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Topic: [APL] Vidéo avec Arduino, afficher sur moniteur (Read 10615 times) previous topic - next topic

Benoît ROUSSEAU

Apr 16, 2007, 11:02 pm Last Edit: Apr 16, 2007, 11:03 pm by Benoit Reason: 1
Bonsoir à tous,

 Cela faisait longtemps, je vois que le forum français tourne et ça me fait vraiment plaisir :).

 Pour ce retour je vous amène un expérimentation qui je pense va susciter des programmes, exalté les amoureux du "lowtech", ...

 Une carte vidéo !

 Oh biensur elle est rudimentaire et plein de choses restent à faire car se n'est qu'un début expérimentation... Il va falloir passer la routine d'afichage sous interruption, faire reluire quelques recoins de code, ... mais ça fonctionne et c'est un bon point de départ.

 Dans le prochain billet, une ou deux captures d'écran pour vous mettre l'eau à la bouche, dans le suivant la partie physique (harware) et enfin le code (software). Wooooh, c'est partit...
Cordialement,
Benoît ROUSSEAU

Benoît ROUSSEAU

L'image complète


Détail pour voir LE niveau de gris :)
Cordialement,
Benoît ROUSSEAU

Benoît ROUSSEAU

#2
Apr 16, 2007, 11:27 pm Last Edit: Apr 17, 2007, 01:09 am by Benoit Reason: 1
Alors, passons aux choses sérieuses...

La partie électronique est accessible à n'importe qui !

Il faut générer quelques tensions distinctes pour génrérer un signal vidéo composite avec un niveau de gris : 0V, 0,3V, 0,77 et 1V. Pour cela il faut réaliser un convertisseur numérique analogique 2 bits !

je me suis insipré du schéma donné ici : (c) le propriétaire


On peux faire plus simple mais j'aime bien l'idée des diodes "anti retour".

Pour ma part j'ai câblé ça à la gros porc sur un bout de ciruit récupéré dans mon bazar. Je n'avais pas de résistanec de 330 j'ai donc mis un potar réglé sur 330 Ohms.



La résistance de 1K est relièe à la broche D8 (via diode) de l'Arduino et la résistance de 330 est reliée à la broche D9 (via diode). Biensur, la masse est reliée à l'une des broches GND de l'Arduino.

Il faut ensuite connecté une prise (RCA, CINCH, ..) à la sortie. La "patte" centrale du connecteur au point où toutes les résistances se rejoignent ("to tv" sur le schéma) et la partie externe ronde du connecteur à la masse.

Difficile de faire plus simple !
Cordialement,
Benoît ROUSSEAU

Benoît ROUSSEAU

Il nous faut maintenant connaitre quel est le signal à générer pour obtenir une image.

Je vous invite à consulter pour cela cette page. Elle est en anglais (aïe !) mais c''est de loin la plus complète que j'ai trouvé. Il y a l'essentiel : http://www.retroleum.co.uk/PALTVtimingandvoltages.html.

Cherchez sur un moteur de recherche, il existe peut être des pages en français... Si vous trouvez, postez le lien, cela interessera les anglophobes. Merci pour eux.
Cordialement,
Benoît ROUSSEAU

Benoît ROUSSEAU

Pas d'explications cela serait trop long :( !

Si vous avez des questions, j'y repondrai...

----

MAIS ATTENTION !

AFIN QUE TOUT FONCTIONNE BIEN, IL VOUS FAUDRA BRICOLER UN PEU !

LES INTERUPTIONS INDESIRABLES DOIVENT ËTRE DESACTIVEES. EN PARTICULIER L'INTERUPTION DE DEBORDEMENT DU TIMER 0 DESTINE A GERER LES FONCTIONS Delay() ET Millis().

Pour cela, recherchez dans votre répertoire d'installation d'Arduino le fichier "wiring.c". Il se trouve normalement dans le chemin "\arduino-0007\lib\targets\arduino". Faites en une copie, renomez la en "wiring.bak" puis ouvrez le fichier "wiring.c" en édition (avec le bloc note de Windows par exemple).

Dans le fichier, recherchez les lignes :

Code: [Select]
// enable timer 0 overflow interrupt
#if defined(__AVR_ATmega168__)
     sbi(TIMSK0, TOIE0);
#else
     sbi(TIMSK, TOIE0);
#endif


qui se trouvent dans la fonction "main ()".

Mettez en commentaire cette partie de code avec "/*" et "*/" comme ceci :
Code: [Select]
/*
// enable timer 0 overflow interrupt
#if defined(__AVR_ATmega168__)
     sbi(TIMSK0, TOIE0);
#else
     sbi(TIMSK, TOIE0);
#endif
*/


et, sauvegardez le fichier.

Tant que ces lignes seront en commentaires, ous ne pouvez plus utiliser millis() et delay() dans vos programmes ! Pour d'autres projets, vous devrez donc réouvrir "wiring.c" et dé-commenter ces lignes. Ou effacer "wiring.c" et renommer "wiring.bak" en "wiring.c".

Le code qui suit à été testé avec sur un ATMEGA8 inséré sur une Arduino NG. Mais il n'y a aucune raison qu'il ne fonctionne pas sur n'importe quelle Arduino.



Cordialement,
Benoît ROUSSEAU

Benoît ROUSSEAU

Code: [Select]


#define _SYNC 0x00
#define _BLACK  0x01
#define _GRAY  0x02
#define _WHITE  0x03

#define _LONG_SYNC 19
#define _SHORT_SYNC 2
#define _LONG_SYNC_DELAI 2
#define _SHORT_SYNC_DELAI 30

#define _NB_PIXELS 29
#define _NB_LIGNES 19

#define _COMPENS_BOUCLE 7
#define _COMPENS_IF_SERIAL 17

byte memVideo[_NB_PIXELS][_NB_LIGNES];
byte index, index2;
byte shift;

void SPI_MasterInit(void)
{
 /* Set MOSI and SCK output, all others input */
 DDRD = (1<<DDB0)|(1<<DDB1);
 /* Enable SPI, Master, set clock rate fck/16 */
 SPCR = (1<<SPE)|(1<<MSTR)|(1<<SPR0);
}


void setup()
{
 pinMode (8, OUTPUT);
 pinMode (9, OUTPUT);
 digitalWrite (8, HIGH);
 digitalWrite (9, HIGH);
//  SPI_MasterInit();
 Serial.begin(19200);
 Serial.print ("GO");
 Serial.print (13, BYTE);
 
 for (index2 = 0; index2 < _NB_LIGNES; index2++)
    for (index = 0; index < _NB_PIXELS; index++)
      memVideo[index][index2] = _BLACK;
      /*memVideo[index][index2] = (index + index2) % 3 + 1;*/
     
 memVideo[0][0] = _WHITE;
}

int ligne;
char c;
int cx=0, cy=0;
byte couleur = _BLACK;

void loop()
{
 // SYNC VERT A
 
 // ligne 1 LONG SYNC
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_LONG_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_LONG_SYNC_DELAI);
 
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_LONG_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_LONG_SYNC_DELAI);
 
 // ligne 2 LONG SYNC
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_LONG_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_LONG_SYNC_DELAI);
 
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_LONG_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_LONG_SYNC_DELAI);
 
 // ligne 3 MIXTE SYNC
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_LONG_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_LONG_SYNC_DELAI);
 
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI);
 
 // ligne 4 SHORT SYNC
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI);
 
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI);

 // ligne 5 SHORT SYNC
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI);
 
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI-_COMPENS_BOUCLE);
 
 // IMAGE
 
 for (ligne = 0; ligne < 304; ligne++)
 {
   //** synchro

   // HSync
   PORTB = _SYNC;
   delayMicroseconds(4);
   
   // Black
   PORTB = _BLACK;
   delayMicroseconds(4);
   
   //** image ligne 52 uS
   
   for (index = 0; index < _NB_PIXELS; index++)
   {
     PORTB = memVideo[index][ligne>>4];
     PORTB = PORTB;
     PORTB = PORTB;
   }
       
   delayMicroseconds(2); // 4 uS
   
   PORTB = _BLACK;
   PORTB = _BLACK;
   PORTB = _BLACK;
   PORTB = _BLACK;
   PORTB = _BLACK;
   
   PORTB = _BLACK;
   PORTB = _BLACK;
   PORTB = _BLACK;
   PORTB = _BLACK;

 }

 // SYNC VERT B
 
 // ligne 310 LONG SYNC
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI);
 
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI);

 // ligne 311 SHORT SYNC
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI);
 
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI);
 
 // ligne 312 SHORT SYNC
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI);
 
 PORTB = _SYNC; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC);
 PORTB = _BLACK; delayMicroseconds(_SHORT_SYNC_DELAI-_COMPENS_BOUCLE-_COMPENS_IF_SERIAL);
 
 if (Serial.available())
 {
   c = Serial.read ();
   switch (c)
   {
     case '4' : if (cx>0) cx--; break;
     case '6' : if (cx<29) cx++; break;
     case '8' : if (cy>0) cy--; break;
     case '2' : if (cy<18) cy++; break;
     case '5' : memVideo[cx][cy] = couleur; break;
     case 'n' : couleur = _BLACK; break;
     case 'g' : couleur = _GRAY; break;
     case 'b' : couleur = _WHITE; break;
   }
 }


}

Cordialement,
Benoît ROUSSEAU

Benoît ROUSSEAU

Pour tester, le petit programme accepte quelques commandes via la prise usb.

Ouvrez votre terminal série préféré (HyperTerminal sous Windows, par exemple) et dessinez à l'aide des commandes qui suivent. Pensez à brancher le montage au moniteur (téléviseur) et à l'allumer.

Les touches 4, 6, 8 et 2 servent à diriger un curseur invisible qui au départ est en haut à gauche de l'écran. Remarquez au passage que la première ligne n'est pas visible, il vous faudra donc descendre de deux crans pour commenr à voir vos actions en écriture.

Les touches b, n et g servent à choisir la couleur du crayon Blanc, Gris, Noir.

La touche 5 (cinq) écrit un point de la couleur du crayon.

En vous servant du pavé numérique c'est plus intuitif...

Bonne bourre...
Cordialement,
Benoît ROUSSEAU

Benoît ROUSSEAU

Dans la suite des expérimentations, voici la version sous interruption :

Code: [Select]

#define _SYNC 0x00
#define _BLACK  0x01
#define _GRAY  0x02
#define _WHITE  0x03

// compensation chargement us de 1 incluse
/*
#define _NORMAL_SYNC 32
#define _LONG_SYNC 240
#define _SHORT_SYNC 16
#define _LONG_SYNC_DELAI 16
#define _SHORT_SYNC_DELAI 240
*/

#ifndef cbi
#define cbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) &= ~_BV(bit))
#endif
#ifndef sbi
#define sbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) |= _BV(bit))
#endif

byte memVideo[_NB_PIXELS][_NB_LIGNES];
byte index, index2;
int noligne = 0;
byte diviseur = 0;

SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)
{
 TCNT0 = 256 - 128;
 PORTB = _SYNC;
     
 if (noligne == 3 || noligne == 4)
 {
   // SYNCHRO
   while (TCNT0 < 128 + 4); // 2 uS
       
   PORTB = _BLACK;
   while (TCNT0 < 128 + 60 + 4); // 32 us
   
   PORTB = _SYNC;
   while (TCNT0 < 128 + 60 + 4 + 4);
   
   PORTB = _BLACK;
 }
   
 // fin
 if (noligne >= 309)
 {
   // SHORT
   while (TCNT0 < 128 + 4); // 2 uS
   
   PORTB = _BLACK;
   while (TCNT0 < 128 + 60 + 4); // 32 us
   
   // SHORT
   PORTB = _SYNC;
   while (TCNT0 < 128 + 60 + 4 + 4);
   
   PORTB = _BLACK;
 }

 // image
 if (noligne >= 5 && noligne < 309)
 {
   // SYNC
   while (TCNT0 < 128 + 8);
   
   PORTB = _BLACK; // porch
   while (TCNT0 < 128 + 8 + 8);
   
   //** image ligne 52 uS
//    if (noligne >= 16 && noligne < 304)
     for (index = 0; index < _NB_PIXELS; index++)
     {
       PORTB = memVideo[index][(noligne>>4)];
       PORTB = PORTB;
       PORTB = PORTB;
     }
   
   PORTB = _BLACK;
 }
 
 if (noligne < 2)
 {
   // SYNCHRO
   while (TCNT0 < 128 + 60);
   
   PORTB = _BLACK;
   while (TCNT0 < 128 + 60 + 4);

   PORTB = _SYNC;
   while (TCNT0 < 128 + 60 + 4 + 60);

   PORTB = _BLACK;
 }
     
 // COMPTEUR LIGNE
 if (noligne == 311)
   noligne = 0;
 else
   noligne++;
}

void InitTimer()
{
 #if defined(__AVR_ATmega168__)
     sbi(TCCR0A, WGM01);
     sbi(TCCR0A, WGM00);
 #endif  
     // set timer 0 prescale factor to 8
 #if defined(__AVR_ATmega168__)
       cbi(TCCR0B, CS02);
     sbi(TCCR0B, CS01);
     cbi(TCCR0B, CS00);
 #else
       cbi(TCCR0, CS02);
     sbi(TCCR0, CS01);
     cbi(TCCR0, CS00);
 #endif

     // enable timer 0 overflow interrupt
 #if defined(__AVR_ATmega168__)
       sbi(TIMSK0, TOIE0);
 #else
       sbi(TIMSK, TOIE0);
 #endif
}

void setup()
{
 pinMode (8, OUTPUT);
 pinMode (9, OUTPUT);
 digitalWrite (8, HIGH);
 digitalWrite (9, HIGH);

 Serial.begin(19200);
 Serial.print ("GO");
 Serial.print (13, BYTE);
 
 for (index2 = 0; index2 < _NB_LIGNES; index2++)
    for (index = 0; index < _NB_PIXELS; index++)
    {
      /*memVideo[index][index2] = _BLACK;*/
      memVideo[index][index2] = (index + index2) % 3 + 1;
    }

 memVideo[2][2] = _WHITE;

 InitTimer();
}

int ligne;
char car;
int cx=0, cy=0;
byte couleur = _BLACK;

void loop()
{

}


Cette version fonctionne et tente de s'affranchir des problème de temporisation. Il y a encore quelques comportements que je ne comprends pas mais je vous la livre pour que vous puissiez aussi y regarder...

Il vous faudra mettre en commentaire la fonction "SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)" dans le fichier wiring.c comme ceci :
Code: [Select]
/*
SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)
{
     timer0_overflow_count++;
}
*/


woula !
Cordialement,
Benoît ROUSSEAU

vchahun

Alléchant ...  :D
J'essayerai dès que possible, même si ça à l'air difficile à mettre en place !

Benoît ROUSSEAU

Bonjour Vchahum,

  Cela à l'air plus compliqué que ça ne l'est réellement.

  Tiens nous au courant de tes essais car un anglais à essayé et il est victime des stries à l'afichage. J'aimerai donc savoir si d'autres que moi affichent correctement l'image  :).
Cordialement,
Benoît ROUSSEAU

ikaruga

hey benoit ! Merci tellement pour ton tutorial. Je suis sur le point de commencer ce truc, mais je me demandais si sa marcherais sur NTSC ?

Benoît ROUSSEAU

Bonjour Ikaruga,

 Oui, cela fonctionnera, mais il te faudra adapter de nombreuses valeurs, les fréquences (lignes, trames, ...) ne sont pas identiques en NTSC. Pour le détail, voir par exemple : http://en.wikipedia.org/wiki/NTSC#Lines_and_refresh_rate.

Cordialement,
Benoît ROUSSEAU

ikaruga

ah !
merci bien benoit. Je ne m y connais plus ou moin en electronique et je n ai pas vraiment les outils pour confectionner le board, alors ton "On peux faire plus simple mais j'a..." a piquer ma curiositee. Est ce que tu pourrais me sortir une petite liste d epicerie des trucs necessaire pour connecter les fils RCA au board arduino. : ) Je suis sur que sa benificiera les autre membres aussi. J espere que je ne t en demande pas trop. je suis super content que d autre persone parlent francais ici !!!

mici

xSmurf

Quote
[...] il te faudra adapter de nombreuses valeurs, les fréquences (lignes, trames, ...) ne sont pas identiques en NTSC. [...]


Salut Benoit! En effet ça fait un baille ;)

Est-ce possible de mettre des commentaires du genre MODIF NTSC où il faut modifier des valeurs pour adapter le code? J'suis plutôt rouillé  :"]
"Pilots believe in a clean living... they never drink wisky from a dirty glass."

xSmurf

#14
Aug 24, 2007, 07:46 pm Last Edit: Aug 24, 2007, 08:38 pm by xSmurf Reason: 1
Bon j'ai cheché un peu plus loin cette fois. Ca marche en NTSC :D
Par contre j'ai tjr un peu mal a comprendre. Premièrement a quoi servent les lignes 1 a 5 et 310 a 312? Sans ca marche pas, mais en meme temps je capte pas ne pas avoir eu a changer quoi que ce soit dans cette partie (incluant ses timings). Deuxièmement, PORTB = PORTB eu..... pas capté :/ et dernièrement, pourquoi les PORTB = _BLACK après l'écriture?

(P.S. ya beaucoup d'info sur http://www.stanford.edu/class/ee281/handouts/lab4.pdf)

P.P.S. J'aurais aimé avoir un Diecimila, c'est chiant courrir a coté de la tv, reseter le arduino, revenir a l'ordi 3~4m plus loin pour faire upload :p
"Pilots believe in a clean living... they never drink wisky from a dirty glass."

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