AT89C52+74ACT715PC制作多频彩显信号发生器

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显示器是故障率较高的电脑外设之一。在显示器的维修过程中,如果有一台信号发生器,使我们脱开繁重的主机箱束缚,会给维修工作带来极大的便利,它可以用于PC维修中确诊是显卡出问题,还是显示器有故障,可谓一举两得。笔者自制的这台信号发生器的行频率上限值为106.3kHz,场频率上限值为85Hz,下限值分别为31.5kHz,60Hz。它具有空信号、STANDBY、SUSPEND、1分钟~24小时定时发送信号等功能(主要用于加温,软故障模拟)。其频率范围和功能已经能满足绝大多数显示器维修场合的需求。

电路分析

多频彩显信号发生器的电原理图如图1所示。工作原理简述如下:220V市电经T1降压为12V的交流电后,经VD11、VD12、VD13、VD14组成的桥式整流电路形成脉动的直流电,再经C2滤波后为IC106提供平滑的直流电。此电压经三端稳压器7805稳压后形成稳定的5V电压,经C4滤波后为IC101~IC105、IC107、IC108供电。本实例中使用了单片机AT89C52,由于其P0口没有上拉电阻,驱动能力较低,因此用R12~R19组成的排阻对其端口进行上拉。虽然P2口内部已具有上拉电阻,但其带载能力较弱,为提高读取键值状态的可靠性,也分别加上了上拉电阻,如图中R20~R23所示。B101、C7、C8以及C5、R27组成典型的单片机最小系统。R25、R26是为了IC101与IC105进行I\(_{2}\)C通信而设的上拉电阻,目的是使模拟I\(_{2}\)C总线能满足I\(_{2}\)C总线的要求。R24是存储片AT24C04写保护引脚7脚的高电平上拉电阻,P1N2、P1N3、P1N4是频率切换选择开关。SW2、P1N5、P1N6为确认开关,当P1N2、P1N3、P1N4选定后,再按SW2、P1N5、P1N6就可以进入相应的模式工作了。IC107是5V压控晶振,主要是为IC102提供振荡信号源,其振荡频率为80MHz。RP1、RP2、RP3用于调整输出信号的幅度。当系统加电后IC101通过P0口、P2口读取频率选择开关的状态,与内部的数据库比较后再去读取确认键,两者变量值相与,如果为1就通过P1口与P3口控制74ACT715PC芯片的时序,使其产生相应模式下的行场频率信号、RGB信号,此信号经IC103、IC104缓冲后由VGA端子输出信号。

图1
图1 🔍原图 (850×750)

电路调试

该电路的软件笔者已调试成功,并固化试机了很长时间并未发生异常,因此大家无需再调试,软件源程序及烧录文件见本期配刊光盘。

硬件制作完成后,首先用万用表测一下IC101的40脚,看其电压是否为5V,否者请检查电源电路。如果电源电压正常,用万用表分别测一下IC101的18脚和19脚,并确认是否为1/2V\(_{CC}\)左右。有条件的读者可以用示波器测量,其频率为12MHz,幅度为33.3V\(_{PP}\),见图2。接下来将0~15位的数码开关分别接于P1N2、P1N3、P1N4,使它们显示的数字分别为:0,0,0。然后按下P1N5、P1N6及SW2,重新开关电源就可以了。如果电路连接正常,用示波器测量IC103的4脚,应有行频率信号输出,其波形如图3所示, 频率为31.5kHz,幅度为59.4V\(_{PP}\)左右。将示波器探头接至IC103第6脚也应该有60Hz的场信号输出,并且幅度为49.4V\(_{PP}\)左右,其波形如图4所示。否则请检查IC101、IC102、IC103之间的线路是否有接错,IC102的11脚是否有如图5所示的80MHz的正弦波。最后也是最重要的一步,就是RGB图像信号的调整。建议最好用数控的示波器,用示波器探头分别测量IC104的3、11、8脚是否有如图6所示的波形,之后将探头移至VGA输出端上调整RP1、RP2、RP3,使输出的信号幅度为43.8V左右。图像信号幅度过高、过低或三枪不平衡会给我们的实际使用带来很大的困难。过高或过低使图像信号中的亮度电平异常,这将影响白平衡、暗平衡的调整。三枪不平衡,将使得一些缺色及彩管老化的机子很难确诊是机器问题,还是显卡问题。因此说RGB三枪信号的正确调整是本信号发生器的关键所在。

图2
图2 🔍原图 (512×316)
图3
图3 🔍原图 (512×316)
图4
图4 🔍原图 (512×316)
图5
图5 🔍原图 (512×316)

其他模式信号的输出,请读者参看本期配刊光盘中的main.txt文件。图7是笔者调试成功后的行场频率信号的波形,供大家参考。只要硬件电路连接无误,将编译好的HEX文件或BIN文件烧录到单片机上,就可以正常工作了。如果大家在制作过程中遇到什么问题不理解可以到笔者网站http://www.kx51.com访问。

图6
图6 🔍原图 (512×316)

文/吴章杭