63078 (Ремонт системы управления видеокамер аналогового формата)

Письменная экзаменационная работа по теме:

Ремонт системы управления видеокамер аналогового формата

Введение

Конец девятнадцатого века ознаменовался новыми открытиями и изобретениями. Так, в 1873 году русским ученым А.Н. Ладыгиным была изобретена электрическая лампа накаливания, были открыты явления внутреннего и внешнего фотоэффекта, законы которого установлены А.Г.Столетовым в 1888 году.

В это время появились первые проекты телевизионных систем. Один из них был предложен в 1875 г. американцем Дж. Кери. В проекте предполагалось раскладывать передаваемое изображение на большое число малых по размерам отдельных элементов, каждый из которых характеризовался определенной яркостью. Из-за сложности реализации система не нашла практического применения.

Следующие проекты телевизионных систем были предложены почти одновременно и независимо друг от друга в 1879 г. португальским ученым Де-Пайва и в 1880 г. русским ученым П.И.Бахметьевым. В этих проектах содержалась идея последовательной передачи изображения по элементам, т.е. идея развертки изображения.

Наиболее совершенное электронное телевидение было внедрено лишь после разработки электронных преобразователей оптического изображения в электрический сигнал - передающих телевизионных трубок.

Новый качественный скачок в развитии телевидения произошел в 1967 году, когда появилось регулярное цветное телевидение.

В настоящее время выпускается множество моделей телевизоров. С каждым выпуском они усовершенствуются. Основные направления усовершенствования телевизоров связаны с увеличением их функциональных возможностей и удобства управления, с повышением надежности и уменьшением потребляемой энергии.

Для этих целей были разработаны следующие устройства: двухстандартные модули цветности, пригодные для приема сигналов, кодированных как по системе СЕКАМ, так и по системе ПАЛ; модули радиоканала, рассчитанные на прием сигналов вещательного телевидения по Российскому и западноевропейскому стандартам; беспроводное дистанционное управление на инфракрасных лучах; модуль выбора программ на восемь каналов и больше с цифровой индикацией каждого из них; плата внешней коммутации, предназначенная для подсоединения видеомагнитофона или компьютера; модуль кадровой развертки на микросхемах; модуль со строчным трансформатором, выполняющим одновременно функции умножителя напряжения с регуляторами фокусировки и ускоряющего напряжения; импульсный источник питания, где микросхема управляет работой ключевого каскада; модуль дежурного режима.

Нашли свое применение в телевизорах и такие усовершенствования, как устройство автоматического поддержания баланса белого цвета в процессе эксплуатации, что способствует правильности воспроизведения основных цветов, устройство гашения экрана кинескопа при выходе из строя кадровой развертки и устройство отключения телевизора от электрической сети в аварийных ситуациях и после окончания телевизионных передач. Кассетно модульная конструкция телевизоров позволяет производить замену одного или нескольких модулей, сохраняя неизменными все остальные.

Ремонт электронной системы управления видеокамерой

Принципы организации микропроцессорного управления видеокамерой. Система электронного управления в видеокамере практически ничем не отличается от подобной системы, применяемой в других видеоустройствах. Основу всего управленческого блока составляет центральный процессор, к которому тянутся «нити» других управляемых процессоров, системной памяти и исполнительных устройств.

Центральный процессор (микроЭВМ) осуществляет, опрос датчиков состояния ЛПМ, формирует сигналы управления для двигателей ЛПМ, автоматического фокуса, трансфокатора и экспозиции (ирисовой диафрагмы).

Общими функциями, присущими практически всем системам управления видеокамерами, являются:

• прием и декодирование команд с внешних клавиш управления работой видеокамеры;

• включение и выключение видеокамеры;

• обеспечение выдачи на дисплей ЖКИ (LCD) и видоискатель различной символьной служебной информации (титры, время и т.д.);

• хранение данных служебной информации;

• управление и контроль за работой видеоканала ВМ (видеомагнитофонной части) видеокамеры;

• управление и контроль за работой звукового канала ВМ видеокамеры;

• управление и контроль за работой схем управления камерной частью (контроллера камеры);

• обеспечение синхронной работы всех узлов и схем;

• управление и контроль за работой следящей системы видеокамеры (контроллера сервосхем и датчиков).

В большинстве видеокамер центральный процессор освобожден от функций управления клавиатурой и дисплеем. Их выполняет специальный процессор. Сканирование клавиатуры позволяет

определить режим работы камеры по требованию пользователя. Центральный процессор управления напрямую взаимодействует с переключателем режима работы видеокамеры, блоком питания, двигателем загрузки и выгрузки видеокассеты и режимом записи.

К процессору непосредственно подключен датчик, определяющий наклон видеокамеры, для обеспечения стабильности изображения при дрожании видеокамеры.

Центральный процессор также формирует сигнал начальной установки видеокамеры при включении питания. К нему подключен стабилизатор, который вырабатывает стабилизированное напряжение для питания процессора в дежурном режиме.

С центральным процессором связана микросхема формирования символов, которые отображаются на экране видоискателя при съемке в виде «иконок» (символических изображений минимальных размеров, обозначающих то или иное действие). При этом некоторая информация может быть записана на магнитную ленту, а другая лишь отражается на видоискателе как служебная.

К центральному процессору подключена микросхема, вырабатывающая сигналы точного времени. Эти сигналы в виде напряжения CLOCK 32 кГц поступают на него для фиксации реального времени и синхронизации системы электронного управления ЛПМ. Сам центральный процессор синхронизируется тактовым генератором, частота которого стабилизируется кварцевым резонатором.

Центральный процессор управляет непосредственно режимами загрузки и выгрузки кассет, получает информацию с датчиков вращения подающего и принимающего вала, а также информацию о конце ленты и наличии видеокассеты, управляет схемой коммутации записывающих видеоголовок, двигателями ЛПМ через соответствующие драйверы, каналом записи и воспроизведения звукового сопровождения.

Кроме того, у центрального процессора видеокамеры имеются специфические функции, которые присущи исключительно этим устройствам. Он обеспечивает управление микроконтроллерами (исполнительными процессорами):

• камерной части видеокамеры;

• сервосхем и датчиков для контроля за режимами работы ЛПМ видеомагнитофона видеокамеры;

• режимов записи и воспроизведения звука и изображения видеомагнитофонной части.

В некоторых видеокамерах микроЭВМ управления, как правило, объединяет в себе функции центрального процессора и контроллера сервосхем и датчиков. В то же время эти видеокамеры оснащены специальным микропроцессором управления функциональными клавишами, в котором обрабатываются команды масштабирования, ручной фокусировки, режима FADE (микширования спецэффектов), компенсации фоновой подсветки, а также некоторыми другими исполнительными процессорами для выполнения специальных функций видеокамер.

Видеокамеры, как и большинство бытовых электронных приборов, имеют систему дистанционного управления с использованием И К излучения. Для передачи информации используется модулированный сигнал ИК излучения. Цифровой код нажатой клавиши на пульте управления посылается в виде пачек импульсно-модулированных сигналов, которые принимаются приемником ИК излучения, где преобразуются в цифровой электрический сигнал, декодируемый центральным процессором управления или специальным процессором приемника ИК излучения. Протокол, используемый для управления видеокамерой, идентичен протоколу управления видеомагнитофоном (но не телевизором).

Управление видеомагнитофонной частью видеокамеры

Устройство системы управления и контроля видеомагнитофонной части видеокамеры практически не отличается от устройства таковой в современных высококлассных бытовых видеомагнитофонах.

В качестве примера можно привести систему управления и контроля, которой оснащены некоторые модели видеокамер фирмы Sony, выполненную на основе двух микропроцессорных чипов

системного (системным процессором будем называть БИС для управления всем комплексом устройств) процессора управления (процессор видеомагнитофонной части видеокамеры) (CPU) MPD75308 и сервопроцессора (SS) СХР80116.

Системный процессор в этом случае обеспечивает функции:

контроллера клавиатуры;

выдачи символьной информации на дисплей ЖКИ;

синхронизации устройств видеомагнитофонной части;

управления сервопроцессором видеомагнитофона;

анализа правильности загрузки видеокассеты и ее наличия в кассетоприемнике;

управления режимами перемотки;

включения и выключения режимов записи и воспроизведения;

программирования режимов записи и воспроизведения для работы в автоматическом режиме.

В то же время сервопроцессор выполняет вспомогательные, но не менее важные функции: управления двигателями БВГ и ведущего вала в системах автоматического регулирования скорости их вращения;

управления двигателем заправки ленты в ЛПМ;

генератора импульсов коммутации видеоголовок;

системы, следящей за состоянием датчиков видеомагнитофонной части видеокамеры (датчики вращения подкатушечников, датчики наличия кассеты).

Процессор управления видеомагнитофонной части видеокамеры и сервопроцессор связаны между собой цифровой последовательной системной шиной, по которой происходит обмен данными.

На рис. 3.22 приведен пример структурной схемы системы обмена данными между устройствами в видеомагнитофонной части видеокамеры.

В данной схеме в обмене информацией по системной шине, которая состоит из комплекта токопроводящих линий, помимо микросхем системного процессора и сервопроцессора участвуют также блоки цифровой памяти (EEPROM), генератора титров и обработки видеосигнала.

Система управления и контроля видеокамерой частью видеокамеры

Система управления и контроля видеокамерной частью видеокамеры обеспечивает:

1) обмен данными с узлом центрального процессора;

2) обмен данными с периферийными системами камерной части видеокамеры (электростатическое ППЗУ, ОЗУ спецэффектов и т.д.);

3) управление и контроль автофокусировки;

4) управление и контроль системы автоматического баланса белого;

5) управление и контроль системы стабилизации изображения;

6) управление и контроль экспозиции.

Рис 3.2 Структурная схема обмена данными между устройствами в видеомагнитофоне видеокамеры

Микрокомпьютерная система управления узлами и схемами видеокамерной части состоит из системного процессора управления видеокамерной частью, работа которого происходит под управлением центрального процессора и периферийных микросхем, которые в свою очередь управляются процессором видеокамерной части.

Устройство микрокомпьютера управления видеокамерой может быть построено по-разному, в зависимости от фирмы-производителя и функциональных возможностей конкретной модели.

Например, микропроцессорный чип MPD75308 может полностью выполнять функцию системного процессора камер.

В видеокамерах также используются специальные схемы синхрогенератора (SG) и тактового генератора (TG) (рис. 3.23), которые вырабатывают целый ряд синхронизирующих и тактовых сигналов, необходимых для правильной работы микросхем в канале обработки снимаемого изображения.

Строго говоря, эти схемы SG и TG не входят в состав микропроцессорной системы управления и контроля видеокамеры, и для центрального процессора камеры они являются периферийными узлами, как и микросхема процессора автофокусировки.

Тем не менее рассмотрение этих схем в подразделе, посвященном вопросам управления и контроля, необходимо, поскольку любые тактирующие генераторы можно называть управляющими. Кроме того, микросхема TG содержит цепи, непосредственно использующиеся в обработке сигналов изображения.

Рис. 3.23. Блок-схема управления видеокамерной частью ВК: ХУ\—ХУ4 — сигналы управления вертикальным регистром; 01, И2 — сигналы управления горизонтальным регистром; У\—У4 — напряжения для электродов вертикального регистра; VSUB, XSUB — напряжения для подложки ПЗС; TGSTBYD, TGSTBYI — импульс запуска; SCK — таймер; SO — синхронизатор данных; CS-TG — синхронизация тактового генератора; XSHP. XSHD, XSP1. XSP2, XSH1, XSH2 — сигналы синхронизации устройств; CL, CLP1. CLP4 — импульсы сброса; PBLK — блокирующий импульс; МСК — обмен с памятью; ID — сигнал идентификации; VD, HD — импульс запуска генераторов

Электронный видоискатель