专利名称：舞台灯具智能对光器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于舞台的非便携式照明装置或它的系统，特别是指一种在常规舞台灯具上分别添加水平传动机构、垂直传动机构和调焦传动机构的可通过无线遥控控制舞台灯具灯体进行上下、左右、调整焦距动作的具有可拆卸性能的舞台灯具智能对光器。
背景技术：
现有对舞台常规灯具的控制，主要由灯光工作者前期装台、挂灯、吊灯，对光时登梯子、爬脚手架、上上下下频繁。由于工作量大、劳动强度高，装台速度慢，与高速发展的舞台科技很不协调，严重制约了灯光工作者的工作效率和艺术表现手段。虽然国内已出现了对光系统和灯体整合在一起的舞台灯具，其核心部分伺服控制系统能同时处理灯具进行水平、仰俯、聚焦三项目标参数，但这种舞台灯具控制方式采用有线控制，地址码通过手动操作控制、灯具制作工艺复杂、价格相对昂贵，特别是当场次、场景发生变化时，仍须中途停场放下吊杆重新手动设定地址码才能达到预定的灯光控制效果，即使是国外的先进灯具也不例外。因而使舞台灯具的使用范围受到很大的限制。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题就在于克服目前对舞台常规灯具的控制工作量大、劳动强度高，装台速度慢的缺陷，提供一种在常规舞台灯具上分别添加水平传动机构、垂直传动机构和调焦传动机构的可通过无线遥控控制舞台灯具灯体进行上下、左右、调整焦距动作的具有可拆卸性能的舞台灯具智能对光器。本实用新型的舞台灯具智能对光器由水平传动机构、垂直传动机构和调焦传动机构以及控制机构组成，水平传动机构和控制机构装于常规舞台灯具的灯钩之下灯弓之上位置，并且控制机构位于水平传动机构之前，垂直传动机构装于常规舞台灯具的一侧灯弓与灯体的连接处，调焦机构装于常规舞台灯具灯体的下端。
(1)水平传动机构由电机、主动齿轮、从动齿轮和输出轴构成，电机为竖直朝下放置主轴与主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，输出轴上端套在从动齿轮的中心处下端与灯弓连接；垂直传动机构由电机、主动斜齿轮、从动斜齿轮、主动直齿轮、从动直齿轮、输出轴和传动臂构成，电机竖直摆放主轴与主动斜齿轮连接，主动斜齿轮与从动斜齿轮啮合，从动斜齿轮中心轴上同时连接主动直齿轮、主动直齿轮与从动直齿轮啮合，输出轴一端套在从动直齿轮的中心处另一端与传动臂一端连接，传动臂另一端固定在灯体前面的插片槽中部；调焦机构由电机、主动齿轮、同步带和从动齿轮构成，电机竖直朝下放置主轴与主动齿轮连接，主动齿轮连接同步带与从动齿轮连接，从动齿轮的中心处套在丝杆上。
(2)控制机构由遥控器和信号接收处理显示及执行机构构成，其中信号接收处理显示及执行机构由电源、超外差信号接收模块、单片机、数码显示管、数据存储单元和电机驱动单元构成，电源和超外差信号接收模块分别与单片机连接，单片机分别与数码显示管、数据存储单元和电机驱动单元连接。
遥控器型号为YK1000-12，超外差信号接收模块型号SB-CJS3，单片机集成电路型号AT89S51，数据存储单元集成电路型号24C02，电机驱动单元集成电路型号L293D，数码显示管选择LED数码管；本实用新型的舞台灯具智能对光器性能参数如下表电源 AC200-240V，50-60Hz；负载功率 10W；遥控频率 315MHz；遥控距离 50-100米；遥控角度 上下0-180°，左右0-300°；编码地址 1000个。
水平传动机构、垂直传动机构、调焦传动机构和控制机构具有可拆卸功能，能够较方便地装上或拆下。
当进行舞台灯具控制时，通过遥控器键盘向信号接收处理显示及执行机构发出信号，超外差信号接收模块接收信号并经放大后数据输入单片机，单片机根据输入的信号进行相应处理将信号存储到数据存储单元，驱动数码显示管显示动作指令，同时根据动作指令电机驱动单元分别控制水平传动机构、垂直传动机构和调焦传动机构进行左右、上下、聚焦动作。
本实用新型的优点就在于通过对舞台常规灯具添加水平传动机构、垂直传动机构和调焦传动机构，在不破坏舞台常规灯具原有结构的基础上实现了对老式常规灯具的改造，扩展了原有老式常规灯具的功能，解决了舞台灯具的自动对光、调焦，实现了对灯具的无线编码控制，满足了对不同场次、不同场景下灯光任意变化的控制要求；解决了对老式舞台灯具的技术性能的更新换代，使国产灯具具备延续性、可操作性和可拆卸性的特点，并且舞台灯具的制造和使用具有经济性和实用性的重要优势特征；还由于采用遥控器无线遥控，大幅度降低了舞台工作者前期装台、挂灯、吊灯、对光时的工作量、减轻了劳动强度。因此本实用新型具有广阔的市场推广前景。
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明；
图1是本实用新型的舞台灯具智能对光器装配主视示意图；图2是本实用新型的舞台灯具智能对光器装配侧视示意图图3是本实用新型的水平传动机构机械结构示意图；图4是本实用新型的垂直传动机构机械结构示意图；图5是本实用新型的调焦传动机构机械结构示意图。
图6是本实用新型的控制机构电路结构原理示意图；图7是本实用新型的控制机构信号接收处理显示及执行机构线路图；图8是本实用新型的控制机构单片机程序流程图。
参照
图1和图2，本实用新型的舞台灯具智能对光器由数码显示管2、水平传动机构3、垂直传动机构5、调焦机构7以及遥控器和信号接收处理显示及执行机构组成，水平传动机构3和数码显示管2位于灯钩1之下灯弓4之上位置，并且数码显示管2位于水平传动机构3之前，数码显示管2为信号接收处理显示及执行机构的一部分，与信号接收处理显示及执行机构电路组装为一体，垂直传动机构5位于灯具的一侧灯弓4与灯体6的连接处，调焦机构7位于灯体6下端的后部同丝杆8连接。
参照图3、图4和图5，如图3，本实用新型的舞台灯具智能对光器水平传动机构3由电机3-1、主动齿轮3-2、从动齿轮3-3和输出轴3-4构成，电机3-1为竖直朝下放置其主轴与主动齿轮3-2连接，主动齿轮3-2与从动齿轮3-3啮合，输出轴3-4上端套在从动齿轮3-3的中心处其下端与灯弓4连接；如图4，垂直传动机构5由电机5-1、主动斜齿轮5-2、从动斜齿轮5-3、主动直齿轮5-4、从动直齿轮5-5、输出轴5-6以及传动臂构成，电机5-1竖直摆放其主轴与主动斜齿轮5-2连接，主动斜齿轮5-2与从动斜齿轮5-3啮合，从动斜齿轮5-3中心轴上同时连接主动直齿轮5-4、主动直齿轮5-4与从动直齿轮5-5啮合，输出轴5-6一端套在从动直齿轮5-5的中心处另一端与传动臂一端连接，传动臂另一端固定在灯体前面的插片槽中部；如图5，调焦机构7由电机7-1、主动齿轮7-2、同步带7-3、从动齿轮7-4构成，电机7-1竖直朝下放置其主轴与主动齿轮7-2连接，主动齿轮7-2连接同步带7-3与从动齿轮7-4连接，从动齿轮7-4的中心处套在丝杆8的一端，丝杆8另一端连接到灯体内。
参照图6，本实用新型的舞台灯具智能对光器的控制机构由遥控器和信号接收处理显示及执行机构构成。其中遥控器选择型号为YK1000-12遥控器。信号接收处理显示及执行机构由电源、超外差信号接收模块、单片机、数码显示管、数据存储单元和电机驱动单元构成，电源和超外差信号接收模块分别与单片机连接，单片机分别与数码显示管、数据存储单元和电机驱动单元连接。
参照图7，信号接收处理显示及执行机构线路包括电源、超外差信号接收模块、单片机、数码显示管、数据存储单元和电机驱动单元，在线路图中，虚线框I框出部分为电源，通过接入交流电源15V变压器部分的整流桥W10M、电容C1产生(+12V)直流电压，集成电路IC7、电容C2生成(+6V)直流电压，由电阻R1、R2、R3、二极管D1、电容C3、集成电路IC6及开关K1构成(+6V)直流电与控制电路，分别提供给超外差信号接收模块和单片机电源，其中集成电路IC6和IC7的型号分别为555和7806；虚线框II为超外差信号接收模块，其核心为集成电路IC2，集成电路型号RX3310A，(+6V)直流电源通过二极管D2、电容C4、C5提供给超外差信号接收单元IC2(+5V)电源；虚线框III为单片机，其核心为集成电路IC3，集成电路型号AT89S51，(+6V)直流电源通过电容C6、C7和电阻R4到单片机集成电路IC3的第9脚构成单片机复位电路，(+6V)直流电源通过二极管D3、电容C10、C11和二极管D4构成IC3的电源及接地，电容C8、C9及谐振器X1构成IC3震荡电路信号；虚线框IV为数码显示管，数码显示管选择LED数码管，IC3的38、39、37、36、2、3、4脚输出高低平信号通过电阻R2、R3、R4、R22、R23、R24、R25驱动一个LED数码显示管，33、32、35、34、5、8、12脚输出高低平信号通过电阻R8、R9、R10、R18、R19、R20、R21驱动又一个LED数码显示管，25、24、21、22、14、15、17脚输出高低平信号通过电阻R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17驱动另一个LED数码显示管；虚线框V为数据存储单元，其核心为集成电路IC4，集成电路型号24C02；虚线框VI为电机驱动单元，其核心为集成电路IC5，集成电路型号L293D，单片机IC3的17、18、23、26、10、11脚输出高低平信号通过两个带二极管推挽式四通道集成电路IC5带动舞台灯具的水平传动机构、垂直传动机构和调焦传动机构的减速电机运转；学习按键BUTT由单片机IC3的16脚与电源地构成。电源I和超外差信号接收模块II分别与单片机III连接，单片机III分别与数码显示管IV、数据存储单元V和电机驱动单元VI连接。
参照图8，本实用新型的舞台灯具智能对光器人机对话采用遥控器和数码显示管，控制机构单片机工作程序流程如下舞台灯具对光器通电开机，控制板显示本机已设定好的地址码，初次通电开机则进入遥控器学习程序按学习按键后，单片机进入基本码学习程序，按下手中遥控器新设置的地址码，单片机接收并记住新的基本码后返回主程序进行控制操作。单片机先进行地址码的激活有信号输入，输入的数据信号是否与本机个位一致，如果相同，则依次进行十位、百位的数据信号的比较。在个、十、百位数皆相同后，单片机进入功能操作程序如果有“上”信号，则驱动电机上行；如果有“下”信号，则驱动电机下行；如果有“左”信号，则驱动电机左行；如果有“右”信号，则驱动电机右行；如果有“前”信号，则驱动电机前行；如果有“后”信号，则驱动电机后行；如果无信号输入，则进入操作程序等待。在等待的同时，如果要进行地址码的修改，在有“修改”信号的情况下进入修改地址码程序重新输入本机地址码，按确认后返回程序。
具体实施方式
以下是本实用新型的一个实施例，本实用新型的实际使用并不局限于实施例1，舞台灯具智能对光器先对舞台常规灯具分别进行水平传动机构、垂直传动机构和调焦传动机构的安装。安装水平传动机构将灯钩与灯弓连接处的螺母松开，取下灯钩并将水平传动机构下面的螺栓插入灯弓的孔中再将螺母拧紧，将灯钩插入水平传动机构的连接处拧紧螺栓。安装垂直传动机构将灯体的固定螺栓拧松，取下左边的螺栓将垂直传动机构的输出轴插入灯体的固定孔中，放到位后将传动臂卡接在灯体前部的插片挂钩上，再将U型固定栓插入垂直传动机构的两个小孔中，用蝶型螺母固定到位。安装调焦传动机构卸掉原灯体上的调焦旋钮，再用3个螺钉将电机固定在调焦机构的外壳上，将同布带所用的主动齿轮固定在电机上，同时从动齿轮用3个顶丝固定在丝杆上，调整主从齿轮之间的间距，并固定好同步带后将整个调焦机构固定在灯体下端。上述三个机构及控制机构安装完毕后，通过无线遥控对舞台灯具进行控制。在给系统通电后，LED数码显示管显示出现3个闪烁的H字母时即进行功能操作，当按压遥控器的相应功能键时，舞台灯具即做出相应的左右、上下和聚焦调整动作，LED数码显示管也做出相应的功能显示。完全能够满足舞台灯具的对光要求。
权利要求1.一种舞台灯具智能对光器，其特征在于由水平传动机构、垂直传动机构和调焦传动机构以及控制机构组成，水平传动机构和控制机构装于常规舞台灯具的灯钩之下灯弓之上位置，并且控制机构位于水平传动机构之前，垂直传动机构装于常规舞台灯具的一侧灯弓与灯体的连接处，调焦机构装于常规舞台灯具灯体的下端；(1)水平传动机构由电机、主动齿轮、从动齿轮和输出轴构成，电机为竖直朝下放置主轴与主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，输出轴上端套在从动齿轮的中心处下端与灯弓连接；垂直传动机构由电机、主动斜齿轮、从动斜齿轮、主动直齿轮、从动直齿轮、输出轴和传动臂构成，电机竖直摆放主轴与主动斜齿轮连接，主动斜齿轮与从动斜齿轮啮合，从动斜齿轮中心轴上同时连接主动直齿轮、主动直齿轮与从动直齿轮啮合，输出轴一端套在从动直齿轮的中心处另一端与传动臂一端连接，传动臂另一端固定在灯体前面的插片槽中部；调焦机构由电机、主动齿轮、同步带和从动齿轮构成，电机竖直朝下放置主轴与主动齿轮连接，主动齿轮连接同步带与从动齿轮连接，从动齿轮的中心处套在丝杆上；(2)控制机构由遥控器和信号接收处理显示及执行机构构成，其中信号接收处理显示及执行机构由电源、超外差信号接收模块、单片机、数码显示管、数据存储单元和电机驱动单元构成，电源和超外差信号接收模块分别与单片机连接，单片机分别与数码显示管、数据存储单元和电机驱动单元连接。
2.根据权利要求1所述的舞台灯具智能对光器，其特征在于遥控器型号为YK1000-12。
3.根据权利要求1或2所述的舞台灯具智能对光器，其特征在于信号接收处理显示及执行机构的超外差信号接收模块型号SB-CJS3，单片机集成电路型号AT89S51，数据存储单元集成电路型号24C02，电机驱动单元集成电路型号L293D，数码显示管选择LED数码管。
4.根据权利要求1所述的舞台灯具智能对光器，其特征在于舞台灯具智能对光器电源为AC200-240V、50-60Hz，负载功率10W，遥控频率315MHz，遥控距离50-100米，遥控角度为上下0-180°、左右0-300°，编码地址1000个。
5.根据权利要求1所述的舞台灯具智能对光器，其特征在于水平传动机构、垂直传动机构、调焦传动机构和控制机构具有可拆卸性。
专利摘要本实用新型提供了一种舞台灯具智能对光器，它由水平传动机构、垂直传动机构和调焦传动机构以及控制机构组成，水平传动机构和控制机构装于常规舞台灯具的灯钩之下灯弓之上位置，并且控制机构位于水平传动机构之前，垂直传动机构装于常规舞台灯具的一侧灯弓与灯体的连接处，调焦机构装于常规舞台灯具灯体的下端。本实用新型的舞台灯具智能对光器在不破坏舞台常规灯具原有结构的基础上实现了对老式常规灯具的改造，扩展了原有老式常规灯具的功能，解决了舞台灯具的自动对光、调焦，实现了对灯具的无线编码控制，满足了对不同场次、不同场景下灯光任意变化的控制要求。
文档编号F21V21/14GK2735163SQ20042002801
公开日2005年10月19日 申请日期2004年6月15日 优先权日2004年6月15日
发明者茅云祥, 蔡荣忠 申请人:镇江市旋丽电器有限公司