Файл: Контрольная работа 1 по дисциплине Электронные средства сбора, обработки промышленной и деловой информации учебное пособие В. Л. Савчук Электронные средства сбора, обработки промышленной и деловой информации Часть 1.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 9
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Томский межвузовский центр дистанционного образования
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)
Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)
Контрольная работа №1
по дисциплине «Электронные средства сбора, обработки промышленной и деловой информации »
учебное пособие В. Л. Савчук «Электронные средства сбора, обработки промышленной и деловой информации Часть 1»
учебное методическое пособие В. Л. Савчук «Электронные средства сбора, обработки промышленной и деловой информации»
Выполнил
студент гр.
специальности 210106
5 июня 2015 г.
2015 г.
Задание
Разработать структурную схему цветного дисплея на ЭЛТ (способ телевизионной развертки). Размер знакоместа матрица 8х8 точек. Количество символов в строке – 64, в столбце – 32.
1 Цветные кинескопы
Рассмотрим строение кинескопа, формирующего цветное изображение (рисунок 1.1) [1]. Данный вид кинескопов включает в состав люминофор трех основных цветов, а так же три электронных пушки (ЭП), формирующих три электронных луча с независимым управлением интенсивностью каждого луча. Существуют цветные кинескопы с одним электронным лучом, так называемые, хроматроны. Однако они не получили распространения из-за сложности схем управления интенсивностью луча [1].
1 − электронно-оптическая система; 2 – теневая маска; 3 − люминофорный экран; 4 − строчные отклоняющие катушки; 5 −кадровые отклоняющие катушк; 6 и 7 − магниты чистоты цвет;, 8 – магнит горизонтального перемещения; Еy − катоды; ER-Y, EG-Y, EB-Y – модуляторы.
Рисунок 1.1 - Масочный кинескоп
По принципу организации развертки изображения методы синтеза знаков делятся на растровые и функциональные.
При растровых методах синтеза знаков закон развертки, а следовательно, и траектория перемещения луча по экрану не зависят от формируемой информационной модели. Формирование изображения осуществляется модуляцией яркости луча при его прохождении соответствующих элементов информационной модели.
При функциональных методах синтеза знаков траектория перемещения луча совпадает с контуром отображаемых элементов информационной модели ИМ, то есть закон развертки в этом случае определяется отображаемой информацией. Принятая развертка определяет структуру кадра, которую называют растром.
В СОИ применяются два основных типа растра: телевизионный и полиграммный.
Телевизионный растр представляет собой совокупность прямых линий, расположенных друг под другом. Средства отображения, использующие телевизионный растр, называют СОИ телевизионного типа или телевизионными СОИ.
Полиграммный растр представляет совокупность обобщенных фигур - полиграмм, расположенных в пределах знакомест информационного поля.
Рассмотрим принцип формирования телевизионной развертки.
На рисунке 1.2, а показан телевизионный растр, образованный линейной разверткой, при которой полный растр образуется за один период кадровой развертки Тк. Развертка изображения создается одновременным движением луча по горизонтали вдоль оси X и по вертикали вдоль оси Y. Движение луча по горизонтали называют строчной разверткой, а прочерчиваемые при этом линии − телевизионными строками. Перемещение луча по вертикали называют кадровой разверткой, в результате которой все телевизионные строки располагаются одна над другой. Строчная и кадровая развертки осуществляются формированием отклоняющих сигналов X и Y (рис. 1.2, б) напряжений для электростатической отклоняющей системы или токов для магнитной. Отклоняющие сигналы формируются генераторами строчной и кадровой разверток.
Формирование растра при прогрессивной развертке:
а − растр; б − временные диаграммы сигналов строчной (Х)
и кадровой (Y) разверток
Рисунок 1.2 – Формирование телевизионной развертки
2 Конкретизация задания
Задача проектирования сводится к тому, что для управления цветным ЭЛТ монитором и построчного формирования изображения (телевизионная развертка) нам потребуется осуществить управление кадровыми катушками, строчными катушками и электронными пушками, отвечающими за цвет изображения (управление красным цветом, зеленым и голубым).
Для осуществления телевизионной развертки зададимся такими параметрами, как частота кадровой и строчной развертки. Согласно [2] телевизионная частота кадровой развертки составляет fk = 50 Гц, а частота строчной развертки fстр=15 625 Гц.
Кроме того, важным параметром является индуктивность кадровых и строчных катушек. Исходя из анализа литературы [1], можно утверждать, что кадровые катушки имеют индуктивность 10..30 мГн, а строчные 0,1…10 мГн.
Зададимся параметрами: Lk = 10 мГн, Lс = 3,5 мГн.
2 Выбор электронно-лучевой трубки
Рассчитаем разрешение разрабатываемого монитора, исходя из задания. Поскольку размер знакоместа составляет 8x8, то на каждый знак по вертикали и по горизонтали приходится по 8 пикселей.
Количество строк 64, следовательно, количество пикселей в строке равно:
648 = 512.
Количество столбцов 32, следовательно, количество пикселей в столбце равно:
328 = 256.
Исходя из этого, выбираем модель ЭЛТ, способную поддерживать такое разрешение. Выбираем модель кинескопа М41КХН140Х производства фирмы MATSUSHITA ELECTRIC (PANASONIC). В нем применена цветная электронно-лучевая трубка с повышенными эксплуатационными характеристиками. Данная ЭЛТ используется, например, в телевизорах VIEWSONIC 17GAA3L, PANASONIC VS1769-GA-1 и др.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ М41КХН140Х:
Тип кинескопа М41КХН140Х
Диагональ кинескопа 17" (43см)
Угол отклонения луча 90е
Размер зерна экрана не более 0,27 мм
Частотный диапазон разверток: по горизонтали по вертикали 30-70 кГц 50-180 Гц
Максимальная разрешающая способность 1280x1024
Напряжение питания 80-132 В, 198-264 В; 50-60 Гц
3 разработка структурной схемы
Исходя из описания работы системы управления цветным ЭЛТ дисплеем[1-3], синтезируем структурную схему структурную схему монитора, на которой показаны все необходимые для обеспечения его работы функциональные узлы и элементы управления.
Рисунок 3.1 – Структурная схема передачи видеоизображения на ЭЛТ экран.
Главным элементом монитора является электронно-лучевая трубка с
отклоняющей системой: кадровыми отклоняющими катушками (КК) и строчными (СК). Все остальные элементы, показанные на структурной схеме, служат для обеспечения режима работы электронно-лучевой трубки и согласования сигналов
, получаемых от компьютера.
Для получения растра на экране монитора необходимы блоки строчной и кадровой разверток. Задающие генераторы для этих блоков, как правило, расположены в едином блоке управления, поэтому на структурной схеме они показаны вместе.
Информация от компьютера поступает на входной разъем монитора и
далее на блок обработки видеосигналов для преобразования в сигналы с
уровнями напряжений управления модуляторами электронно-лучевой
трубки. Для монитора типа CGA, MDA, MCGA, HGC и EGA в функции
этого узла дополнительно входит преобразование входных видеосигналов
с уровнями TTL в сигналы RGB (матрицирование) для декодирования цветовой и яркостной информации, поступающей от компьютера.
В состав узла обработки видеосигналов входит также плата электронно-лучевой трубки, которая служит для подключения непосредственно к цоколю электронно-лучевой трубки.
Оконечные видеоусилители, как правило, располагаются на этой плате. Другие схемы блока обработки видеосигналов могут находиться на ней или на основной плате монитора.
Блок питания монитора вырабатывает все необходимое напряжение
для питания блоков, показанных на структурной схеме, кроме анодного
напряжения HV для электронно-лучевой трубки, которое для обеспечения
большей стабильности вырабатывается в высоковольтном блоке узла строчной развертки.
Блок управления служит для контроля входных сигналов от компьютера (синхроимпульсов) и установки режимов работы блоков: разверток, обработки видеосигналов, питания для поддержания и коррекции установленного режима изображения. Блок управления монитора выполняет
следующие задачи:
- анализ синхроимпульсов, поступающих от компьютера, и определение необходимого режима работы;
- установка рабочих частот, задающих генераторов кадровой и строчной разверток, и привязка их к синхроимпульсам;
- получение сигналов для коррекции параметров растра в соответствии с установленным режимом;
- обработка сигналов от других блоков для защиты электроннолучевой трубки и источника питания при аварийных ситуациях;
- обеспечение оператору доступа к набору подстроек на передней панели монитора.
Вторичный источник питания служит для формирования высоковольтных уровней напряжения: напряжение анода, ускоряющего напряжения G1 и G2, напряжения фокусировки, напряжение накала.
Далее будем считать, что блок питания и вторичный источник питания у нас уже имеется и их проектирование в данной работе не предусматривается.
Тогда рассмотрим проектирование каждого из основных блоков управления цветным ЭЛТ монитором.
Заключение
В ходе проделанной работы была разработана структурная схема цветного графического ЭЛТ монитора, с разрешением 512x256 пикселей.
В ходе работы была изучена современная схемотехника и исполнительные механизмы цветных ЭЛТ мониторов.
Список используемых источников
-
Солдатов, А.И. Электронные средства обработки и отображения информации: Учебное пособие/А.И.Солдатов. – Томск: Изд-во ТПУ,2008. – 177 с. -
Тюнин, Н. А. Микросхемы для современных мониторов. Справочное пособие. Изд: М.: СОЛОН-Пресс, 2004г., 336 стр. с ил. -
Тюнин Н.А., Родин А.В., ЖК и ЭЛТ телевизоры. Регулировка и ремонт. М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2008. - 135 стр., илл. - (Серия "Ремонт", выпуск 105). -
Мониторы ЭЛТ. – [Электронный ресурс]: http://www.mirpu.ru/ -
Видеоадаптеры VGA. – [Электронный ресурс]: http://ifmo-x100.ru/_ld/0/30_Flg.pdf