新型可发音的自变画装置的制作方法

文档序号:2605086阅读:225来源:国知局
专利名称:新型可发音的自变画装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种可以发出声音的自动变换画面的装置。
现时我们日常生活中的墙壁画、桌台画等,其画面单一、固定,不能经常定时自动变换,且不能发出语音和音乐,比较呆板。
为了解决这个问题,我们于99年申报了有关的专利申请,专利名称是可发音的自变画装置,专利号是992464706已经收到了较好的效果,但在实践中发现,这种装置在运行中结构复杂,成本较高,画带上的控制标记不易制做,且画带更换不方便,给这项专利的推广造成一定的影响。
本实用新型的目的是要提供一种改进的可发音的自变画装置,但也可以不发音,且结构简单,成本较低,不需在画带上制做控制标记,且画带更换方便,便于推广。
本实用新型的功能是这样实现的方案一在框架内有2个画辊,其上的画带经2个导辊使画面在显画窗口显示,在每个画辊的两端各有一片磨擦毡片和金属压板,一端经压簧杆与框架相连。其作用是保证画辊缠画带时有一定的阻力,其阻力大小可人工调节。每个画辊轴的一端各接一个齿轮,通过连接媒介(传送带、链条、齿轮)与中间齿轮相连,减速电机经电机齿轮和换向齿轮与其中的一个中间齿轮啮合。如果减速电机反转,其上的齿轮则使换向齿轮与另一个中间齿轮啮合,经传送连接媒介(传送带、链条、齿轮)使画辊轴转动,与其一体的画辊上的画带随即向一方移动,使画面变换。其中一个画辊轴的另一端有一信号轮,其上有控制及发音信号标志。对应光电管与控制电路连接,根据检测到的信号控制电机及发音电路,使本装置运转。
方案二机械结构与方案一所说的机械结构不同的地方是没有磨擦片、金属压板、调节螺丝和压簧杆,两个画辊轴的一端直接与两个蜗轮蜗杆减速的电机相连。电路中的光电转换及发音电路与方案一所说的基本相同,所不同的地方是两个电机经跟随电路后与控制电路相连。
本实用新型因为采用信号轮提供控制信号;因此降低了画带的制做成本。又由于采用了1个减速电机(传送带、链条、齿轮)使画带走动,因而结构合理,制造成本不高。又由于采用带凹槽的画辊,因此画带拆装方便。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。


图1是本实用新型的外观正视图。
图2、图3、图4是本实用新型方案一的俯视图、侧视图和实体组装示意图。
图5、图6、图7、图8、图9是本实用新型方案二及方案二的不同信号轮及检测方式的俯视图。
图10、
图11是本实用新型方案二中的A向侧视图和A向信号轮与蜗轮合为一体的侧视图。
图12是本实用新型方案二的实体剖视图。
图13、
图14、
图15、
图16是本实用新型方案一和方案二共用的(不同信号轮组成结构及检测方式的)B向侧视图。
图17、
图18、
图19、图20是本实用新型采用的信号轮的正视示意图。
图21、图22、图23是本实用新型第一种画辊的实体图、剖面图和画辊与画带的连接示意图。
图24、图25、图26是本实用新型第二种画辊的实体图、剖面图和画辊与画带的连接示意图。
图27是本实用新型方案一的整体控制电路图。
图28是本实用新型方案二的整体控制电路图。
图29是本实用新型方案二的由单片机控制的电路图。
图30是本实用新型发音电路方框示意图。
图31、图32、图33、图34、图35、图36、图37、图38是本实用新型光电检测器与信号轮相对位置的正视图和侧视图。
图中(1)机壳(2)显画窗口(3)喇叭孔(4)左画辊(5)右画辊(6)磨擦毡片(7)磨擦板(8)调节螺丝(9)压片(10)弹簧(11)顶杆(12)画辊左轴(13)画辊右轴(14)信号轮(15)光电检测器(16)信号轮轴(17)轴齿(18)中心电机(19)电机齿轮(20)中心电机轴(21)换向齿轮(22)连接板(23)配重(24)换向齿轮轴(25)中间左齿轮(26)中间右齿轮(27)右链轮(28)左链轮(29)左链条(30)右链条(31)左画辊链轮(32)右画辊链轮(33)左导带辊(34)右导带辊(35)孔(36)画带(37)透明板(38)齿轮轴(39)隔板(40)日光灯(41)底座(42)框架(43)中板(44)喇叭(45)支架(46)齿轮箱(47)左电机(48)右电机(49)左蜗杆(50)右蜗杆(51)左蜗轮(52)右蜗轮(53)连接齿轮(54)减速齿轮(55)降比齿轮(56)信号标志(57)画辊凹槽(58)凹槽底板(59)画辊外廓(60)卷带板(61)电路板(62)功放(63)停带标志(64)换向标志(65)发音标志(66)通光孔(67)矩形库下面结合图(1-4)、图(13-16)、图(17-20)、图(21-23)、图(24-26)、图27、图(30-38)详细说明本实用新型方案一所说的具体装置的细节及工作情况。
框架(42)上有2个画辊(4)、(5),其两端有磨擦毡片(6)和磨擦板(7),一端的调节螺丝(8)直顶磨擦板(7),另一端的调节螺丝(8)经压片(9)、弹簧(10)、顶挤磨擦板(7),调整调节螺丝(8)可改变画辊(4)、(5)转动时阻力的大小和画辊(4)、(5)在框架(42)中的中心位置。画辊(4)、(5)上有画辊凹槽(57),卷带板(60)将画带(36)两端卷起来后,经导带辊(33)、(34)插入画辊凹槽(57)中,见图(23)、(26)。画带(36)下有框架(42)、隔板(39)、日光灯(40)、透明板(37)组成的灯箱。左画辊轴(12)上的链轮(31)经链条(29)、左链轮(28)与左齿轮(25))相连。右画辊轴(13)上的链轮(32)经链条(30)、右链轮(27)与右齿轮(25))相连。左、右齿轮(25)、(26)之间有一换向齿轮(21)经连接板(23)与电机齿轮(19)相啮合,见图(3)。当中心电机(18)顺时针旋转时,其轴(20)上的齿轮(19)带动换向轮(21)与一边的齿轮(26)相啮合,经传动使画辊(5)旋转,缠绕其上的画带(36)随即向一边移动,达到变换画面的目的。当中心电机(18)逆时针旋转时,其轴(20)上的齿轮(19)带动换向齿轮(21)与另一边的齿轮(25)相啮合,经传动使画辊(4)旋转,缠绕其上的画带(36)随即向另一边移动,实现了方向的改变。配重(23)保证换向轮(21)在换向时平衡稳定。
画面变换及整机控制过程是这样的由四二输入端施密特触发器(4093-1),C1、R1组成振荡器向12位二进制计数器/分频器(4040-1),提供时钟信号。(4040-1)的负脉冲输出端经K1、电容C2、D1至(4093-1)的1脚,当光电收发器(15)的U1[见图(27)]正对信号轮(14)的黑色标志(63)时,U1截止,故正电位经R3加至(4093-1)的2脚,此时(4093-1)的3脚输出正电位经R4加至G1的基极,G1导通,继电器J1动作,使电机(18)向一个方向转动。经传动装置,信号轮(14)即跟随转动,其上的白色信号标志对着U1,U1导通,地电位加至(4093-1)的2脚。虽然此时,由(4040-1)输出的延时0.5秒的负脉冲已经消失,但由于U1的导通,仍使(4093-1)的3脚输出正电位,G1导通,电机(18)继续转动,至到信号轮(14)的停带标志(63),正对U1时,U1截止,(4093-1)的3脚输出负电位,G1截止继电器释放,其上的接点打开,电机(18)停转,画带也正好走过一幅画,等待下一个启动负脉冲的到来。由于画带(36)上的每幅画与信号轮(14)上的停带标志(63)是对应的,当画带(36)走到尽头时,其信号轮(14)上的换向黑标致(64)使U3截止,地电位加至(4093-1)的8、9脚,其10脚输出正电位,使双主一从D型触发器(4013)翻转,其13脚输出正电位,经R5加至(32的基极,使换向继电器J2动作,其上的动合接点,将改变电机(18)的电路连接方式,使电机(18)向相反的方向旋转,完成了换向动作。由于信号轮(14)上有发音黑标志(65),在停带期间,其标志正对发音光电发收器(15),发音电路将按发音黑标志的编码,发出相应的声音。
下面结合
图1、图(5-12)、图(13-16)、图(17-26)、图(28-30)、图(31-38)详细说明本实用新型方案二所说的具体装置的细节及工作情况。
框架(42)上有2个画辊(4)、(5),其上有画带(36),2个画辊的二端各有一个蜗轮(51)、(52),蜗杆(49)、(50),减速电机(47)、(48)相连其中一个画辊轴(12)上有信号轮(14),当整机采用布线逻辑电路控制时,采用图(17)、图(18)所示的信号轮(14),当整机采用单片机控制时,采用图(19)、图(20)所示的信号轮(14)。
当整机采用布线逻辑电路控制时,其详细工作过程如下由四二输入端施密特触发器(4093-1)、C1、R1组成的振荡器向12位二进制串行计数器/分频器(4040-1)提供时钟信号,(4040-1)定时向控制电路提供启动负脉冲。当启动负脉冲到来时,经C2、D1至(4093-1)的1脚,设此时信号轮(14)上的停带标志(63)正对光电发收器(15)的U1,故U1截止,正电位经R3加至(4093-1)的2脚,故其3脚输出正电位,经R4加至G1的基极,G1导通,继电器J1动作,其上的接点闭合,12V电源经J1(1.2)、J2(3.2)至左电机(47)的正,其负经J2(5.6),R10入地。左电机(47)顺时针旋转,经传动,使左画辊(4)转动,由于其上有画带(36),随即向一边移动,见图(10),并带动画辊(5)转动,但是画辊(5)与蜗轮(52)、蜗杆(50)的电机(48)相连,由于蜗轮蜗杆的定位性,画辊(5)却不能转动。此时,左电机(47)电流增大,R10上压降增大,其A点电位增高,经W1使G3开通,12V电源经J1(1.2)、J2(9.8)至右电机(48)的正,其负经J2(11.12)至G3的集电极,由于G3是开通的,故右电机(48)也跟随左电机(47)顺时针旋转,使画带(36)能够向左移动。信号轮(14)随画轴(4)转动,当0.5秒的启动脉冲消失后,信号轮(14)上的白色部分已对着U1,故U1导通,地电位加至(4093-1)的2脚,其3脚仍保持正电位,G1继续导通,J1动作,J1(1.2)闭合,右电机(48)跟随左电机(47)继续旋转,画辊(4)、(5),使画带(36)继续向左移动,直至信号轮(14)上的又一个停带标志(63)对着U1时,U1截止,正电位加至2脚,其3脚输出负电位,经R4使G1截止,J1释放其接点J1(1.2)断开12V电源,左、右电机(4)、(5)停止转动,画带(36)也停止移动,等待下一个启动脉冲的到来。由于画带(36)上的每幅画与信号轮(14)上的停带标志(63)是一一对应的,当画带走到尽头时,信号轮(14)上的换向标志(64)与U3相遇即U3关闭,地电位加至(4093-1)的8、9脚,其10脚输出为正电位,触发双主-从D型触发器(4013)的8脚,其13脚输出正电位经R5加至G2的基极,G2导通,继电器J2动作,其动合接点闭合,电源线经J2(11.10)至右电机(48)的负极,其A点的电位控制G3的开通状态。电源线J2(4.5)至左电机(47)的负极,其正极经J2(2.1)至G3的集电极,经发射极入地,左电机(47)也反向旋转,完成了换向动作。调节W1可以控制左电机(47)跟随右电机(48)旋转的速度。发音电路的控制方式同方案一。
整机电路采用单片机控制时,其详细工作过程如下见图(29),由C1、R1、T组成晶振电路,振荡频率为4MHz。U1、R3、施密特触发器(CC4093)组成光电接收器。U1检测信号轮(14)上信号标志(56)的变化,(4093)的3脚将信号标志(56)的变化情况输入89C2051的9脚,12脚经R4至G1的基极,控制电机(47)、(48)换向回路,13脚经R5至G2的基极控制电机(47)、(48)的启动回路,14脚经K1至发音电路的编码接收器,控制语音回路的工作。整机采用了三种电源,~220V服务于灯箱的目光灯,直流5V服务于单片机及集成、开关电路,直流12V服务于电机工作电路。
因为画带(36)的长度是个定数,画辊(4)、(5),的周长也是定数,故画带(36)缭绕其上的总圈数是个定数。信号轮(14)在画辊轴(12)上,因与画辊(4)成对应关系,那么,画带(36)缭绕画辊(4)上的总圈数,就是信号轮(14)旋转的总圈数。考虑到有时有非整圈数的问题,即整幅画带(36)的总圈数或每幅画的画带的圈数不是整数,故在信号轮(14)上分成若干等分,并加以信号标志(56)以便于单片机识别。(以上方法也可推行到蜗轮上,国为蜗轮(51)、(52)与画辊(4)、(5)同轴)。当信号轮(14)转动时,其上的信号标志(56)也跟着转动。由此可知,信号标志(56)的自然个数序列(0 1 2 3......)可反映出画带(36)的总长度和画带(36)中的每一幅画的位置,即两者有对应关系。可根据其不同的数值,控制停带、发音或画带(36)换向。这个工作由89C2051单片机来完成。设0和30为换向信号,10和20为停带信号。开机后电机(47)、(48)带动画辊(4)、(5)及信号轮(14)转动,使缠绕其上的画带(36)随即向左移动。U1检测到信号轮(14)上的信号标志(56)经CC4093的3脚至89C2051的14脚,当信号脉冲集垒到10个的时候经程序判断,确认后,由89C2051的13脚发出停带信号,即一个负电位至G2的基极,G2截止,J2继电器释放,其接点J2(1.2)断开,电机(47)、(48)停转。画带停止转动。经过一个设定的时间,单片机程序13脚由负电位变为正电位,至G2的基极,G2导通,J2继电器吸动,其接点J2(1.2)闭合,使电机(47)、(48)旋转,画带继续向左移动,至到下一个停带信号的到来,将重复以上的动作。输入到单片机89C2051-14脚的信号脉冲集垒到30个的时候,经程序判断确认后,由其12脚输出一个正电位(即换向信号)经R4至G1的基极,G1导通J1吸动,其动合接点闭合。12V电源经J1(4)、(5)至右电机(48)的负极,其正极经J1(2、3)至R6入地,A点的电位经W1控制G3的导通状态。12V电源经J1(12.11)至左电机(47)的负极,其正极经J1(8.7)至G3的集电极,发射极入地。完成了换向动作,当J2(1.2)闭合时,电机(47)、(48)即反转,画带(36)随即向右移动。
当K1闭合时,在停带期间,89C2051的14脚即输出设定的编码,经编码接收器,译码器,至继电器转换器变为键控信号,控制语音板发出相应的声音经功放至喇叭放出。当K1断开时,将没有声音发出。
权利要求1.新型可发音的自变画装置,由框架(42)、减速电机(18)、蜗轮(51)(52)、蜗杆(49)(50)、画辊(4)(5)、画带(36)、信号轮(14)、阻力器、换向机构、发音电路和控制电路组成,其特征在于,发音电路和控制电路均由信号轮(14)控制,画辊(4)、(5)上有一装卸画带的凹槽,控制电路中有一个双电机工作时的拖带电路,阻力器在画辊(4)、(5)的两端,换向机构由电机齿轮(19)、连接板(22)、配重(23)、换向齿轮(21)、中间左齿轮(25)、中间右齿轮(26)构成。
2.根据权利要求1所说的新型可发音的自变画装置,其特征是控制发音电路和控制电路的信号轮(14)与画辊(4)、(5)同步按比例转动。
3.根据权利要求2所说的新型可发音的自变画装置,其特征是信号轮(14)上有信号标志(56)。
4.根据权利要求1、2、3所说的新型可发音的自变画装置,其特征是信号标志(56)由光电检测器(15)能识别的性质相反的2个符号组合而成,即黑、白或通光、断光。
5.根据权利要求1所说的新型可发音的自变画装置,其特征是画辊(4)(5)上装卸画带(36)的凹槽有2种不同的结构。
6.根据权利要求1、5所说的新型可发音的自变画装置,其特征是画辊(4)(5)上装卸画带(36)的第一种凹槽结构是由画辊凹槽(57)和凹槽底板(58)构成,第二种凹槽结构是由画辊凹槽(57)和矩形库(67)构成。
7.根据权利要求1.所说的新型可发音的自变画装置,其特征是双电机工作时的拖带电路由左电机(47)、右电机(48),电阻R10、电位器W1、晶体管G3组成。
8.根据权利要求1所说的新型可发音的自变画装置,其特征是阻力器由磨擦毡片(6)、磨擦板(7)、压片(9)、弹簧(10)、顶杆(11)、调节螺丝(8)组成。
9.根据权利要求1所说的新型可发音的自变画装置,其特征是换向齿轮(24)处于中间状态时,其齿与左齿轮(25)的齿及右齿轮(26)的齿间隙应≥0.1mm。
专利摘要本实用新型涉及新型可发音的自动变换画面的装置,本装置在框内有2个导辊,2个画辊,其上缠有画带,其中一个画辊的一端有一个信号轮,上有信号标志组合,由此控制电机及发音电路,实现画面变换及发音。此装置适合于展览馆、舞厅、家庭、学校、广告宣传等场合。
文档编号G09F27/00GK2446621SQ0024243
公开日2001年9月5日 申请日期2000年7月16日 优先权日2000年7月16日
发明者赵成有, 董力, 刘庆国, 李斌, 乔保家, 马永平, 王照亮, 付立伟, 陶建民, 温本善 申请人:董力
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