7 projetos interessantes que usam o ESP32 para gerar vídeo composto

Muitos dos projetos eletrônicos de bricolage mais visualmente interessantes exigem algum tipo de exibição, mas conectar e dirigir um O painel LCD TFT - ou um banco de LEDs coloridos - geralmente requer uma placa de interface especial ou, às vezes, muito complicada fiação. Uma alternativa fácil é usar uma televisão comum para saída, assim como os computadores dos anos 80 costumavam fazer.

Embora você não tenha mais uma televisão CRT volumosa por aí, você não precisa de uma. Como um aceno ao passado, a maioria dos aparelhos de televisão modernos possui um conector de entrada composto. Esta entrada, destinada principalmente a consoles retrô ou videocassetes mais antigos, é perfeitamente adequada para a tarefa.

Vejamos vários projetos que usam essa técnica, mas primeiro, vamos falar um pouco sobre os diferentes tipos de sinais de vídeo e por que a tecnologia mais antiga pode ser melhor para nossos propósitos!

Como funcionam os displays digitais

Os displays modernos são dispositivos digitais. As cores são informações de tempo que são transmitidas como sinais digitais em fios individuais, algo que é conhecido como barramento digital. Embora existam muitas maneiras de conectar um display digital moderno a um projeto de bricolage, quase todas elas envolvem uma placa personalizada ou um pacote de fios. Alguns monitores — por exemplo, aqueles que dependem do barramento SPI — requerem um mínimo de quatro fios, mais alimentação. Com outros monitores, pode ficar ainda pior! Se você está apenas tentando conectar rapidamente uma tela para um projeto, pode ficar confuso!

Por que a tecnologia analógica mais antiga pode ajudar

Durante grande parte dos primeiros dias da televisão, o vídeo era um meio analógico. Isso significava que, em vez de transmitir imagens como uma série de sinais separados em um barramento digital, os aparelhos de televisão analógicos mais antigos contavam com em codificar a cor e o brilho da imagem em um único sinal que foi transmitido sem fio via rádio ou através de um cabo. O primeiro era conhecido como televisão aberta, enquanto o último era conhecido como vídeo composto. A chave, no entanto, é que todas as informações são empacotadas em um único sinal.

Os sinais analógicos foram amplamente substituídos por sinais digitais na eletrônica moderna, principalmente porque um sinal analógico é suscetível à degradação, especialmente se for gravado repetidamente. Esta é a razão pela qual os vídeos dos anos 80, a maioria deles gravados em fitas VHS, têm um aspecto pouco lisonjeiro para eles: eles podem ser difusos, as cores tendem a sangrar, as áreas brilhantes florescem e, ocasionalmente, a imagem pode rolar ou vacilar.

Os sinais digitais não sofrem desses efeitos: eles são muito mais nítidos e geralmente não são afetados por serem gravados ou retransmitidos. É por isso que os dispositivos modernos, incluindo as TVs, são quase inteiramente digitais.

Então, a decisão é clara: se você quer uma imagem super nítida, o digital é o caminho a seguir. Mas para muitos projetos, a saída composta dará ao seu projeto simplicidade e talvez um pouco de charme vintage!

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Vamos dar uma olhada em alguns projetos em que indivíduos engenhosos usaram o versátil microcontrolador ESP32 para fazer exatamente isso.

1. Como começou: Transmitindo o Color Channel 3 em um ESP

O primeiro projeto usa o ESP8266, que é o antecessor do ESP32; ele também usa vídeo sem fio de transmissão, em vez de composto com fio. Mas este foi, que eu saiba, o primeiro hack que mostrou o potencial de usar um microcontrolador digital ESP para interagir com aparelhos de televisão. É por isso que escolhemos iniciar a lista com a demonstração do CNLohr:

Apesar de ser uma demonstração impressionante, o uso de transmissão de vídeo limita significativamente a qualidade do vídeo e o alcance é limitado, então projetos posteriores tendem a usar dois fios em vez de se conectar à entrada composta RCA amarela em uma televisão ou monitor.

2. Vídeo Composto ESP32

Que eu saiba, Bitluni foi o primeiro a demonstrar o uso de vídeo composto no ESP32. Nisso demonstração impressionante, ele mostrou que o ESP32 poderia animar figuras tridimensionais sombreadas em tempo real:

Embora esta demo tenha sido inicialmente feita apenas em preto e branco, isso logo mudaria...

3. Color PAL no ESP32

Em um vídeo futuro, Bitluni expandiu sua técnica para gerar gráficos coloridos. A técnica que ele usava na época só funcionava em aparelhos de televisão capazes de aceitar o PAL europeu padrão, mas foi um grande passo à frente e digno de uma homenagem animada ao filme "2011: Um Espaço Odese":

Bitluni também demonstrou um console de arcade colorido baseado no ESP32 chamado Game Wing. Embora exigisse uma placa PCB personalizada, sugeriu que o ESP32 poderia ser usado para videogames:

4. ESP 8 bits

Falando em jogos de arcade, que melhor maneira de reviver a televisão analógica do que jogando jogos de arcade dos consoles clássicos da época? Com o seu Projeto ESP 8 bits, Rossumer transforma o ESP32 em um console de jogos retrô que pode jogar Atari, NES e SMS.

Uma conquista significativa de Rossumer é que ele descobriu como mostrar cores não apenas no PAL europeu padrão - como Bitluni havia feito - mas também o padrão norte-americano NTSC, tornando seu projeto compatível com aparelhos de televisão no mundo todo.

5. ESPFlix

Rossumer pegou a bola e rolou com ela, constantemente ultrapassando os limites do que é possível com o ESP32.

A culminação de seu trabalho é talvez ESPFlix, um projeto incrível que pega uma placa ESP32 barata e coloca nela toda a tecnologia necessária para processar streams de vídeo e áudio da internet.

O resultado final permite que o barato ESP32 funcione como um serviço de streaming de vídeo gratuito que você pode usar para assistir a programas de TV.

6. ESP 8 BIT Composto

Embora o trabalho de CNLohr, Bitluni e Rossumer fosse pioneiro, não se prestava muito bem para uso por outros que queriam gerar vídeo em seus projetos. Roger-random adaptou alguns dos trabalhos de Rossumer em uma biblioteca fácil de usar, Composto ESP 8 BIT, que ostenta, entre outras coisas, a capacidade de mostrar GIFs animados.

Para mostrar essa capacidade, Roger pediu a Emily Velasco que criasse uma animação fofa de um gato montando uma lula intergaláctica! Os resultados parecem fantásticos em uma antiga TV Zenith!

7. Vídeo em cores composto ESP32 / relógio ESP32 Dali

Outro projeto que tentou avançar em trabalhos anteriores foi o meu Vídeo em cores composto ESP32 biblioteca. Assim como na biblioteca de Roger, peguei técnicas do trabalho de Rossumer, mas usei-as para atualizar as demos originais do Bitluni, permitindo que trabalhassem em cores nos padrões de vídeo NTSC e PAL.

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Esta biblioteca aprimorada foi versátil o suficiente para eu construir o Relógio ESP32 Dali:

O que você pode construir em seguida?

Então aí está. Sete projetos que pegam um moderno microcontrolador ESP e o usam para gerar imagens coloridas e gráficos usando nada mais do que alguns fios e a tecnologia consagrada do vídeo analógico sinais! Como você pode usar essa mesma técnica em seus próprios projetos?

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