CN105148544A - 太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域，具体是一太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机。包括太阳能电源、三相逆变器、四道舞台幕布、四台三相微电机M₁、M₂、M₃、M₄，声光控制模块、红外遥控发射器与接收器组件、四轨拉幕传动机构，三相微电机传动力矩大，负重能力强拉动大型舞台幕布，太阳能电源一次投入长期使用，没有电费消耗，方便公园、广场流动舞台文艺娱乐演出。剧情开始光线变强音响凑起，声光传感使三相微电机正向传动，自动拉开舞台幕布，演出节目结束音响回落、光线暗淡，声光传感器无光线照射，三相微电机逆向传动，自动拉合舞台幕布，红外遥控按演出内容设定拉开或拉合，使用灵活方便，提升文化娱乐演出效果。本发明适用于控制舞台演出幕布。

Description

太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体是一种太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机。

背景技术

在公园、广场舞台文艺娱乐演出，往往电源铺设不方便。大幕是舞台主幕，用于演出开始和结束，手工控制费时费力，不适应现代娱乐演出要求。声光传感娱乐演出强光照射，音响凑起自动控制拉开舞台大幕，演出节目结束光线暗淡音响回落自动控制拉换舞台大幕，达到演出效果。但是，不是所有演出都需声光控制，例如，演出独唱、独奏、演唱需将舞台二道幕、三道幕更换或开合、升降，显然，声光控制舞台幕布功能局限，还没满足演出要求，红外遥控舞台幕布可按演出情节控制，两者结合使用提升演出效果。

发明内容

本发明的目的是提供在公园、广场流动演出不便铺设交流电源，控制舞台演出幕布的一种太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机。

本发明技术解决方案：包括太阳能电源、三相逆变器、四道舞台幕布、四台三相微电机M₁、M₂、M₃、M₄，声光控制模块、红外遥控发射器与接收器组件、四轨拉幕传动机构，其中，声光控制模块由声、光传感器、前置放大器、整形反相器、幕布拉开行程定时器、幕布拉合行程定时器组成，红外遥控发射器与接收器组件由A、B、C、D、E、F、G、H、I九通道脉冲编码、译码，脉冲调制发射、接收，互锁控制，声光控制模块声、光传感器经前置放大器串联一个整形反相器接幕布拉开行程定时器，幕布拉开行程定时器输出经电阻R₂接三极管VT₁及继电器J₁，声光控制模块声光传感器经前置放大器串联两个整形反相器接幕布拉合行程定时器，幕布拉合行程定时器输出经电阻R₁接三极管VT₂及继电器J₂，红外遥控接收器译码B通道经电阻R₃接三极管VT₁及继电器J₁，C通道经电阻R₄接三极管VT₂及继电器J₂，H通道经电阻R₅接三极管VT₃及继电器J₃，I通道经电阻R₆接三极管VT₄及继电器J₄，同样，通道D、E和F、G经电阻接相对应的三极管及继电器，三相微电机M₁控制电路经电流过载热保护器FR、继电器触点J_1-1与J_2-1接交流接触器K₁触点K_1-1、K_1-2、K_1-3与K_2-1、K_2-2、K_2-3相序交叉转向可逆接太阳能电源三相逆变器输出端a、b、c，三相微电机M₂～M₄控制电路与三相微电机M₁控制电路相同，四轨拉幕传动机构由四台三相微电机M₁、M₂、M₃、M₄轴均经传动箱蜗轮蜗杆减速，传动四轨同步带分别牵引四道舞台幕布开、合，红外遥控发射器按键S₁控制首道幕布拉开，按键S₂控制首道幕布拉合，按键S₃、S₅控制第二道、第三道幕布拉开，按键S₄、S₆分别控制该两道幕布拉合，按键S₇控制末道幕布拉开，按键S₈控制末道幕布拉合，A通道经电阻R₇接三极管VT₅及双稳态记忆自锁继电器J₅，常拉触点J_5-1接声光控电路模块电源端，常开触点J_5-2接红外遥控接收器电源端V_cc，刀臂接点接太阳能电源，按键S₉控制切换声光控制与红外遥控模式；

其中，红外遥控发射器由红外发射芯片IC₁振荡、定时、调制、脉冲编码九个通道，由S₁～S₉按键开关控制三极管VT₁₂放大，驱动红外发光二极管VD₁发射遥控指令，发光二极管VD₂发射遥控显示；

红外接收器由光电二极管VD₃、红外接收芯片IC₂接收信号，进行放大、解调接入译码芯片IC₃脉冲译码，对应B、C、D、E、F、G、H、I、A九个通道互锁模式分别经三极管放大驱动继电器，控制四台三相电机M₁、M₂、M₃、M₄四轨正、反传动，牵引四道舞台幕布开、合，A通道切换声光控制与红外遥控模式；

太阳能电源由光伏电池板E₂输出经阻塞二极管VD₄、继电器J触点J_-1接蓄电池E₃、声光控制模块、红外遥控接收器电源端、三相逆变器电源输入端，蓄电池E₃过压控制取样接电位器RP₃，可调端接窗口电压比较芯片ICa正输入端，欠压控制取样接电位器RP₂，可调端接窗口电压比较芯片IC_b负输入端，窗口电压比较芯片ICa负输入端和窗口电压比较芯片IC_b正输入端经电阻R₁₆、R₁₇分压接稳压管VD₈电压作基准参考，窗口电压比较输出经三极管接继电器J，蓄电池E₃串接快速熔丝F，并接防反接二极管VD₅；

三相逆变器由绝缘栅功率三极管VT₆、VT₇、VT₈、VT₉、VT₁₀、VT₁₁组成PWM脉宽调制逆变，六个管子栅极分别接PWM控制器信号电压，集电极和发射极并联续流二极管抑制变压器产生反向电压，VT₆发射极串联VT₉集电极接变压器T初级电感TL₁，VT₇发射极串联VT₁₀集电极接变压器初级电感TL₂，VT₉发射极串联VT₁₁集电极接变压器T初级电感TL₃，太阳能电源正极接VT₆、VT₇、VT₈集电极，太阳能电源负极接VT₉、VT₁₀、VT₁₁发射极，变压器次级电感TL_1′、TL_2′、TL_3′作为三相逆变器输出端a、b、c，继电器触点J_1-1、J_1-2分别串联交流接触器K₁、K₂接入中线N、相线，三相微电机M₁控制电路经电流过载热保护器FR、交流接触器触点K_1-1、K_1-2、K_1-3与K_2-1、K_2-2、K_2-3接成相序可逆换向，经熔丝F₁、F₂、F₃接三相逆变器输出端，互感器PL穿入相线拾取负载电流信号反馈接PWM控制器脉宽调制；

四轨拉幕传动机构由四根导轨两端分别接传动箱，导轨内部由同步带闭合啮合两端传动箱齿轮，同步带分别啮合左右两个牵引吊车，左右两个牵引吊车随后插两组吊轮，挂钩支架分别置在传动箱外侧，四根导轨一端的传动箱由蜗杆轴套接三相微电机轴，蜗杆啮合蜗轮减速传动，蜗轮轴接传动箱齿轮，四道幕布始端挂钩分别钩在四个牵引吊车上，四道幕布舞台幕布末端挂钩分别钩在四个挂钩支架上，四道幕布其余挂钩分别钩在四组吊轮上。

本发明产生积极效果：太阳能电源一次投入长期使用，没有电费消耗，方便公园、广场流动舞台文艺娱乐演出，丰富人民对文化精神生活的需求，三相微电机负重能力强，拉动大型舞台幕布，声光传感自动控制开合舞台大幕，按演出情节设定准确控制，由演出剧情内容红外遥控拉开或拉合舞台四道幕，使用灵活方便，增添演出乐趣，提升文化娱乐效果，给观众心旷神怡愉快。切换光控与红外遥控电源改变控制模式，元器件复用，节省成本。

附图说明

图1本发明技术方案原理电路

图2四轨三相微电机控制电路

图3红外遥控发射器

图4红外遥控接收器

图5太阳能电源控制电路

图6四轨舞台拉幕机示意图

具体实施方式

参照图1、2、3、4、5、6，本发明具体实施方式和实施例：包括太阳能电源10、三相逆变器16、四道舞台幕布8、9、四台三相微电机M₁、M₂、M₃、M₄4、5，声光控制模块1、红外遥控发射器2与接收器3组件、四轨拉幕传动机构6、7，其中，声光控制模块1由声、光传感器11、前置放大器12、整形反相器13、幕布拉开行程定时器14、幕布拉合行程定时器15组成，红外遥控发射器2与接收器3组件由A、B、C、D、E、F、G、H、I九通道脉冲编码、译码，载频脉冲调制发射、接收，互锁控制，声光控制模块1由声、光传感器11经前置放大器12串联一个整形反相器13接幕布拉开行程定时器15，幕布拉开行程定时器15输出经电阻R₂接三极管VT₁及继电器J₁，声光控制模块1声、光传感器11经前置放大器12串联两个整形反相器13接幕布拉合行程定时器14，幕布拉合行程定时器14输出经电阻R₁接三极管VT₂及继电器J₂，红外遥控接收器3译码B通道经电阻R₃接三极管VT₁及继电器J₁，C通道经电阻R₄接三极管VT₂及继电器J₂，H通道经电阻R₅接三极管VT₃及继电器J₃，I通道经电阻R₆接三极管VT₄及继电器J₄，同样，通道D、E和F、G经电阻接对应的三极管及继电器，三相微电机M₁控制电路Q₁经电流过载热保护器FR、继电器触点J_1-1与J_2-1接交流接触器K₁触点K_1-1、K_1-2、K_1-3与K_2-1、K_2-2、K_2-3相序交叉转向可逆接太阳能电源10三相逆变器16输出端a、b、c，三相微电机M₂～M₄控制电路Q₂～Q₄与三相微电机M₁控制电路Q₁相同，四轨拉幕传动机构6、7由四台三相微电机M₁、M₂、M₃、M₄4、5轴均经传动箱蜗轮蜗杆减速，传动四轨同步带分别牵引四道舞台幕布8、9开、合，红外遥控发射器2按键S₁控制首道幕布8拉开，按键S₂控制首道幕布8拉合，按键S₃、S₅控制第二道、第三道幕布拉开，按键S₄、S₆分别控制该两道幕布拉合，按键S₇控制末道幕布9拉开，按键S₈控制末道幕布9拉合，A通道经电阻R7接三极管VT₅及双稳态记忆自锁继电器J₅，常闭触点J_5-1接声光控电路模块电源1端，常开触点J_5-2接红外遥控接收器3电源端Vcc，刀臂接点接太阳能电源10，按键S₉控制切换声光控制与红外遥控模式。

太阳能电池E₂白天光照供开合舞台幕布，同时对蓄电池E₃充电，晚间由蓄电池E₃供电。窗口电压比较芯片IC_a、Ic_b输出电平经三极管VT₁₃驱动继电器J控制充电欠压、过压，保护蓄电池E₃正常运行。

太阳能电源欠压控制，在蓄电池E₃电压低于窗口电压比较芯片ICa参考电压时，继电器J吸合，触点J_-1接通蓄电池E₃充电，当蓄电池E₃电压充足，过压控制电压高于窗口电压比较芯片IC_b参考电压时，继电器J释放触点J_-1，切断太阳能电池E₂对蓄电池E₃充电。开合舞台幕布电能消耗降低蓄电池E₃电压，太阳能电源恢复充电。开关S₁₁控制声光传感、红外遥控接收器电源，开关S₁₂控制三相逆变器直流输入电源。

并联继电器J两端二极管VD₉抑制反向电压。稳压管VD₈及电阻R₁₅、电容C₉稳压保障欠压、过压准确控制。窗口电压比较芯片IC选用LM358双运放。

四轨拉幕传动结构(由一道幕为例，其余相同)，导轨6a、传动箱6b、同步带6c、吊轮6d、牵引吊车6e、挂钩支架6f、三相微电机4、5，舞台幕布8、9。

红外遥控发射器编码芯片IC₁选用TM701，红外二极管VD₁发射指令，发光二极管VD₂发射遥控显示，电池Eq供电，红外接收组件IC₂CX20106A，译码芯片IC₃TM702，调节RP₁红外遥控载频38KHz，控制距离30m左右。

继电器J₅选用ZS01双稳态记忆自锁型。切换光控与红外遥控电源，改变两种控制模式，三极管VT₁、VT₂和继电器J₁、J₂光控与红外遥控复用，节省元器件，降低成本。

声光传感器装设舞台附近，演出开始随着剧情高潮，强烈的音响和强光照射，声光传感器信号控制拉开行程定时器，接通三相微电机正向传动，自动控制拉开或更换大幕，演出节目结束声响低落及其光线变暗时，光敏器件无光线照射，声响传感无信号输出，幕布拉合行程定时器控制三相微电机逆向传动，自动控制合拢大幕，拉开与合拢根据演出剧情内容发展设定更换，也可与多媒体中央控制系统连接，程序化控制。

舞台幕布选用金丝绒、乔其绒、麻绒、桑绵绸、富春纺等柔软面料，幕布尺寸视舞台大小设计，厚料重量大，要求传动牵引负重能力强，传动噪声低。本发明传动机构蜗轮蜗杆减速，传动力矩大、精度高，能满足使用要求。

二道、三道幕布红外遥控操作，可以分道拉开或合拢，用于独唱、演唱，舞蹈或戏剧、戏曲片段中启、闭更换道具和布景，四道幕可作为舞台背景或侧幕，对舞台两侧美感设计起到增强观众视觉立体感，大幕即主幕声光、红外双控，使用灵活方便，增添演出乐趣，提升文化娱乐效果，使观众心旷神怡身临其境愉快感觉。

三相微电机传动力矩大，牵引拉动厚重布料大型舞台幕布，负重能力强开合平稳，同步带与齿轮啮合传动牵引幕布，静音。太阳能电源省略电网电源铺设，太阳能电源一次投入长期使用，没有电费消耗，方便公园、广场流动舞台文艺娱乐演出，丰富人民对文化精神生活的需求。

Claims (6)

1.一种太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机，其特征在于：包括太阳能电源、三相逆变器、四道舞台幕布、四台三相微电机M₁、M₂、M₃、M₄，声光控制模块、红外遥控发射器与接收器组件、四轨拉幕传动机构，其中，声光控制模块由声、光传感器、前置放大器、整形反相器、幕布拉开行程定时器、幕布拉合行程定时器组成，红外遥控发射器与接收器组件由A、B、C、D、E、F、G、H、I九通道脉冲编码、译码，脉冲调制发射、接收，互锁控制，声光控制模块声、光传感器经前置放大器串联一个整形反相器接幕布拉开行程定时器，幕布拉开行程定时器输出经电阻R₂接三极管VT₁及继电器J₁，声光控制模块声光传感器经前置放大器串联两个整形反相器接幕布拉合行程定时器，幕布拉合行程定时器输出经电阻R₁接三极管VT₂及继电器J₂，红外遥控接收器译码B通道经电阻R₃接三极管VT₁及继电器J₁，C通道经电阻R₄接三极管VT₂及继电器J₂，H通道经电阻R₅接三极管VT₃及继电器J₃，I通道经电阻R₆接三极管VT₄及继电器J₄，同样，通道D、E和F、G经电阻接相对应的三极管及继电器，三相微电机M₁控制电路经电流过载热保护器FR、继电器触点J_1-1与J_2-1接交流接触器K₁触点K_1-1、K_1-2、K_1-3与K_2-1、K_2-2、K_2-3相序交叉转向可逆接太阳能电源三相逆变器输出端a、b、c，三相微电机M₂～M₄控制电路与三相微电机M₁控制电路相同，四轨拉幕传动机构由四台三相微电机M₁、M₂、M₃、M₄轴均经传动箱蜗轮蜗杆减速，传动四轨同步带分别牵引四道舞台幕布开、合，红外遥控发射器按键S₁控制首道幕布拉开，按键S₂控制首道幕布拉合，按键S₃、S₅控制第二道、第三道幕布拉开，按键S₄、S₆分别控制该两道幕布拉合，按键S₇控制末道幕布拉开，按键S₈控制末道幕布拉合，A通道经电阻R₇接三极管VT₅及双稳态记忆自锁继电器J₅，常拉触点J_5-1接声光控电路模块电源端，常开触点J_5-2接红外遥控接收器电源端，刀臂接点接太阳能电源，按键S₉控制切换声光控制与红外遥控模式。

2.根据权利要求1所述的太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机，其特征在于：红外遥控发射器由红外发射芯片IC₁振荡、定时、调制、脉冲编码九个通道，由S₁～S₉按键开关控制三极管VT₁₂放大驱动红外发光二极管VD₁发射遥控指令，发光二极管VD₂发射遥控显示。

3.根据权利要求1所述的太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机，其特征在于：红外接收器由光电二极管VD₃、红外接收芯片IC₂接收信号，进行放大、解调接入译码芯片IC₃脉冲译码，对应B、C、D、E、F、G、H、I、A九个通道互锁模式分别经三极管放大驱动继电器，控制四台三相微电机M₁、M₂、M₃、M₄四轨正、反传动，牵引四道舞台幕布开、合，A通道切换声光控制与红外遥控模式。

4.根据权利要求1所述的太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机，其特征在于：太阳能电源由光伏电池板E₂输出经阻塞二极管VD₄、继电器J触点J_-1接蓄电池E₃、声光控制模块、红外遥控接收器、三相逆变器电源端，蓄电池E₃过压控制取样接电位器RP₃，可调端接窗口电压比较芯片ICa正输入端，欠压控制取样接电位器RP₂，可调端接窗口电压比较芯片IC_b负输入端，窗口电压比较芯片ICa负输入端和窗口电压比较芯片IC_b正输入端经电阻R₁₆、R₁₇分压接稳压管VD₈电压作基准参考，窗口电压比较输出经三极管接继电器J，蓄电池E₃串接快速熔丝F，并接防反接二极管VD₅。

5.根据权利要求1所述的太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机，其特征在于：三相逆变器由绝缘栅功率三极管VT₆、VT₇、VT₈、VT₉、VT₁₀、VT₁₁组成PWM脉宽调制逆变，六个管子栅极分别接PWM控制器信号电压，集电极和发射极并联续流二极管抑制变压器产生反向电压，VT₆发射极串联VT₉集电极接变压器T初级电感TL₁，VT₇发射极串联VT₁₀集电极接变压器初级电感TL₂，VT₉发射极串联VT₁₁集电极接变压器T初级电感TL₃，太阳能电源正极接VT₆、VT₇、VT₈集电极，太阳能电源负极接VT₉、VT₁₀、VT₁₁发射极，变压器次级电感TL_1′、TL_2′、TL_3′作为三相逆变器输出端a、b、c，继电器触点J_1-1、J_1-2分别串联交流接触器K₁、K₂接入中线N、相线，三相微电机M₁控制电路Q₁经电流过载热保护器FR、交流接触器触点K_1-1、K_1-2、K_1-3与K_2-1、K_2-2、K_2-3接成相序可逆换向，经熔丝F₁、F₂、F₃接三相逆变器输出端，互感器PL穿入相线拾取负载电流信号反馈接PWM控制器脉宽调制。

6.根据权利要求1所述的太阳能红外遥控声光传感三相微电机舞台拉幕机，其特征在于：四轨拉幕传动机构由四根导轨两端分别接传动箱，导轨内部由同步带闭合啮合两端传动箱齿轮，同步带分别啮合左右两个牵引吊车，左右两个牵引吊车随后插两组吊轮，挂钩支架分别置在传动箱外侧，四根导轨一端的传动箱由蜗杆轴套接三相微电机轴，蜗杆啮合蜗轮减速传动，蜗轮轴接传动箱齿轮，四道幕布始端挂钩分别钩在四个牵引吊车上，四道幕布窗帘末端挂钩分别钩在四个挂钩支架上，四道幕布其余挂钩分别钩在四组吊轮上。