7 progetti interessanti che utilizzano l'ESP32 per generare video compositi

Molti dei progetti di elettronica fai-da-te visivamente più interessanti richiedono un display di qualche tipo, ma collegare e guidare a Il pannello LCD TFT, o una serie di LED colorati, spesso richiede una scheda di interfaccia speciale, o talvolta solo un sacco di complicati cablaggio. Una semplice alternativa è utilizzare un normale televisore per l'output, proprio come facevano i computer degli anni '80.

Anche se potresti non avere più un ingombrante televisore CRT in giro, non ne hai bisogno. Come un cenno al passato, la maggior parte dei televisori moderni è dotata di un jack di ingresso composito. Questo input, destinato principalmente alle vecchie console retrò o videoregistratori, è perfettamente adatto per l'attività.

Diamo un'occhiata a diversi progetti che utilizzano questa tecnica, ma prima parliamo un po' dei diversi tipi di segnali video e del perché la vecchia tecnologia può essere migliore per i nostri scopi!

Come funzionano i display digitali

I display moderni sono dispositivi digitali. I colori sono informazioni di temporizzazione trasmesse come segnali digitali su singoli fili, qualcosa che è noto come bus digitale. Sebbene ci siano molti modi per collegare un moderno display digitale a un progetto fai-da-te, quasi tutti coinvolgono una scheda personalizzata o un fascio di cavi. Alcuni display, ad esempio quelli che si basano sul bus SPI, richiedono un minimo di quattro fili, più l'alimentazione. Con altri display, può andare anche peggio! Se stai solo cercando di collegare rapidamente un display per un progetto, può diventare disordinato!

Perché la tecnologia analogica precedente può aiutare

Per gran parte dei primi giorni della televisione, il video era un mezzo analogico. Ciò significava che invece di trasmettere immagini come una serie di segnali separati su un bus digitale, i vecchi televisori analogici facevano affidamento sulla codifica del colore e della luminosità dell'immagine su un singolo segnale trasmesso in modalità wireless via radio o tramite a cavo. Il primo era noto come broadcast televisivo, mentre il secondo era noto come video composito. La chiave, tuttavia, è che tutte le informazioni sono racchiuse in un unico segnale.

I segnali analogici sono stati ampiamente sostituiti dai segnali digitali nell'elettronica moderna, principalmente perché un segnale analogico è suscettibile di degradazione, specialmente se viene registrato più e più volte. Questo è il motivo per cui i video degli anni '80, la maggior parte dei quali sono stati registrati su nastri VHS, hanno un aspetto poco lusinghiero per loro: possono essere sfocati, i colori tendono a sbiadire, le aree luminose sbocciano e occasionalmente l'immagine può rotolare o vacillare.

I segnali digitali non soffrono di questi effetti: sono molto più nitidi e generalmente non sono influenzati dalla registrazione o dalla ritrasmissione. Ecco perché i dispositivi moderni, compresi i televisori, sono quasi interamente digitali.

Quindi, la decisione è chiara: se vuoi un'immagine super nitida, il digitale è la strada da percorrere. Ma per molti progetti, l'output composito darà al tuo progetto semplicità e forse un po' di fascino vintage!

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Diamo un'occhiata ad alcuni progetti in cui individui pieni di risorse hanno utilizzato il versatile microcontrollore ESP32 per fare proprio questo.

1. Com'è iniziato: trasmettere il canale 3 a colori su un ESP

Il primo progetto utilizza l'ESP8266, che è il predecessore dell'ESP32; utilizza anche video wireless broadcast, anziché composito cablato. Ma questo è stato, per quanto ne so, il primo hack che ha mostrato il potenziale dell'utilizzo di un microcontrollore digitale ESP per interagire con i televisori. Ecco perché abbiamo scelto di dare il via alla lista con la dimostrazione di CNLohr:

Nonostante sia una demo impressionante, l'utilizzo del video trasmesso limita significativamente la qualità del video e la gamma lo è limitato, quindi i progetti successivi tendono a utilizzare due fili invece per connettersi all'ingresso composito RCA giallo su un televisore o tenere sotto controllo.

2. Video composito ESP32

Per quanto ne so, Bitluni è stato il primo a dimostrare l'uso del video composito sull'ESP32. In questo dimostrazione impressionante, ha mostrato che l'ESP32 può animare figure tridimensionali ombreggiate in tempo reale:

Sebbene questa demo inizialmente fosse realizzata solo in bianco e nero, presto le cose sarebbero cambiate...

3. Colore PAL sull'ESP32

In un video futuro, Bitluni ha ampliato la sua tecnica per generare grafica a colori. La tecnica che usava all'epoca funzionava solo su televisori in grado di accettare il PAL europeo standard, ma è stato un enorme passo avanti e degno di un omaggio animato al film "2011: A Space Odessea":

Bitluni ha anche dimostrato una console arcade a colori basata sull'ESP32 chiamata Game Wing. Sebbene richiedesse una scheda PCB personalizzata, suggeriva che l'ESP32 potesse essere utilizzato per i videogiochi:

4. ESP 8 bit

A proposito di giochi arcade, quale modo migliore per rivivere la televisione analogica se non giocando ai videogiochi arcade delle classiche console dell'epoca? Con il suo Progetto ESP a 8 bit, Rossumer trasforma l'ESP32 in una console di gioco retrò in grado di riprodurre giochi Atari, NES e SMS.

Un risultato significativo di Rossumer è che ha capito come mostrare il colore non solo nel PAL europeo standard - come aveva fatto Bitluni - ma anche lo standard nordamericano NTSC, rendendo il suo progetto compatibile con i televisori In tutto il mondo.

5. ESPFlix

Rossumer ha preso la palla e ha rotolato con essa, spingendo costantemente i confini di ciò che è possibile con l'ESP32.

Il culmine del suo lavoro è forse ESPFlix, un progetto incredibile che prende una scheda ESP32 poco costosa e contiene tutta la tecnologia necessaria per l'elaborazione di flussi audio e video su Internet.

Il risultato finale consente all'economico ESP32 di funzionare come un servizio di streaming video gratuito che puoi utilizzare per guardare i programmi TV.

6. ESP 8 BIT Composito

Sebbene il lavoro di CNLohr, Bitluni e Rossumer fosse pionieristico, non si prestava molto bene all'uso da parte di altri che desideravano generare video nei loro progetti. Roger-random ha adattato parte del lavoro di Rossumer in una libreria di facile utilizzo, Composito ESP 8 BIT, che mette in mostra, tra le altre cose, la possibilità di mostrare GIF animate.

Per mostrare questa capacità, Roger ha chiesto a Emily Velasco di creare una simpatica animazione di un gatto che cavalca un calamaro intergalattico! I risultati sono fantastici su una vecchia TV Zenith!

7. Video a colori composito ESP32 / Orologio Dali ESP32

Un altro progetto che ha tentato di portare avanti il ​​lavoro precedente è stato il mio Video a colori composito ESP32 biblioteca. Come con la libreria di Roger, ho preso le tecniche dal lavoro di Rossumer, ma l'ho usato per aggiornare le demo originali di Bitluni, consentendo loro di lavorare a colori sia sugli standard video NTSC che PAL.

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Questa libreria migliorata è stata abbastanza versatile da permettermi di creare il file ESP32 Orologio Dalì:

Cosa potresti costruire dopo?

Così il gioco è fatto. Sette progetti che prendono un moderno microcontrollore ESP e lo utilizzano per generare immagini colorate e grafica che utilizza nient'altro che pochi fili e l'antica tecnologia del video analogico segnali! Come potresti usare questa stessa tecnica nei tuoi progetti?

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