TV-Light - Bau- und Testanleitung für die Elektor Platine


Vorgehen
Ich empfehle die Schaltung zunächst bis auf die ICs (Sockel dürfen ruhig schon eingelötet werden) zusammenzubauen. Anschließend werden die hier beschriebenen Fehler behoben, bevor mit den folgenden Schritten fortgefahren wird.


Prüfen der Stromversorgung
Zunächst sollte die Platine mit Spannung versorgt werden und geprüft werden, ob:
  1. Die Betriebs-LED leuchtet und
  2. alle IC-Sockel und die SMD-Pads der AD-Wandler an den entsprechenden Pins mit 5V versorgt sind.

Prüfen der Taster
Ist die Spannungsversorgung in Ordnung, kann man noch die korrekte Funktionsweise der Taster überprüfen. Dazu sind die Taster S1 und S2 anzuschließen. S3 ist z.Zt. unbenutzt und muss somit nicht angeschlossen werden. Um die Funktionsweise der Taster zu überprüfen, ist ein Voltmeter an Masse und den entsprechenden Pin von IC1 (Pin 1 für S1 und Pin 33 für S2) anzuschließen. Im geöffneten Zustand der Taster sollte an den Pins ca. 5V gemessen werden. Wird ein Taster geschlossen, geht die Spannung am entsprechenden Pin auf 0V.




Prüfen des Taktgebers Als nächstes sollte geprüft werden, ob IC4 einen Takt von 20 MHz für den PIC (IC1) und die AD-Wandler liefert. Dazu jetzt IC4 einlöten und die Platine mit Spannung versorgen.
Nun mit einem Oszilloskop zwischen Masse und den jeweiligen Pins auf Vorhandensein des 20MHz Taktes prüfen:
  • IC1: Pin 13
  • IC8, 8, 9: Pin 12


Das Oszilloskop sollte für jeden Pin einen 20MHz Takt anzeigen.


Prüfen des Video Sync-Separators Nun kann IC 6 in die Fassung eingesetzt und die Schaltung zum ersten Mal mit einem Scart-Kabel an eine RGB-Scart Quelle angeschlossen werden, z.B. einen DVD-Player. Nun sollte IC 6 die Zeilen und Bildsynchronisationssignale liefern, die von IC 1 und den AD-Wandlern benötigt werden. Um dies zu überprüfen ist ein 2 Kanal Oszilloskop ideal. An einem Kanal wird das Composite-Video Signal angeschlossen (Pin 20 der Scart-Buchse) und als Trigger eingestellt. Da ich wie beschrieben Pin 19 und 20 der Scart-Buchse auf der Platinenunterseite verbunden habe, lässt sich dieses Videosignal bequem am abgeknipsten Pin 19 der Scart-Buchse abgreifen:



Mein (altes) Oszilloskop verfügt über einen speziellen TV-Trigger Modus der dafür natürlich ideal ist. Über den anderen Kanal wird nun jeweils ein Signal von IC6 geprüft. Dabei wird stets gegen Masse gemessen.

Das Signal für vertikale Synchronization (Pin 3, IC6) wird z.B. an IC 1, Pin 9 abgegriffen:


(Links Messaufbau, rechts zugehör. Oszilloskop-Bild)

Das Signal für Burst (horizontale Synchronisation, Pin 5, IC6) wird z.B. an IC 1, Pin 8 abgegriffen:



An den AD-Wandlern sollte das Burst Signal invertiert ankommen, da der SN7400 (IC5) dazwischen geschaltet ist. Dies wird an folgenden Lötpunkten geprüft:






Prüfen der ADC-Vorverstärker Ist alles in Ordnung, wird geprüft, ob die Farbsignale für die AD-Wandler korrekt aufbereitet werden. Dazu ist ein konstantes Farbsignal zu verwenden. Ich habe mir dazu eine Test-DVD erstellt, die verschiedene Videos enthält, die das gesamte Bild mit jeweils einer konstanten Farbe füllen, d.h. ein Videoclip mit rotem Bild, einer mit grünem Bild und einer mit blauem Bild.

Das folgende Bild zeigt wieder den Messaufbau und das zugehörige Oszilloskop-Bild für je einen AD-Wandler (=1 Farbe):



Dabei ist unten wieder das Composite-Video Signal zur Synchronisation und oben der Eingang des AD-Wandlers. Die Abbildung zeigt das Signal bei voller Farbe (hier gesamtes TV-Bild rot). Bei einem schwarzen Bild wäre das obige Signal komplett auf dem unteren Level.


Programmieren der Microcontroller Wurde die korrekte Funktionsweise der AD-Wandler Vorstufen getestet, können die Microcontroller programmiert und in die Schaltung eingesetzt werden. Ich verwende dazu den Brenner 8 von Sprut.
Beginnen wir zunächst mit dem Brennen des PIC 16F628. Dieser ist mit Hex-File 'rgb_led_controller_16F628.HEX' zu programmieren. Die nötigen Config-Bits sind im Hex-File enthalten, sodass dazu keine weiteren Anmerkungen nötig sind.

Der PIC 18F4550 wird zunächst mittels Brenner mit einem USB-Bootloader versehen. Ist dies einmal geschehen, kann er jederzeit einfach über USB neu programmiert werden.
Dazu ist die Datei '18f4550_boot_rb0.hex' zu verwenden. Diese enthält jedoch keine Config-Bits, sodass folgende Einstellungen getroffen werden müssen: Ist der Bootloader in den PIC gebrannt, so kann die Schaltung mittels USB-Kabel mit dem PC verbunden werden. Ein Netzteil ist in diesem Falle nicht nötig, da die Schaltung über USB-Versorgt wird, wenn Schalter S5 entsprechend geschaltet ist. Wird beim Einschalten des TV-Light der Taster S2 gehalten oder, falls das TV-Light schon eingeschaltet ist, Taster S1 gedrückt, während S2 gehalten wird, so sollte das TV-Light unter Windows erkannt und nach einem passenden Treiber gefragt werden. Diesen Treiber und ein Tool, um das TV-Light Programm (oder ein anderes Programm) nun per USB in den PIC zu programmieren, ist zunächst die Microchip USB Demo Software zu installieren. Der Treiber ist dann im Installationsordner unter '\Pc\MCHPUSB Driver\Release' zu finden. Jetzt sollte im Gerätemanager folgender Eintrag sein:



Nun kann das Programm 'PICDEM FS USB Demo Tool' gestartet (\Pc\Pdfsusb\PDFSUSB.exe), der PIC ausgewählt, das Hex-File 'TVLightController_18F4550.hex' geladen und der PIC schließlich durch drücken des Buttons 'Program device' programmiert werden:




Einbau der AD-Wandler Für den Einbau der AD-Wandler empfehle ich folgendes Vorgehen: Zunächst werden die SMD-Pads auf der Platine vorsichtig (bitte mit einer kleinen Lötspitze) verzinnt. Dazu die Lötspitze kurz auf das Pad halten bis dieses erwärmt ist und ein bischen Lötzinn dazugeben. Das Resultat sollte dann ungefähr so aussehen:



Anschließend mit einer Pinzette (Vorsicht vor statischer Aufladung) den AD-Wandler auf den verzinnten Pads positionieren und zunächst mit 2 Beinchen über kreuz verlöten. Position prüfen. Wenn die Position stimmt, die restlichen Beinchen festlöten (ohne Zugabe von weiterem Lötzinn, das Lötzinn auf den Pads reicht aus(!), sonst lötet man aus Versehen mehrere Beinchen zusammen!). Das Ergebnis sollte wieder so aussehen:




Das TV-Light ist nun komplett und kann in Betrieb genommen werden: