Скалер: как сделать полноценный телевизор из жк матрицы монитора компьютера

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:

https://youtube.com/watch?v=3uOkUIDPoRg

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 здесь.
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.

И последняя 3-я инструкция

Случайно наткнулся на ТаоБао на такую плату vst29 v59 hd tv driver board 5 1 tv board. И тут — же подумал, а не пристегнуть ли её к монитору ЖК. Что из этого получилось и на какие подводные камни наткнулся, смотрите под катом. Предупреждаю. Эта статья для людей умеющих паять и читать электронные схемы. Много фото.
Прежде, чем купить эту плату почитал в Википедии про шину LVDS, нашёл и скачал даташит этой платы Для эксперимента купил б/у ЖК моник.
Сделал заказ и написал продавцу, чтобы прошивка была для моника 19″.
Тут я сделал ошибку. И ещё пришло в голову. А какой стандарт ТВ будет принимать тюнер? Пишу продавцу, что мне нужен PAL/SECAM.
Он ответил ОК. Как оказалось позже, никакого ОК не было.
Получил посылку в простом целлофановом пакете. Вскрыл, а там в тонюсенькой пупырке в ОДИН слой весь набор. И сразу обнаружил вывернутый конденсатор, поцарапанный пульт и загнутую ножку разъёма.

Я тут же написал продовану про эти косяки ( с отправкой фото). Он отмазался, это не я, упаковал изготовитель. Но пообещал компенсировать при следующем заказе. Кондёр заменил, ножку выпрямил за 6 сек.
Вскрыл монитор.

Оппа.

А шлейф родной не подходит к плате. И тут я вспомнил, что у моего продавца я видел шлейфы. Пишу, мол делаю заказ.
Ты делаешь скидку. Он даёт скидку 2 дол. Я возмутился. Ты что, я делал замену кондёра, ровнял ножку, да и неизвестно работает плата или нет.
Короче, сговорились на 5дол. (Не было бы счастья, да несчастье помогло).
Прождал ещё месяц и получил шлейфы (5шт).
Для начала решил проверить работоспособность платы. Поэтому собрал на весу. Для начала укомплектовал разъёмы шнурками, кнопками и ИК приёмником.

Сразу отказался от внешнего БП, т.к родной БП выдаёт 12В.
Нашёл на плате БП эти 12В и подал их на плату.

Родную плату удалил. В образовавшееся свободное отверстие вставил тумблер по питанию (220В). Как оказалось в дальнейшем, это была умная мысля.

Далее проверил БП на мощность и возможность самозапуска.

Ну вот, кажись всё «склеил».

Управление пока кнопками. Включаю.

Настраиваю тюнер и ещё раз УРА, есть PAL/SECAM. Успокоившись после радости успеха, начал искать глюки в прошивке, а как без них.

1.Слабая чувствительность ТВ тюнера. При параллельном включении с телевизором на один канал, на телике чёткое изображение, а на мониторе с цветными чёрточками.
2. При нажатии на пульте кн.+/ — громкость, она сама растёт/снижается.
Надо нажать 2й раз, чтобы остановилась. И этот глюк бывает не каждый раз.
Ну, а как-же мультимедия? Смотрим таблицу из даташита

Купить Как сделать ТВ с монитора или ЖК панели. за $9

Рис.8

Кроме этих трех вариантов построения монитора можно ввести и еще один вариант. Он отличается тем, что в мониторе используется такой скалер, который не имеет встроенного LVDS-трансмиттера. В этом случае трансмиттеру соответствует отдельная микросхема, которая устанавливается на основной плате между скалером и LCD-панелью. LVDS-трансмиттер осуществляет преобразование параллельного (24 или 48 разрядного) цифрового потока данных, сформированного скалером, в последовательные данные шины LVDS. LVDS-трансмиттер представляет собой микросхему общего применения, которая может использоваться в любых мониторах. Такая схемотехника, с внешним LVDS-трансмиттером, также характерна, в большей степени, для мониторов более высокого класса, т.к. в них применяются специализированные скалеры с меньшим количеством дополнительных функций. Пример блок-схемы монитора с подобной схемотехникой представлен на рис.9. В качестве примере монитора с таким построением, можно назвать модель LG FLATRON L1811B.

Собираем данные про свою матрицу

Для этого смотрим на задней части матрицы ее модель и вбиваем эти данные на сайте: http://www.panelook.com/

• Главное, что нам понадобиться это тип интерфейса, в моем варианте это — LVDS. Смотрим «Signal Type :«. У меня оказался LVDS 30 pins 1 ch, 6-bit (30 контактов 1 канал 6 бит).
• Так как обычно для переделки в телевизор используют старые матрицы то они с ламповой подсветкой.
• Так же смотрим «Resolution :«. Разрешение у моей матрицы 1280×800.

Если у вас оказался интерфейс LVDS, считайте пол дела сделано, так как подавляющее большинство скалеров рассчитано именно на этот интерфейс. Так же обычно они ориентированы на ламповую подсветку через инвертор.

Рис.9

Здесь были рассмотрены лишь базовые варианты современной схемотехники, хотя во всем многообразии моделей и торговых марок LCD-мониторов можно встретить самые различные комбинации представленных блок-схем. В сводной таблице 1 отражены типы применяемых микросхем и особенности схемотехники наиболее массовых моделей мониторов LG.

Таблица 1. Особенности схемотехники TFT-мониторов компании LG

Аналитический обзор данных, представленных в таблице 1, позволяет сделать несколько интересных выводов.

Во-первых, практически все, представленные в таблице 1 мониторы, имеют одинаковую схему компоновки, которая, кстати, характерна практически для всех современных мониторов, независимо от фирмы-производителя.

Во-вторых, LG в своих мониторах в качестве управляющего процессора использует, преимущественно, микроконтроллер MTV312, разработанный фирмой MYSON TECHNOLOGY. Этот микроконтроллер в своей основе имеет известнейший микропроцессор 8051. Кроме того, в состав микроконтроллера входят ОЗУ, Flash-ПЗУ, АЦП, процессор синхронизации, цифровые порты и целый ряд других элементов.

В-третьих, необходимо отметить, что в некоторых моделях мониторов могут использоваться различные типы LCD-панелей. Так, например, под крышкой мониторов, продаваемых под торговой маркой FLATRON 1710B, можно встретить LCD-панели трех разных типов: LM170E01-A4, HT17E12-100, M170EN05V1, и это является весьма распространенной практикой практически всех производителей мониторов. Но интересным является тот факт, что иногда фирма LG в своих мониторах использует панели других производителей, являясь при этом крупнейшим мировым их производителем. Принадлежность LCD-панели можно определить по ее маркировке, первые буквы которой и определяют производителя:

LM – панели производства LG-PHILIPS

HT – панели производства HITACHI

M – панели производства AUO

FLC – панели производства FUJITSU

Скалер

Микросхемой скалера осуществляется обработка сигналов, приходящих от ПК. Скалер в большинстве случаев представляет собой многофункциональную микросхему, в состав которой обычно входят:

— микропроцессор;

— ресивер (приемник) TMDS, которым обеспечивается прием и преобразование в параллельный вид данных, передаваемых по интерфейсу DVI;

— аналого-цифровой преобразователь – АЦП (ADC), которым осуществляется преобразование входных аналоговых сигналов R/G/B;

— блок ФАПЧ (PLL), который необходим для корректного аналого-цифрового преобразования и синхронного формирования сигналов на выходе АЦП;

— схема масштабирования (Scaler), которая обеспечивает преобразования изображения с входным разрешением (например, 1024х768) в изображение с разрешением LCD-панели (например, 1280х1024);

— формирователь OSD;

— трансмиттер (LVDS), который осуществляет преобразование параллельных данных о цвете в последовательный код, передаваемый на LCD-панель по шине LVDS.

Кроме этих основных элементов, в составе некоторых скалеров можно выделить еще схему гамма-коррекции, интерфейс для работы с динамической памятью, схему фрейм-граббера, схемы конвертации форматов (например, YUV в RGB) и т.п.

Фактически, скалер является микропроцессором, оптимизированным под выполнение вполне определенных задач – обработку изображения. Скалер настраивается на формат входных сигналов, получая соответствующие команды от центрального процессора монитора.

Если в составе монитора имеется фрейм-буфер (оперативная память), то работа с ним является функцией именно скалера. Для этого многие скалеры оснащаются интерфейсом для работы с динамической памятью.

Пример функциональной схемы скалера GM5020, используемого в мониторе LG FLATRON L1811B, представлен на рис.5. Особенностью этого скалера является то, не содержит внутреннего LVDS-трансмиттера, и формирует сигналы цвета в виде параллельного 48-разрядного потока цифровых данных. При использовании скалера GM5020 требуется еще и внешний LVDS-трансмиттер, представляющий собой специализированную микросхему.

Технические характеристики

Существует множество различных моделей универсальных скалеров, которые отличаются между собой техническим характеристиками. Одной из самых популярных является модель DS.D3663LUA, поскольку на ее базе можно получить полноценный телевизор с Т2-тюнером из любой ЖК-матрицы. Это возможно благодаря наличию цифрового тюнера Rafael R842, который поддерживает сигнал кабельного и эфирного ТВ, а также телетекст. А главный чип MSD3663LUA-Z1 позволяет выводить на экран фото, видео и другие файлы с различных USB-накопителей.

Более детально с техническими характеристиками модели можно ознакомиться в таблице:

Помимо платы и пульта к ней, в комплекте также идет инструкция, ИК-приемник и провод с коннектором.

Собираем самодельный телевизор.

Корпус для самодельного телевизора сделал примитивный. У меня был 2мм лист алюминия. Я лишь малость его укоротил болгаркой. Прикрутил по периметру деревянные брусочки.

Затем выпилил пазы под платку с кнопками и платку с индикатором и фотоприемником. Потом прикрутил профильную алюминиевую трубу 20х20 мм. Она выполняет роль усилителя корпуса и экранирует плату скалера он остальной электроники самодельного телевизора.

Корпус самодельного телевизора почти готов.

В местах установки плат наклеил диэлектрические наклейки на всякий случай, хотя воздушный зазор имеется.

Насверлил отверстий в местах установки динамиков. Один получился внизу, а второй нашел свое место сбоку.

Руководствуясь картинкой подключения и маркировкой на самой плате не сложно разобраться что куда подключать.

Проводки от динамиков пришлось припаять к плате, так как нужного разъема у меня не было, а подключение нужно было сделать понадежней.

Устанавливаем динамики на наш самодельный корпус.

На фото выше видно как установлен второй динамик. Инвертор подсветки установлен так, чтобы во первых был по дальше от платы скалера и чтобы шлейф от матрицы свободно дотягивался до инвертора в рабочем положении.

Платка с кнопками заняла свое положение в сделанной для нее прорезе.

Заканчиваем сборку электронной части нашего самодельного телевизора. На фото видно плату с двумя радиаторами — это DC-DC преобразователь. Дело в том, что скалер 3663 работает от 12 вольт, а постоянного электричества у нас на стройке (даче) нет и я делал телевизор для питания от аккумулятора шуруповерта, который номинально выдает 14.4 вольта.

У меня многое заточено для питания от этого аккумулятора. Сам аккумулятор переделка на Li-Ion, подробнее здесь.

Регулируется перемычкой на плате между 3,3-5-12 вольт. Смотрим фотку.

DDC- EEPROM

Все современные мониторы поддерживают технологию Plug&Play, которая предполагает передачу от монитора в сторону ПК паспортной и конфигурационной информации о мониторе. Для передачи этих данных используется последовательный интерфейс DDC, которому на интерфейсе соответствую сигналы DDC-DATA (DDC-SDA) и DDC-CLK (DDC-SCL). Сама паспортная информация хранится в еще одном EEPROM, который, практически, напрямую соединен с интерфейсным разъемом. В качестве EEPROM используются те же микросхемы 24C02, 24C04, 24C08, а также может использоваться и более специализированная – 24C21.

Прошиваем и тестируем

Лучше перед сборкой убедиться, что все работает. При первом запуске на дисплее появилась четверящаяся малопонятная мазня.

Пошел в интернет искать прошивку под свою матрицу.

Прошивка осуществляется следующим образом весьма просто:

• Копируем файл своей прошивки на чистую флешку.
• Вставляем флешку без питания, подаем питание и жмем на плате с кнопками кнопку «Power», в общем включаем.
• Ждем. Смотрим на индикатор. Сначала он загорится красным, затем начнет перемигиваться с красного на синий. Где-то через минуту мигание прекратиться, что означает — прошивка завершена. Если индикатора нет, просто ждем для верности 5 минут.

Вам может понадобиться для настройки сервисное меню. Для входа используется комбинация: «2 5 5 0».

Прошил включил и все заработало.

Тестирую от аккумулятора шуруповерта. Продолжаю сборку и тестирую на даче. В качестве антенны использую самодельную антенну биквадрат, расcчитаную на наши частоты цифрового телевидения DVB-T2.

Удивительно, но даже на такую антенну DVB-T2 принимается отлично, хотя до вышки 25 км по прямой.

Мне еще нравиться, что телевизор получился довольно шустрый. Быстро переключает каналы. Определяет и отображает название канала и название текущего фильма или передачи, что позволяет еще быстрее прощелкать каналы не дожидаясь появления картинки.

От USB порта не только смотрим фильмы с флешки, но и заряжаем мобильники.

Как подключить к монитору или другой ЖК-панели

Для подключения скалера нужно заранее подготовить монитор, освободив его от всей «начинки», оставив только матрицу и подсветку. После того, как монитор будет разобран, необходимо разместить универсальную майн-плату таким образом, чтобы ее разъемы совпали с разъемами на корпусе ЖК-панели. Перед размещением детали на места, где ранее крепилась старая электроника, можно надеть пластиковые наконечники для изоляции. Далее следует правильно соединить все контакты матрицы с новой деталью, согласно инструкции, которая есть в комплекте.

Майн-плата не может работать без подходящего блока-питания с выходным напряжением в 12 В постоянного тока. Его можно встроить непосредственно под корпус монитора, или использовать в качестве внешнего адаптера. После того как плата будет полностью подключена, а ее разъемы ровно лягут на корпус, можно приступить к сбору ЖК-панели.

Однако прежде, чем использовать полученные телевизор по назначению, нужно прошить майн-плату, чтобы она подходила под интерфейс матрицы. В интернете можно найти архив с прошивками для всевозможных вариантов. Как только будет подобран подходящий, его необходимо перенести на флешку, отформатированную в FAT32.

Алгоритм прошивки:

1. Отключите питание майн-платы.
2. Вставьте USB-носитель с прошивкой.
3. Включите питание.

Моргание светодиодов станет доказательством того, что процесс начался. Однако в этот момент главное не допустить выключения питания, иначе скалер придет в негодность. Как только монитор включится, можно приступить к его настраиванию, поскольку это говорит о том, что процедура прошивки была проведена удачно.

Сегодня на китайской торговой площадке AliExpress можно найти хороший универсальный скалер всего за 1 тыс. рублей. За такую небольшую сумму можно не только усовершенствовать свой старый телевизор, но и вернуть к жизни сломанный. К тому же данная деталь поможет сделать телевизор или плеер из любой ЖК-панели с рабочей матрицей.

https://youtube.com/watch?v=Mm5cl03HmPM

Рис.2

Многие современные мониторы могут использоваться как USB-хаб, к которому могут подключаться различные USB устройства. Поэтому в составе монитора может появиться еще одна печатная плата, соответствующая USB-хабу, но наличие этой платы, естественно, является опциональным.

На основной плате управления располагаются микропроцессор монитора и скалер. Этой платой осуществляется обработка входных сигналов монитора и преобразование их в сигналы управления LCD-панелью. Именной этой платой во многом определяется качество изображения, воспроизводимого на экране монитора. Основное отличие моделей мониторов друг от друга заключается в конфигурации этой печатной платы, в типе установленных на ней микросхем и в их «прошивке».

Плата лицевой панели управления представляет собой узкую печатную плату, на которой расположены только лишь кнопки и светодиод.

Плата источников питания (в документации LG ее обозначают, как LIPS), представляет собой комбинированный источник питания, который состоит из двух импульсных преобразователей: основного блока питания и инвертора задней подсветки. Этой платой формируются все основные напряжения, необходимые для работы и основной платы, и LCD-панели, а также формируется высоковольтное напряжение для ламп задней подсветки. Именно эта печатная плата дает наибольшее количество различных проблем и отказов LCD-мониторов.

Но существует и второй вариант компоновки, при котором кроме LCD-матрицы в мониторе имеется четыре печатные платы:

— основная плата управления и обработки сигналов (Main PCB);

— плата блока питания (Power PCB);

— плата инвертора задней подсветки (Back Light Inverter PCB);

— плата лицевой панели управления.

В данном варианте компоновки блок питания и инвертор задней подсветки представляют собой отдельные печатные платы (рис.3).

EEPROM

В энергонезависимой памяти, в первую очередь, хранятся данные о настройках монитора и заданные пользователем установки. Эти данные извлекаются из EEPROM в момент включения монитора и инициализации микропроцессора. При каждой настройке монитора и установке нового пользовательского значения какого-либо параметра изображения, эти новые значения переписываются в EEPROM, что позволяет их сохранить. В современных мониторах в качестве EEPROM , в основном, применяются микросхемы с последовательным доступом по шине I2C (сигналы SDA и SCL). Это микросхемы типа 24C02, 24C04, 24C08 и т.д.

Подбираем скалер для самодельного телевизора

Тут все зависит от круга ваших задач. Хотите сделать телевизор или вам нужен только монитор. Нужно ли вам цифровое телевидение и т.д.

Так как я собирался сделать именно телевизор для дачи, то и скалер мне был нужен соответствующий. Так же я хотел принимать пакеты цифровых каналов в формате DVB-T2. Неплохо было бы еще если скалер сможет воспроизводить видео с флешки.

Ну и конечно нужно чтобы скалер поддерживал нужное разрешение и тип сигнала (у меня 1ch 6-bit).

Перелопатив множество вариантов выбор пал на скалер D3663LUA A8.2.

Дальше необходимо определиться с составом набора частей. На сколько вы готовы заморачиваться, т.к. у меня нет особо времени возиться с этим я взял набор по максимуму. Разве что динамики у меня были, как раз от LCD телека на 3Вт.

1 — LVDS шлейф, по умолчанию как мне и нужно: 30 pins, 1ch, 6-bit. Если у вас другой, нужно сообщить об этом продавцу при заказе.

2 — Инвертор для подсветки на одну лампу. Количество ламп в матрице видно по количеству шлейфов подсветки.

3 — Панелька на семь кнопок для ручного управления и платка с индикацией и фотоприемником для управления с пульта ду.

4 — Шлейф для подключения инвертора подсветки к плате скалера.

5 — Пульт дистанционного управления. На пульте лежит инфракрасный приемник, он входит в комплект поставки, но для сборки не нужен, т.к. платка с приемником уже есть.

6 — Собственно сам скалер D3663LUA A8.2.

У этого китайца есть различные комплектации со скалером D3663LUA A8.2. по лучшей цене. Так же есть и другие скалеры.

Динамики у меня уже были, но кому нужно можете заказать у этого же китайца за копейки. Блок питания и прочие компоненты тоже там есть.

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.

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.

Похожие записи:

Фотореле на микросхеме кр1182пм1 Как провести замер сопротивления изоляции Labview 2020 v20.0.1 на русском Производство магнитов как бизнес: оборудование, описание технологий изготовления, нюансы организации дела Организация наладочных работ Тонкости подключения теплого пола