CN107290918A - 一种基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，所述DMD光机的内部设有MCU控制芯片、超声测距模块和调焦电机，所述调焦电机的一端连接有调焦杆，所述超声测距模块通过检测投影距离，然后计算得出调焦电机所应转动的步数，MCU控制芯片通过控制电机驱动芯片，使得电机带动DMD光机上面的调焦杆转动即可完成对DMD光机的调焦；该基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，超声波测距所需成本较低，而且系统通过去干扰技术可以避免在测距过程中由于震动或者物体遮挡引起的误操作，系统通过检测工作时的环境温度对马达控制所要转动步长做出调整，可以避免由热胀冷缩引起的光机虚焦问题，保持光机投影画面清晰。

Description

一种基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法
技术领域
本发明公开一种基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，并且可根据温度调整和不同硬件平台进行校准。
背景技术
DLP是“Digital Light Procession”的缩写，即为数字光处理，也就是说这种技术要先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于TI(美国德州仪器)公司开发的数字微镜元件——DMD(Digital Micromirror Device)来完成可视数字信息显示的技术。说得具体点，就是DLP投影技术应用了数字微镜晶片(DMD)来作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程。
目前，现有的DLP光机都需要根据不同的距离去做调焦处理，所以在光机镜头附近都会预留调焦竿；目前市面上的调焦都是通过机械的调焦旋钮，对光机进行手动调焦。
对于大型固定式的投影仪来说，调焦只需要在安装初期，对投影仪焦距进行调焦便可一劳永逸；但是对于微型投影仪来说，特别是对可携带的投影仪，投影的地点是多变的，所以调焦的频率很高；因此，设计出一种能根据投影距离自动对光机进行调整焦距的方法将使投影仪更加方便使用。
发明内容
针对微型投影仪，调焦次数频繁，使用手动机械调焦不简便的问题，本发明提供一种基于超声波测距来实现投影仪智能调焦的设计方法，其通过超声测距模块、MCU控制芯片、马达控制电路组成调焦系统，便可令微型投影仪进行智能调焦，而对不同平台的校准，仅需要通过红外遥控对其进行调整。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，包括MCU控制芯片、超声测距模块、调焦电机、DMD光 机和调焦杆，所述DMD光机的内部设有MCU控制芯片、超声测距模块和调焦电机，所述调焦电机的一端连接有调焦杆，所述超声测距模块通过检测投影距离，然后计算得出调焦电机所应转动的步数，MCU控制芯片通过控制电机驱动芯片，使得电机带动DMD光机上面的调焦杆转动即可完成对DMD光机的调焦。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述DMD光机由于热胀冷缩引起的虚焦时，MCU控制芯片1通过检测DMD光机4的温度对调焦电机所应转动的步数进行调整，保持投影画面始终清晰。
所述DMD光机由于不同硬件平台之间的差异，设计时需要加入校准值，通过红外遥控将校准值上下调整，保持调焦电机3转动至最佳调焦点。
所述的微处理控制芯片型号为STC15L2K32S2-30I。
所述的直流电机驱动芯片型号为DRV8838DSG。
本发明的有益效果是：该基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，超声波测距所需成本较低，而且系统通过去干扰技术可以避免在测距过程中由于震动或者物体遮挡引起的误操作，系统通过检测工作时的环境温度对马达控制所要转动步长做出调整，可以避免由热胀冷缩引起的光机虚焦问题，保持光机投影画面清晰。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本系统所采用投影仪光机的结构图。
图2为本发明主芯片MCU控制调焦电机部分的系统原理图。
图3为本发明超声测距模块收发声波与光机投影画面位置示意图。
图4为投影仪工作时发出声波到达投影画面位置示意图。
图5为投影仪工作时调焦电机控制流程图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例 相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，包括MCU控制芯片1、超声测距模块2、调焦电机3、DMD光机4和调焦杆5，所述DMD光机4的内部设有MCU控制芯片1、超声测距模块2和调焦电机3，所述调焦电机3的一端连接有调焦杆5，所述超声测距模块2通过检测投影距离，然后计算得出调焦电机3所应转动的步数，MCU控制芯片1通过控制电机驱动芯片，使得电机带动DMD光机4上面的调焦杆5转动即可完成对DMD光机4的调焦，所述DMD光机4由于热胀冷缩引起的虚焦时，MCU控制芯片1通过检测DMD光机4的温度对调焦电机3所应转动的步数进行调整，保持投影画面始终清晰，所述DMD光机4由于不同硬件平台之间的差异，设计时需要加入校准值，通过红外遥控将校准值上下调整，保持调焦电机3转动至最佳调焦点，所述MCU控制芯片1型号为STC15L2K32S2-30I，所述调焦电机3的电机驱动芯片型号为DRV8838DSG。
工作原理：开机时超声模块检测此时投影仪位置与投影面之间距离，当距离发生变化时，启动自动调焦，将调焦电机转回零点，根据距离计算出调焦电机所应该转动的步数，转动调焦电机，使得调焦杆到达预设位置，从而使投影画面清晰。MCU将得到的距离值计算出对应的调焦电机转动步数通过高低电平的方式传送给U11电机驱动芯片，因为U11(DRV8838DSG)此芯片内部集成有H桥式电路，所以MCU只需要给高低电平就能驱动直流电机，最后电机转动带动齿轮转动齿轮带动调焦杆转动，即可完成对DLP投影的调焦动作。同时驱动直流电机的IC(DRV8838DSG)具有深度待机的功能，在不需要调焦的情况下能深度待机已达到降低功耗的功能，需要调焦的时候只需要MCU给它发唤醒的指令即可使用非常的方便。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实 现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，包括MCU控制芯片1、超声测距模块2、调焦电机3、DMD光机4和调焦杆5，其特征在于：所述DMD光机4的内部设有MCU控制芯片1、超声测距模块2和调焦电机3，所述调焦电机3的一端连接有调焦杆5，所述超声测距模块2通过检测投影距离，然后计算得出调焦电机3所应转动的步数，MCU控制芯片1通过控制电机驱动芯片，使得电机带动DMD光机4上面的调焦杆5转动即可完成对DMD光机4的调焦。
2.根据权利要求1所述的基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，其特征在于：所述DMD光机4由于热胀冷缩引起的虚焦时，MCU控制芯片1通过检测DMD光机4的温度对调焦电机3所应转动的步数进行调整，保持投影画面始终清晰。
3.根据权利要求1或2所述的基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，其特征在于：所述DMD光机4由于不同硬件平台之间的差异，设计时需要加入校准值，通过红外遥控将校准值上下调整，保持调焦电机3转动至最佳调焦点。
4.根据权利要求1或2所述的基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，其特征在于：所述MCU控制芯片1型号为STC15L2K32S2-30I。
5.根据权利要求1或2所述的基于超声波测距的投影仪智能调焦设计方法，其特征在于：所述调焦电机3的电机驱动芯片型号为DRV8838DSG。
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