CN110286554A - 一种投影幕布限位方法和限位机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种投影幕布限位方法和限位机构，投影幕布限位机构，包括电源、控制器、控制电路，驱动电机安装在投影幕的收卷器壳体内，驱动电机与布轴连接，驱动电机正反转动时所述布轴可收卷和放展幕布，所述控制电路两端分别连接所述电源和交流同步电机，所述控制电路包括过零检测电路、单片机、正向可控硅、反向可控硅，所述过零检测电路探测所述驱动电机转动时交流电的脉冲数，所述单片机存储上边界点、下边界点、脉冲数，并发送信号给所述正向可控硅、反向可控硅，所述正向可控硅、反向可控硅控制所述交流同步电机正转、翻转、停止。本发明采用过零检测电路测量交流电的脉冲来计量，采用可控硅，精确性更高。

Description

一种投影幕布限位方法和限位机构
技术领域
本发明属于投影幕布设备领域，具体涉及一种投影幕布限位方法和限位机构。
背景技术
投影幕布，结合投影机使用，是用在电影、办公、家庭影院、大型会议等场合上的，用来显示图像、视频文件的工具，分很多种规格尺寸。投影幕布在不使用时为了节省办公空间，保持清洁，投影幕布进行收卷。为了保证投影幕布上升和下降到达极限位置时幕布停止转动，行业内往往采用电动幕行程限位控制器。电动幕行程限位控制器用于控制投影幕上升或下降到位时，幕布电机断电停止工作，同时也是调节幕布的长短的限位器。
电动幕行程限位控制器，安装在投影仪幕布上端支撑架的布轴一端，为机械式结构，在螺杆的两端设置有两个螺母式断开触点，布轴旋转时，开关左右运动，接触触点时断电，触点位置可左右调节。电动幕行程限位控制器作为投影幕的保护和长短控制装置，得到较为广泛的使用，但使用过程中存在以下问题：
1、成本较高
一个限位器零售价在80-130元之间，成本价也在20元左右。
2、机械结构故障率高
由于为螺杆加螺母式的机械结构，在长期使用时容易疲劳强度下降，同时频繁操作易受灰尘、发热影响，而更换较为麻烦，需重新接线和调试。
3、调试复杂
按下行键调试分两种情况：
1)银幕幕布放下，在没完全放下幕布时便已停止，此时需将调节杆插入限位器的黄色孔内，人站在银幕的正面，将调节杆往右旋转顺时针转，此时幕布会往下走，一直调到合适的上黑边位置；
2)将幕布都放下后电机还未能停止时，请按下开关的停止键，将调节杆插入限位器的黄色孔内，人站在银幕的正面，将调节杆往左旋转逆时针转，一直转到按开关的下行键时幕布始于停止的状态，此时便可按上行键，让幕布回收一半后再将幕布放下来，按照第一情况的调节方法将幕布调节到合适的上黑边位置便可。
按上行键调试分两种情况：
1)按开关的上行键，幕布下轴未回收到外罩时幕布便已停止，幕布不动的情况下，将调节杆插入限位器的白色孔内，人站在银幕的正面，将调节杆往右旋转顺时针转，此时幕布会往上走，一直调到下轴收于外罩内便可；
2)幕布都收卷后电机仍不停止，将调节杆插入限位器的白色孔内，人站在银幕的正面，将调节杆往左旋转逆时针转，一直转到在按开关的上行键时幕布始于停止的状态，此时便可按照第一情况的调节方法进行调节，一直调到下轴回收于外罩内便可；调试完毕。
可见调试过程十分复杂，需采用调节杆，进入白色孔、黄色孔，分顺、逆时针。
本公司申请了名为《一种投影幕限位控制装置及限位控制方法》的中国发明专利，公开了运用传感器探测布轴和驱动电机旋转的圈数，从而确定上边界和下边界的限位装置和限位方法，但此种方法需要确定上边界启动距离第一个信号的A段，N个圈数的B段和最后一个信号距离下边界结束的C段，其中A段和C段采用时间，易产生偏差，运算相对复杂，且采用继电器，存在时延，不利于精确控制。
发明内容
针对现有技术所存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是现有电动幕行程限位控制器作为机械式控制方法，成本较高、故障率高、调试繁琐；本公司采用继电器存在时延，不利于精确控制，采用圈数和前后两段控制法较为复杂。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种投影幕布限位方法，包括以下步骤：
1)接通电源，点按控制器的上行键和下行键，使幕布的下端收卷在合适的上边界，按停止键，电机在一个完整的正弦波后停止，电机会停在一个适当的位置；
2)长按所述控制器的上行键3s以上，存储上边界点；
3)点按所述控制器的下行键，电机在一个完整正弦波的零点开始启动，幕布达到合适的长度或幕布的下端到达底部极限位置，过零检测电路测量脉冲数，按停止键，电机在一个完整的正弦波后停止，电机会停在一个适当的位置，储存上边界距离下边界的脉冲数；
4)长按所述控制器的上行键3s以上，存储下边界点；
5)正常使用，当单片机接收到停止键的信号，或判定当前位置距离上边界点、下边界点之间的脉冲数，切断驱动电机运行。
进一步地，运行时进行掉电检测，检测到电压低到设定值后，停止幕布，并将相关位置数据存储，下次开机此数据为幕布位置信息。
一种投影幕限位控制装置，包括电源、控制器、控制电路，驱动电机安装在投影幕的收卷器壳体内，驱动电机与布轴连接，驱动电机正反转动时所述布轴可收卷和放展幕布，
所述控制电路两端分别连接所述电源和交流同步电机，所述控制电路包括过零检测电路、单片机、正向可控硅、反向可控硅，所述过零检测电路探测所述驱动电机转动时交流电的脉冲数，所述单片机存储上边界点、下边界点、脉冲数，并发送信号给所述正向可控硅、反向可控硅，所述正向可控硅、反向可控硅控制所述交流同步电机正转、翻转、停止。
进一步地，所述控制器控制所述控制电路，所述控制器包括上行键、下行键和停止键，点按上行键可收卷，点按下行键可放卷，按停止键可停止；长按上行键可记录上边界点、下边界点。
进一步地，所述电源为85—265V交流电源。
进一步地，所述控制器通过导线安装在所述控制电路和电源之间。
进一步地，所述控制器与控制电路之间通过红外遥控传输，或所述控制器集成在投影仪遥控器上。
进一步地，所述电源和控制电路之间安装有保险丝，所述单片机和和电源之间设置有掉电检测电路。
本发明的有益效果是：
本发明采用单片机记录上边界点、下边界点，将幕布所处位置与上下边界点之间的交流同步电机圈数，采用过零检测电路测量交流电的脉冲来计量，采用可控硅，精确性更高。本发明比起机械式的限位器，成本更低，操作较为简便，使用寿命更长。
附图说明
图1为本发明所述的投影幕限位控制装置与幕布连接的示意图，控制器为单独设置，与控制电路之间采用无线传输；
图2为本发明所述的投影幕限位控制装置的原理示意图；
图3为本发明所述的限位控制方法中正常的运行原理示意图；
图4为本发明所述的过零检测电路探测脉冲数的示意图；
图5为本发明所述的限位控制机构的电路的原理示意图。
图中：1、幕布；2、收卷器；3、布轴；4、交流同步电机；5、电源；6、控制电路；7、控制器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。
如图1、2所示，一种投影幕布1限位方法，包括以下步骤：
1)接通电源5，点按控制器7的上行键和下行键，使幕布1的下端收卷在合适的上边界，按停止键，电机在一个完整的正弦波后停止，电机会停在一个适当的位置；
2)长按所述控制器7的上行键3s以上，存储上边界点；
3)点按所述控制器7的下行键，电机在一个完整正弦波的零点开始启动，幕布1达到合适的长度或幕布1的下端到达底部极限位置，过零检测电路测量脉冲数，按停止键，电机在一个完整的正弦波后停止，电机会停在一个适当的位置，储存上边界距离下边界的脉冲数；
4)长按所述控制器7的上行键3s以上，存储下边界点；
5)如图3所示，正常使用，当单片机接收到停止键的信号，或判定当前位置距离上边界点、下边界点之间的脉冲数，切断驱动电机运行。
在实际应用中，运行时进行掉电检测，检测到电压低到设定值后，停止幕布1，并将相关位置数据存储，下次开机此数据为幕布1位置信息。
一种投影幕布限位机构，包括电源5、控制器7、控制电路6，驱动电机安装在投影幕的收卷器2壳体内，驱动电机与布轴3连接，驱动电机正反转动时所述布轴3可收卷和放展幕布1，
所述控制电路6两端分别连接所述电源5和交流同步电机4，所述控制电路6包括过零检测电路、单片机、正向可控硅、反向可控硅，所述过零检测电路探测所述驱动电机转动时交流电的脉冲数，所述单片机存储上边界点、下边界点、脉冲数，并发送信号给所述正向可控硅、反向可控硅，所述正向可控硅、反向可控硅控制所述交流同步电机4正转、翻转、停止，
在实际应用中，所述控制器7控制所述控制电路6，所述控制器7包括上行键、下行键和停止键，点按上行键可收卷，点按下行键可放卷，按停止键可停止；长按上行键可记录上边界点、下边界点。
在实际应用中，所述电源5为85—265V交流电源5。
在实际应用中，所述控制器7通过导线安装在所述控制电路6和电源5之间。
在实际应用中，所述控制器7与控制电路6之间通过红外遥控传输，或所述控制器7集成在投影仪遥控器上。
在实际应用中，所述电源5和控制电路6之间安装有保险丝，所述单片机和和电源5之间设置有掉电检测电路。
本发明的工作原理：
我国市电交流电的每个脉冲为10毫秒，交流同步电动机是一种恒速驱动电动机，其转子转速与交流电脉冲频率保持恒定的比例关系，因此交流电的每一个完整的正弦波，交流同步电机4所转动的角度是一定的。即过零检测电路检测的脉冲数和交流同步电机4转动角度、布轴3转动角度存在一一对应的关系。
如说明书附图4所示，基于以上原理，设计电路图。交流电的脉冲数可以作为布轴3转动的基本单位，采用本方法中的过零检测电路可以测定上边界距离下边界的脉冲数，当位于上边界和下边界之间任一点，在单片机中存储位置数据，推算与上边界和下边界的脉冲数，交流同步电机4向上运转或向下运转，接收手动停止信号电机可停转；过零检测电路检测达到计算的脉冲数，即控制可控硅切断电源5。
可控硅比如继电器，延时更低，是一种大功率电器元件，也称晶闸管。它具有体积小、效率高、寿命长等优点。在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。它在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。
综上所述，本发明采用单片机记录上边界点、下边界点，将幕布所处位置与上下边界点之间的交流同步电机圈数，采用过零检测电路测量交流电的脉冲来计量，采用可控硅，精确性更高。本发明比起机械式的限位器，成本更低，操作较为简便，使用寿命更长。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种投影幕布(1)限位方法，包括以下步骤：
1)接通电源(5)，点按控制器(7)的上行键和下行键，使幕布(1)的下端收卷在合适的上边界，按停止键，电机在一个完整的正弦波后停止，电机会停在一个适当的位置；
2)长按所述控制器(7)的上行键3s以上，存储上边界点；
3)点按所述控制器(7)的下行键，，电机在一个完整正弦波的零点开始启动，幕布(1)达到合适的长度或幕布(1)的下端到达底部极限位置，过零检测电路测量脉冲数，按停止键，，电机在一个完整的正弦波后停止，电机会停在一个适当的位置，储存上边界距离下边界的脉冲数；
4)长按所述控制器(7)的上行键3s以上，存储下边界点；
5)正常使用，当单片机接收到停止键的信号，或判定当前位置距离上边界点、下边界点之间的脉冲数，切断驱动电机运行。
2.根据权利要求1所述的一种投影幕布限位方法，其特征在于：运行时进行掉电检测，检测到电压低到设定值后，停止幕布(1)，并将相关位置数据存储，下次开机此数据为幕布(1)位置信息。
3.一种投影幕限位控制装置，其特征在于：包括电源(5)、控制器(7)、控制电路(6)，驱动电机安装在投影幕的收卷器(2)壳体内，驱动电机与布轴(3)连接，驱动电机正反转动时所述布轴(3)可收卷和放展幕布(1)，
所述控制电路(6)两端分别连接所述电源(5)和交流同步电机(4)，所述控制电路(6)包括过零检测电路、单片机、正向可控硅、反向可控硅，所述过零检测电路探测所述驱动电机转动时交流电的脉冲数，所述单片机存储上边界点、下边界点、脉冲数，并发送信号给所述正向可控硅、反向可控硅，所述正向可控硅、反向可控硅控制所述交流同步电机(4)正转、翻转、停止。
4.根据权利要求3所述的一种投影幕布限位机构，其特征在于：所述控制器(7)控制所述控制电路(6)，所述控制器(7)包括上行键、下行键和停止键，点按上行键可收卷，点按下行键可放卷，按停止键可停止；长按上行键可记录上边界点、下边界点。
5.根据权利要求3所述的一种投影幕布限位机构，其特征在于：所述电源(5)为85—265V交流电源(5)。
6.根据权利要求3所述的一种投影幕布限位机构，其特征在于：所述控制器(7)通过导线安装在所述控制电路(6)和电源(5)之间。
7.根据权利要求3所述的一种投影幕布限位机构，其特征在于：所述控制器(7)与控制电路(6)之间通过红外遥控传输，或所述控制器(7)集成在投影仪遥控器上。
8.根据权利要求3-7任一所述的一种投影幕布限位机构，其特征在于：所述电源(5)和控制电路(6)之间安装有保险丝，所述单片机和和电源(5)之间设置有掉电检测电路。
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