，也能获得280多的垂直分辨率。
用2个IO口和电阻组成输出电路，可以组合输出3种电平。

PB0为定时器的比较输出，使用PWM可以输出指定宽度的槽脉冲。
PA7为SPI的MOSI，在合适的时机启动DMA，可使SPI匀速输出图像电平信号。

（三）最终效果
水平224点和448点的对比。
通过加倍水平图像数据并翻倍SPI时钟频率，能使水平分辨率翻倍，改善效果很明显。但已经接近DMA带宽极限，很难再提升密度了。
5 - 副本.jpg

其他一些图片（分辨率为448*286）
1 - 副本.jpg

（四）下一步计划
计算器或字符终端（梦回80年代）

慕名而来 · 发表于 2022-4-16 19:41:00

做个示波器不知道会咋样。

yinjiudong · 发表于 2022-4-16 19:50:40

原来有几个都扔了，卖不了几个钱。变形严重，示波器用肯定是不行

fushan · 发表于 2022-4-16 20:15:56

可视门钤用的，行场扫描三洋方案不怎么稳定

椿佳电脑 · 发表于 2022-4-16 20:24:51

单色显像管

亲爱的混蛋 · 发表于 2022-4-16 21:13:10

10年前玩过，给监控用

深山老妖 · 发表于 2022-4-16 21:17:09

有这精力不如搞一块彩色LCD玩。

liccil · 发表于 2022-4-16 21:35:44

这种纯模拟的CRT屏还好驱动一些
那种小尺寸的复合视频液晶就比较难驱动时序卡的很死差点都不行

asklaibao · 发表于 2022-4-16 21:44:16

输出电路很独特，开始还以为要用DA ~
支持楼主的探索，看似折腾无用的东西，这个过程中获取的知识以后会产生巨大的作用

曾经- · 发表于 2022-4-16 21:55:59

这东西本来就是AV信号输入的还要你去驱动？

qf20089 · 发表于 2022-4-16 22:17:02

贼耗电，费时费力，分辨率还不讨好，不值，倒不如玩液晶屏。

asklaibao · 发表于 2022-4-16 22:36:31

楼主说的信号格式是《GB3174-1995》吗？
http://www.51zbz.cn/e/DownSys/Do ... d=1324&pathid=0
这里可以下载，页面右边有个验证码，填了就可以下载了

love煜曦 · 发表于 2022-4-16 23:36:39

可以做个复古雷达面板

ftp0823 · 发表于 2022-4-17 08:14:12

可视门铃的屏幕

reiyawea · 发表于 2022-4-17 09:32:27

统一答复一下
（1）为什么要玩显像管？液晶不好吗？
1、是就一种复古的情怀。我还喜欢玩VFD和辉光管，也是这个道理；
2、是深入了解过一项失落的技术之后，好奇心得到满足的快乐；
3、CRT视频信号是很精确的时序，要充分挖掘STM32的硬件才行，有成就感。（液晶通常是MCU接口，驱动比较简单，有点玩腻了）
（2）信号格式
正极性PAL复合视频信号，是一种国际标准，也被采用为我国的国标。
以前的黑白电视广播信号解调后得到的就是这个。
（3）改造成示波器
这是完整的电视机，内含扫描电路，不能独立控制X、Y偏转，所以没法改造成传统意义上的示波器。
但可以像液晶屏的数字示波器那样，先采样存储，再渲染成图像显示出来。