اتصال آردوینو UNO به تلویزیون از طریق کابل AV و بدون نیاز به سخت افزار اضافی

برد آردویینو، یک برد جادویی و همه کاره است که تقریبا هرپروژه ای را می تواند به اجرا درآورد. برای این برد، نمایشگرهای مختلف نظیر کاراکتری، گرافیکی،OLED، تاچ و… وجود دارد که با اتصال آن ها به آردویینو، می توان پارامترهای مختلف را به نمایش درآورد. در پروژه اتصال آردوینو به تلویزیون، آردویینو خود را به کمک تنها یک کابل AV یا کابل RCA، بدون نیاز به هیچ وسیله و شیلد دیگری به تلویزیون متصل نموده و از آن به عنوان نمایشگر آردویینو، استفاده خواهیم کرد. در ادامه با مرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

 

---

شماتیک مدار اتصال آردوینو به تلویزیون

---

برای اتصال آردوینو به تلویزیون از طریق کابل AV، می بایست از پروتکل NTSC و یا PAL استفاده نمود. استاندارد NTSC یک استاندارد آمریکایی برای نمایش تصاویر است. این استاندارد تصاویر را به صورت ۳۰ فریم بر ثانیه و با طول و عرض ۷۲۰X480 نمایش می دهد. استاندارد اروپایی PAL نیز تصاویر را به صورت ۲۵ فریم بر ثانیه و با طول و عرض ۷۲۰X576 به نمایش در می آورد. برای اتصال آردویینو به تلویزیون از طریق کابل AV، مطابق تصویر زیر عمل کنید.

 

برای اتصالات مدار فوق، مطابق توضیحات زیر عمل نمایید.

اتصال پایه شماره ۹ آردویینو به یک مقاومت ۱k اهمی و اتصال پایه دیگر مقاومت به قسمت مثبت فیش یا کابل AV

اتصال پایه شماره ۷ آردویینو به یک مقاومت ۴۷۵ اهمی و اتصال پایه دیگر مقاومت به قسمت مثبت فیش یا کابل AV

اتصال قسمت منفی کابل یا فیش AV به منفی آردویینو (گراند مشترک)

به عبارت دیگر، اتصالات را می توان به صورت زیر هم نمایش داد.

 

در صورتیکه فیش مادگی AV در اختیار نداشتید، می توانید یک کابل AV را از یک طرف ببرید. کابل مورد استفاده در این آموزش دارای دو رشته، یکی با روکش و دیگری بدون روکش است. قسمت روکش دار مثبت و یا همان دیتا و قسمت بدون روکش منفی است.

 

---

نصب کتابخانه تلویزیون TV آردوینو

---

کتابخانه‌ها در راه اندازی بردهای آردوینو نقش مهمی دارند. برای اتصال آردوینو به تلویزیون بایستی از کتابخانه مخصوص این کار به نام tvout استفاده نماییم. برای دانلود و نصب این کتابخانه در آردوینو، ابتدا مطابق فلش های تصویر زیر، روی منوی tools و سپس روی گزینه manage libraries کلیک نمایید.

 

پس از کلیک بر روی گزینه manage libraries، با تصویر زیر روبه رو خواهید شد. در قسمت مشخص شده با فلش، عبارت tvout را تایپ نمایید تا کتابخانه مورد نظر در مخازن آردویینو جستجو و یافت شود.

با تایپ عبارت tvout، این کتابخانه مطابق تصویر زیر یافت می شود. برای نصب آن، مطابق فلش بر روی عبارت install کلیک نمایید تا کتابخانه اتصال آردوینو به تلویزیون نصب گردد.

در این مرحله، کتابخانه با موفقیت نصب شده و آماده استفاده است.

 

---

توابع کلیدی و کاربردی کتابخانه TVOUT

---

در این قسمت به بررسی توابع کلیدی و کاربردی TVOUT برای اتصال آردوینو به تلویزیون می‌پردازیم. این کتابخانه طیف وسیعی از توابع نظیر ترسیم اشکال هندسی، نمایش متن، ترسیم جدول و نمایش عکس بر روی صفحه تلویزیون را در بر می‌گیرد.

 

---

تبدیل عکس به فرمت HEX

---

برای نمایش عکس در صفحه تلویزیون به کمک برد آردویینو، ابتدا می بایست عکس را به فرمت hex تبدیل کنیم. توجه داشته باشید که عکس به فرمت bmp. و اندازه آن بیشتر از ۱۲۸×۶۴ نباشد. برای تبدیل عکس به فرمت هگز، ابتدا وارد سایت تبدیل عکس به فرمت هگز شوید. پس از ورود به سایت، عکس مورد نظر خود را با کلیک بر روی Choose File، انتخاب و آپلود نمایید. سپس در قسمت گزینه ها، تیک binary را بردارید.

 

پس از آپلود و انتخاب عکس، با تصویر زیر روبه رو می شوید. قسمت مشخص شده با کادر قرمز رنگ کد هگز معادل تصویر شماست. این قسمت را می بایست کپی کرده و در برنامه خود برای اتصال آردوینو به تلویزیون قرار دهید.

 

 

---

کد اتصال آردوینو به تلویزیون

---

در این قسمت کدهای برنامه نمایش عکس در تلویزیون با برد آردوینو را مشاهده می نمایید. همانند دیگر آموزش‌ها کدها را کپی کرده و به نرم افزار آردوینو منتقل کنید.

#include <TVout.h>
#include <fontALL.h>
TVout TV;
  const unsigned char logo[] PROGMEM = {
  ۱۱۲, ۳۶,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x01,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x0F,0xFC,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x3F,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x7F,0xFF,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x01,0xFF,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x01,0xE0,0x0F,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x03,0xE0,0x13,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,
  ۰x03,0xE3,0xE7,0xF8,0xFF,0x04,0x00,0x40,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,
  ۰x07,0xE3,0x85,0xD8,0x41,0x8C,0x00,0x63,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,
  ۰x07,0xE3,0x05,0x98,0x40,0xC0,0x00,0x06,0x08,0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,
  ۰x07,0xE2,0x06,0x18,0x40,0x6C,0x38,0x66,0x01,0x78,0x7C,0x7C,0x8C,0x00,
  ۰x07,0xE0,0x00,0x1C,0x40,0x6C,0x44,0x66,0x01,0x8C,0x04,0x70,0x98,0x00,
  ۰x07,0xE0,0xC0,0x18,0x40,0x6C,0x84,0x67,0xC1,0x04,0x06,0x60,0xB0,0x00,
  ۰x07,0xE3,0xC0,0x78,0x40,0x6C,0x86,0x61,0xF1,0x04,0x16,0x60,0xE0,0x00,
  ۰x07,0x83,0xC7,0xF8,0x40,0x6C,0x84,0x60,0x39,0x04,0x66,0x60,0xB0,0x00,
  ۰x03,0xE3,0xF1,0xF8,0x40,0xCC,0x84,0x60,0x19,0x04,0xC6,0x60,0x90,0x00,
  ۰x03,0xE0,0x03,0xF8,0x41,0xCC,0x44,0x60,0x19,0x8C,0x86,0x60,0x98,0x00,
  ۰x03,0xE0,0x0F,0xF0,0xFF,0x0C,0x7C,0x66,0x31,0xF8,0x7E,0x60,0x8C,0x00,
  ۰x01,0xFF,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0x06,0x07,0xE1,0x20,0x30,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0xFF,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0x04,0x00,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x7F,0xFF,0xC0,0x00,0x00,0x0C,0x00,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x3F,0xFF,0x80,0x00,0x00,0x70,0x00,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x0F,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x03,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  ۰x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
};

void setup() {
  TV.begin(PAL);
  delay(1000);
  TV.clear_screen();
  TV.bitmap(10, 10, logo);

}

void loop() {

  delay(60);

}

 

---

تحلیل کد اتصال آردوینو به تلویزیون

---

در این قسمت به بررسی کدهای نمایش تصویر در تلویزیون به کمک آردویینو می پردازیم. در ابتدا در نظر بگیرید که در کدهای هگزی که  از سایت تبدیل عکس به هگز دریافت کرده اید، تغییری کوچک باید ایجاد نمایید.  در ابتدای کدهای هگز، مطابق کدهای برنامه، می بایست اندازه عکس خود را درج نمایید. در ابتدای کدهای هگز، عبارت زیر بیانگر اندازه عکس است.

۱۱۲,۳۶

برای بدست آوردن اندازه عکس، کافیست بر روی عکس کلیک راست کرده و در قسمت properties، بر روی details کلیک نمایید و اندازه عکس را مشاهده نمایید. در  قسمت مشخص شده، عرض عکس ۱۱۲ و ارتفاع آن ۳۶ است که درکدهای هگز آن را مشخص کرده ایم. مجددا دقت داشته باشید که عرض و ارتفاع عکس نباید بیش از ۱۲۸×۶۴ شود.

 

در رابطه با کدهای هگز، عبارت PROGMEM بیانگر این است که تصویر ما در حافظه فلش، جایی که کدهای برنامه قرار می گیرد، ذخیره خواهد شد. با توجه به حجم بالاتر حافظه فلش نسبت به RAM میکروکنترلر، به کمک کلمه کلیدی PROGMEM می توانیم داده های خود را در حافظه فلش ذخیره نماییم.  در ابتدا می بایست حالت تلویزیون خود را تعیین نماییم. ما حالت PAL را انتخاب نموده ایم.

TV.begin(PAL);

در ادامه ابتدا صفحه تلویزیون خود را پاک نموده و به کمک تابع bitmap، در موقعیت ۱۰و ۱۰، تصویر خود که به فرمت HEX تبدیل شده است را به نمایش در می آوریم.

 TV.bitmap(10, 10, logo);

در نهایت با اجرای برنامه و اتصال فیش AV به تلویزیون، تصویر زیر را مشاهده خواهیم نمود.

 

---

زمان‌سنج و نمایش در تلویزیون با آردوینو

---

در این قسمت به ساخت یک تایمر و نمایش مدت زمان طی شده از لحظه فعال شدن آردویینو، می‌پردازیم. برای نمایش زمان، از تابع ()millis استفاده می نماییم. همانطور که می دانید، این تابع مدت زمان طی شده از لحظه روشن شدن آردویینو تاکنون را به صورت میلی ثانیه در خود، تا سقف ۵۰ روز را ذخیره می‌کند. به کمک تابع print کتابخانه tvout، می توانیم زمان را هم برای اتصال آردوینو به تلویزیون نمایش دهیم. حتی به کمک این تابع می توانیم پارامترهای اندازه گیری شده توسط سنسورها نظیر دما، رطوبت، فشار و … را  بر روی تلویزیون نمایش دهیم.

 

---

کد زمان‌سنج در تلویزیون با آردوینو

---

در این قسمت کدهای نمایش زمان در تلویزیون به کمک آردوینو را مشاهده می‌نماییم.

#include <TVout.h>
#include <fontALL.h>
TVout TV;
void setup() {
  TV.begin(PAL);
  delay(1000);
  TV.select_font(font6x8);
  TV.clear_screen();

}

void loop() {
 TV.print(10, 10, millis() / 1000);
delay(60);
TV.clear_screen();
}

 

---

تحلیل کد زمان سنج آردوینو به تلویزیون

---

در قسمت setup، ابتدا نوع نمایش تصاویر، در اینجا PAL را انتخاب می نماییم. در قدم بعدی، به کمک تابع زیر، نوع فونت را انتخاب می نماییم.

 TV.select_font(font6x8);

در نهایت در قسمت loop، ابتدا به کمک تابع print، زمان را نمایش می دهیم. در این تابع، دو ورودی اول، مکان نمایش داده بر روی صفحه و پارمتر سوم داده را مشخص می نمایند. از آنجاییکه تابع ()millis زمان را به صورت میلی ثانیه ذخیره می کند، با تقسیم آن بر ۱۰۰۰، زمان را در رواحد ثانیه خواهیم داشت.

  TV.print(10, 10, millis() / 1000);

در ادامه تاخیری به مدت ۶۰ میلی ثانیه خواهیم داشت و سپس صفحه برای نمایش بعدی داده ها، پاک خواهد شد.

 

---

وسایل مورد نیاز

---

برد آردوینو UNO

مقاومت ۱K و ۴۷۰ اهم (به جای مقاومت ۴۷۰ اهم می‌توانید دو عدد ۱ کیلو را موازی کنید.)

کابل AV یا همان RCA و یا فیش مادگی آن

 

---

جمع بندی

---

در این آموزش به نحوه اتصال آردویینو به تلویزیون پرداختیم. به کمک این آموزش، می توان از تلویزیون به عنوان نمایشگر آردویینو استفاده نمود. برای این آموزش کاربردهای خیلی وسیعی را می توان در نظر گرفت، از ایجاد یک اتاق کنترل که دما و رطوبت قسمت های مختلف را به نمایش در می آورد تا اتصال به اینترنت و نمایش پارمترهای مختلف. در آموزش های بعدی، بر روی این موضوع بیشتر تمرکز نموده و مطالب بیشتری با محوریت آردویینو و نمایشگر تلویزیونی، منتشر خواهیم نمود.

 

 

---

نظرسنجی

---

از اینکه این مطلب را مطالعه نمودید، صمیمانه سپاسگزاریم.  لطفا به جهت ارتقا کیفیت مطالب، در صورت تمایل، به سوالات زیر، به صورت کامنت در انتهای همین مطلب، پاسخ دهید.

۱-آیا این مطلب کامل و مفید بود؟

۲-به نظر شما این مطلب چه نواقصی دارد که می باید به آن اضافه شود؟

۳- آیا این مطلب روان و ساده بیان شده بود؟

۴- به نظر شما، از اتصال آردویینو به تلویزیون و استفاده از تلویزیون به عنوان نمایشگر آردویینو، در چه جاهایی و چه پروژه هایی می توان استفاده نمود؟

 

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.