一、项目概述

本项目是一款面向老式 CRT 显像管电视检修、调校场景的便携式模拟视频测试信号发生器，硬件核心采用 ESP32 微控制器，基于 ESP32CompositeVideo 开源视频库实现 CVBS 复合视频信号输出，支持 PAL、NTSC 两大主流模拟电视制式。设备可输出标准彩条等专业电视测试图案，用于快速评估 CRT 电视机的色彩、几何、同步、灰度等显示性能。项目整体成本低廉、结构精简，既可以使用配套 PCB 组装成品，也支持面包板快速搭建原型，适配复古家电维修、老电视收藏调试、电子教学实验等场景。

二、设计目标

1. 低成本易上手：整机物料成本约 10 美元，元器件数量少，焊接难度低，适合电子爱好者入门制作；

2. 便携低功耗：支持 USB 供电与锂电池供电两种方式，可脱离电源插座现场使用；

3. 功能实用：内置多组标准测试图，支持 PAL/NTSC 制式一键切换，开机自动记忆上次设置，无需反复配置；

4. 轻量化方案：不依赖专用视频发生芯片，直接利用 ESP32 软件生成模拟 CVBS 视频信号，简化硬件设计。

三、硬件方案

硬件主体以 LOLIN D32（ESP32）开发板为核心，配套少量外围器件：2 只轻触按键、RCA 复合视频插座、排针。项目仓库提供完整 PCB 工程与 Gerber 生产文件，可直接交由 PCB 工厂打板焊接；若仅用于验证功能，无需制作 PCB，通过面包板接线即可完成搭建。

• 按键 1：切换不同测试图案

• 按键 2：切换 PAL / NTSC 视频制式

• 输出接口：黄色 RCA AV 接口，输出 CVBS 复合视频信号直连 CRT 电视

四、软件与固件方案

固件基于 Arduino IDE 开发，依赖 ESP32CompositeVideo、ESP_8_BIT 开源库完成视频信号编码。提供两种固件部署方式：

1. 网页在线烧录：连接设备后通过浏览器直接刷写固件，仅需提前安装 CH340 串口驱动，门槛更低；

2. 本地编译烧录：克隆项目代码仓库，在 Arduino IDE 中安装指定版本 ESP32 板包，打开工程文件编译上传。

设备运行逻辑：上电后加载上一次保存的制式参数；短按按键切换画面图案，切换制式时即时更新视频输出，画面刷新无延迟。受底层图像实现方案限制，图像调色板仅支持 256 色，输出画面存在轻微色彩断层，属于本方案固有局限。

五、使用场景

1. 复古 CRT 电视机维修、色彩校准、同步故障排查；

2. 老式影视设备收藏爱好者调试、验收显像管电视；

3. 电子实训教学，演示模拟 CVBS 视频原理、PAL/NTSC 制式差异；

4. 复古影像装置、艺术装置的视频信号源。

六、项目特色

1. 开源开放：硬件图纸、固件代码全部开源，可自由修改、二次开发；

2. 对比同类方案优势：相比专业商用视频信号发生器，成本大幅降低；相比 RP2040 版本测试图发生器，本方案输出 CVBS 复合视频，适配普通 AV 口 CRT 电视（RP2040 版本为 15kHz RGB 信号，适配 RGB 接口显示器）；

3. 使用友好：无复杂配置界面，纯按键操作，上电即用，自带参数记忆。

七、局限性说明

受 ESP32 软件视频库架构限制，图像色彩位深有限，最大仅 256 色输出，画面会出现可观察的色带分层效果，不满足高精度专业广电级测试需求，定位为爱好者、维修场景的简易便携测试工具。

八、License

GPL-3.0 license

九、项目地址

https://github.com/nmur/ESP32-TestPatternGenerator