CN103218956A - 一种伸缩旋转展示矩阵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子通信、机械控制和图像处理技术，主要应用于展览展示行业。本发明包括具有位置传感的电动伸缩单元、具有位置传感的电动旋转单元、伸缩旋转单元控制电路、总控制电路组成。上述电动单元可拼装成矩阵模块，矩阵模块可进一步拼装成大型的矩阵显示屏；各单元由总控制电路统一控制，将PC机发来的显示内容通过各单元伸缩的位置不同或旋转角度不同，构成一帧立体动态图像；此设备也可通过协同控制线与其它声、光、电设备进行协同，达到一种震撼的展示效果。
Description
技术领域
本申请涉及电子通信、机械控制和图像处理技术，主要用于展览展示行业。
技术背景
展示行业以新、奇等各种方法，给参观者视听的享受，达到让参观者留下深刻印象的目的。最早，人们主要通过画面展示及模型展示的方法，随着投影机、电脑的出现，多媒体技术开始广泛应用于展示行业，经过多年的发展，已经趋于成熟，这项技术已广泛应用于各展馆中。参观者看得多，这种展示就缺乏新奇的感觉了，于是，不得不寻找别的展示方法。本申请是一种多媒体的展示形式，它通过机械运动，控制矩阵中各单元实体伸缩或旋转，形成真正的立体图形图案，配合声光，达到震撼的展示效果。
发明内容
本发明的目的是，通过伸缩或旋转矩阵，形成一种图形图像效果，主要应于展览展示行业。
发明的内容首先是一个由电机控制的可伸缩单元，此单元包括电机、传动装置和位置传感装置，此伸缩单元可方便固定在矩阵框架上，形成矩阵模块，矩阵模块可左右、上下拼接，形成一个矩阵墙或矩阵屏。
发明的另外一个的单元是由电机控制的旋转单元，此单元包括电机、传动带、展示转盘及位置传感装置，此旋转单元可方便固定在矩阵框架上，形成矩阵模块，矩阵模块可左右、上下拼接，形成一个矩阵墙或矩阵屏。
上述两种单元是展示的两种不同形式，控制系统基本相同，因此共同称为伸缩旋转单元。该单元都有一个控制电路，它主要由MCU、电平转换单元、解码单元、电机控制单元、位置信息接收单元组成。电平转换模块首先从控制总线上接收控制信息，并将它转换为TTL电平供解码单元或由MCU构成的解码单元，MCU取下本单元地址对应的目标位置信息后，并根据当前电机所处的位置，控制电机的运动方向，直到位置传感单元接收到位置信息与目标位置信息相同时才停下来。当然，本控制单元也可以使用具有位置信息的电机来进行控制。
本发明还包括一个总控制单元，它的作用是把图像帧编成具有地址信息和位置信息的数据，然后将它发到控制总线上，供控制单元模块接收。总控制单元是一个由ARM或由其它处理器构成，它具有编码单元和控制信号电平转换单元，以及与计算机进行通信的接口，如网络接和串行接口。它首先接收由PC机处理好的图像帧，并把这些图像帧存储在FLASH中，以及图像播放时间轴也存储在FLSH中。在播放时，由控制中心向总控制单元发出总控指令，然后总控制单元就可以根据存储好的时间轴发送各图像帧信息，从而控制矩阵各单元的运动。
总控制单元也可以由PC机直接配合电平转换模块实现，一样可以达到控制矩阵单元运动的目的。
附图说明
图1为本发明的伸缩旋转矩阵装置的控制单元电路图。
图2为本发明的伸缩旋转矩阵装置的电动伸缩单元图。
图3为本发明的伸缩旋转矩阵装置的电动旋转单元图。
图4为本发明的伸缩旋转矩阵装置的伸缩单元构成的矩阵单元图
图5为本发明的伸缩旋转矩阵装置的总控制的数据信息流图
图6为本发明的伸缩旋转矩阵装置的总控制电路图
协同控制线 1
控制总线 2
控制总线 3
固定孔 4
伸缩杆 5
电机 6
限位开关 7
位置传感器 8
旋转托盘 9
位置传感器 10
主动轮 11
转动带 12
从动轮 13
控制总线 14
具体实施方式
本实施例提供的伸缩旋转矩阵装置包括：具有位置传感的电动伸缩单元、具有位置传感的电动旋转单元、伸缩旋转单元控制电路、总控制电路组成。上述电动单元可拼装成矩阵模块，矩阵模块可进一步拼装成大型的矩阵显示屏；各单元由总控制电路统一控制，将PC机发来的显示内容通过各单元伸缩的位置不同或旋转角度不同，构成一帧立体动态图像。
所述的伸缩单元结构由电机、传动装置、限位器、位置传感器和方便固定在矩阵单元的固定孔位构成。当使用具有位置传感装置的电机时，位置传感器可以省去。伸缩前端具有固定孔位，用于固定客户要求的不同形状的物体。
所述的旋转单元结构包括放置展品的旋转拖盘、主动轮、被动轮、传动带、电机、位置传感器和方便固定在矩阵单元的固定孔位构成。当使用具有位置传感装置的电机时，位置传感器可以省去。
所述的伸缩旋转单元，可将若干个伸缩旋转单元组装成矩阵模块单元，又可将若干个矩阵模块单元拼接成矩阵屏或矩阵墙。
所述的伸缩或旋转单元控制电路，包括一个MCU、电平转换单元、解码单元、电机控制单元、位置信息接收单元组成。工作时，接收控制总线的数据，并提取本单元要求的伸缩或旋转速度信息、伸缩或旋转位置信息，然后驱动电机进行伸缩或旋转，直到位置传感器接收到的位置与伸缩或旋转位置信息一致。
所述的总控制电路包括一个处理器和计算机的通信端口，此端口可以是网络、串口或USB接口，同时至少包括一个将数据发送到控制总线上的电平转换电路。其作用是，接收控制信号，根据时间轴信息将指定帧的控制信息输送到控制总线。同时可以通过通信口与其它计算机或控制器模块进行通信，以实现与投影机等其它声光电控制设备进行协同工作。
所述的计算机将图像信息或文字信息进行处理，并生成符合要求的帧，并将这些帧通过通信接口下载至总控制电路中的存储单元中；所述的计算机编辑用于控制播放的时间轴信息，并将这些信息下载到总控制电路的FLASH中。所述的计算机将图像信息或文字信息进行处理，并接收控制命令，直接将这些信息通过电平转换电路输送到控制总线。也可以通过通信口与其它计算机或控制器模块进行通信，以实现与投影机等其它声光电控制设备进行协同工作。
本发明是一个由电机控制的伸缩单元，此伸缩单元包括电机、传动装置和位置传感装置，可方便固定在矩阵框架上，形成矩阵模块，矩阵模块可左右、上下拼接，形成一个矩阵墙或矩阵屏。
本发明的另一个结构单元是由电机控制的旋转单元，此旋转单元包括电机、传动带、展示转盘及位置传感装置，可方便固定在矩阵框架上，形成矩阵模块，矩阵模块可左右、上下拼接，形成一个矩阵墙或矩阵屏。
上述两种单元是展示的两种不同形式，控制系统基本相同，因此共同称为伸缩旋转单元。该单元都有一个控制电路，它主要由MCU、电平转换单元、解码单元、电机控制单元、位置信息接收单元组成。电平转换模块首先从控制总线上接收控制信息，并将它转换为TTL电平供解码单元、或由MCU构成的解码单元，MCU取下本单元地址对应的目标位置信息后，并根据当前电机所处理的位置，控制电机的运动方向，直到位置传感单元接收到位置信息与目标位置信息相同才停下来。当然，本控制单元也可以使用具有位置信息的电机来进行控制。
本发明还包括一个总控制单元，它把图像帧编成具有地址信息和位置信息的数据，然后将它发到控制总线上，供控制单元模块接收。总控制单元是一个由ARM或由其它处理器构成，它具有编码单元和控制信号电平转换单元，以及与计算机进行通信的接口，如网络接和串行接口。它首先接收由PC机处理好的图像帧，并把这些图像帧存储在FLASH中，以及图像播放时间轴也存储在FLSH中。在播放时，由控制中心向总控制单元发出总控指令，然后总控制单元就可以根据存储好的时间轴发送各图像帧信息，从而控制矩阵各单元的运动。同时总控制单元也可以由PC机直接配合电平转换模块实现，一样可以达到控制矩阵单元运动的目的。
Claims (7)
1.一种应用于展览展示行业的伸缩旋转矩阵装置。其特征在于：包括具有一个电动伸缩结或旋转结构的单元，一个用于伸缩或旋转单元的控制电路以及总控制电路。
2.一种基于权利要求1所述的伸缩旋转矩阵装置，其特征在于：所述的伸缩单元结构由电机、传动装置、限位器、位置传感器和方便固定在矩阵单元的固定孔位构成。当使用具有位置传感装置的电机时，位置传感器可以省去。伸缩前端具有固定孔位，用于固定客户要求的不同形状的物体。
3.一种基于权利要求1所述的伸缩旋转矩阵装置，其特征在于：所述的旋转单元结构包括放置展品的旋转拖盘、主动轮、被动轮、传动带、电机、位置传感器和方便固定在矩阵单元的固定孔位构成。当使用具有位置传感装置的电机时，位置传感器可以省去。
4.一种基于权利要求2，3所述的伸缩旋转单元，其特征在于：可将若干个伸缩旋转单元组装成矩阵模块单元，又可将若干个矩阵模块单元拼接成矩阵屏或矩阵墙。
5.一种基于权利要求1所述的伸缩旋转矩阵装置，其特征在于：所述的伸缩或旋转单元控制电路，包括一个MCU、电平转换单元、解码单元、电机控制单元、位置信息接收单元组成。工作时，接收控制总线的数据，并提取本单元要求的伸缩或旋转速度信息、伸缩或旋转位置信息，然后驱动电机进行伸缩或旋转，直到位置传感器接收到的位置与伸缩或旋转位置信息一致。
6.一种基于权利要求1所述的伸缩旋转矩阵装置，其特征在于：所述的总控制电路包括一个处理器和计算机的通信端口，此端口可以是网络、串口或USB接口，同时至少包括一个将数据发送到控制总线上的电平转换电路，其作用是接收控制信号，根据时间轴信息将指定帧的控制信息输送到控制总线，同时可以通过通信口与其它计算机或控制器模块进行通信，以实现与投影机等其它声光电控制设备进行协同工作。
7.一种基于权利要求6所述的总控制电路，其特征在于：所述的计算机将图像信息或文字信息进行处理，并生成符合要求的帧，并将这些帧通过通信接口下载至总控制电路中的存储单元中；所述的计算机用于编辑控制播放的时间轴信息，并将这些信息下载到总控制电路的FLASH中。所述的计算机对图像信息或文字信息进行处理，并接收控制命令，直接将这些信息通过电平转换电路输送到控制总线。也可以通过通信口与其它计算机或控制器模块进行通信，以实现与投影机等其它声光电控制设备进行协同工作。
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