可平稳升降的无线悬浮音箱的制作方法

本实用新型涉及一种悬浮品，特别涉及一种可平稳升降的无线悬浮音箱。

背景技术：

目前，磁悬浮产品较为流行，在磁场的作用下，类似地球仪、蓝牙音箱等可以悬浮在空中。其主要由固定部件2和悬浮部件1组成(参见图1、2)，固定部件2为放置在办公桌、柜台或写字台上的底座21，在该底座21中设有可上下移动的托架22、设置在托架22上的磁控部件3和驱动托架22上下移动的电机组件4。悬浮部件1通常放置在底座21上，其内也设有永磁组件，该永磁组件与所述磁控部件3产生的磁场以同性磁极相对的方式设置。当托架22在电机组件4的驱动下携所述磁控部件3渐渐上升，磁控部件3产生的磁场与磁悬浮产品中的永磁组件之间的相斥力大于磁悬浮产品的重力时，磁悬浮产品即会上升悬浮。

上述结构存在以下不足：

1)由于底座21上的磁控部件3中有一个磁力非常大的永磁铁，当断电时，其会对悬浮部件1中的永磁组件产生较大的吸力，若此时，使用者的手指处于底座21上时，悬浮部件1的快速坠落极易造成其受伤。

2)当存在磁吸效应后，悬浮部件1放置在底座21上时，总是不能准确静放在设计的位置，通常会偏斜置放。

3)现有磁悬浮产品仅将悬浮部件1稳定悬浮于其底座21的上方，即安装在底座21上的磁控部件3仅提供一个场磁力，当悬浮部件1为音箱时，该悬浮音箱仅为一个静止悬浮于空中的音箱，该音箱并不能随其播放的音乐节奏上下跃动。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可消除安全隐患且平稳静放于底座上的可平稳升降的无线悬浮音箱。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型的可平稳升降的无线悬浮音箱，包括内设有磁驱动模组的底座、在该磁驱动模组的磁驱动力作用下升起并悬浮于底座上方设定位置的悬浮音箱和控制电路，在悬浮音箱中设有磁性部件，该磁性部件与所述磁驱动模组产生的磁场以同性磁极相对的方式设置，其特征在于：在所述底座内设有水平放置的基架、PCB电路板和多个可检测磁驱动模组产生的磁场强度的霍尔传感器，所述磁驱动模组安装在所述基架上，其由若干个环绕该基架设置的电磁组件构成，每个电磁组件由柱状的磁芯和缠绕在该磁芯上的线圈构成，所述磁芯的轴线垂直基架所在平面。

所述悬浮音箱中的磁性部件为永磁组件，该永磁组件的磁场中心线与该悬浮音箱静止安放在所述底座上时的重力作用线重合。

所述磁驱动模组对所述悬浮音箱产生的磁驱动力可随悬浮音箱播放的旋律而变化。

在所述悬浮饰品的底部设有封闭且以所述重力作用线为轴线的导电环，在底座上设有至少三个可与所述导电环触接的导电触点，所有导电触点环绕导电环周边均匀间隔设置；在底座内还设有在某个导电触点先与所述导电环脱离接触后，增大其它导电触点侧对应的电磁组件磁场强度的自动控制电路。

所述自动控制电路由五个等值电阻、单片机和开关电路构成，其中，

电阻R1的一端，一路接于单片机的电压信号检测第一脚，另一路通过电阻R4接设置在底座内的电源Vcc正极，还一路接于第一导电触点t1；电阻R1的另一端接电源Vcc负极；

电阻R2一端接于第二导电触点t2的内端，另一端接电源Vcc负极；

电阻R3的一端通过电阻R5接于第三导电触点t3，另一端接电源Vcc负极；

所述单片机设有多个信号输出端，每个信号输出端通过开关电路与对应的所述电磁组件相接。

与现有技术相比，本实用新型的无线悬浮音箱，包括能够产生变化磁场并集成低音音箱的磁悬浮底座和通过磁力悬浮在所述磁悬浮底座上方的可发射无线音频的音箱，其磁悬浮底座包括杨声器、安装在底座上的PCB板及可以产生变化磁场的多组电磁装置及与PCB板电连接的磁场传感器等。磁场传感器将磁悬浮底座上方音箱在水平方向和垂直方向上的磁场变化的量转变成电信号，电信号通过MCU进行运算处理控制底座上的各组电磁装置产生磁力，以使该音箱在磁场力的作用下回至原平衡位置。

安装在底座内的磁驱动模组为环绕一托板周边均匀间隔设置的多组电磁组件，在未通电的情况下，该电磁组件不会产生磁力，即悬浮音箱与底座之间没有排斥力，这样，可以对底座和悬浮音箱外壳进行各种结构，以方便将悬浮音箱美观大方且稳当地放置在底座顶部。在开启该悬浮音箱时，我们的磁场传感器将快速工作，产生升起力，托起静放在底座顶部的悬浮音箱，使其平稳上升并悬浮稳定在底座上方设定的位置。当市电突然断电时，通过自动升起的无线传输音箱的后备电源可将悬空的悬浮音箱平稳下降到底座上，从而实现可以自动升降。

附图说明

图1为现有技术中的无线悬浮音箱示意图。

图2为图1中悬浮音箱升起后的示意图。

图3为本实用新型的无线悬浮音箱示意图。

图4为本实用新型的电路结构框图。

图5为本实用新型的自动监控电路的原理图。

附图标记如下：

悬浮部件1、固定部件2、底座21、托架22、铜制触针23、磁控部件3、电机组件4、电磁组件5、磁芯51、线圈52、磁场中心线6。

具体实施方式

如图3、4所示，本实用新型的可平稳升降的无线悬浮音箱是由可摆放在箱台柜架桌上底座21、设置在底座21内呈水平状的基架上的磁驱动模组、PCB电路板、多个可检测该磁驱动模组产生的磁场强度的霍尔传感器、可以悬浮在底座21正上方的悬浮音箱(也称悬浮部件1)和自动控制电路构成。

磁驱动模组由若干个电磁组件5组成，每个电磁组件5是由柱状的磁芯51和缠绕在该磁芯51上的线圈52构成，所有电磁组件5环绕所述基架周边设置，所述磁芯51的轴线垂直基架所在平面，基架可以为固定结构，也可以在电机的驱动下在底座21内携磁驱动模组垂直上下移动。该结构可在磁驱动模组产生的磁驱动力一定的情况下，缩短电磁组件5与悬浮音箱的垂直距离，变相的增强了磁驱动力。

在悬浮音箱中设有永磁组件，理想情况下，要求该永磁组件的磁场中心线6与该悬浮音箱静止安放在所述底座21上时的重力作用线重合。

永磁组件产生的磁场与磁驱动模组产生的磁场以同性磁极相对的方式设置。当磁驱动模组产生磁驱动力且随着该磁驱动力不断增强或者缩小该磁驱动模组与静止安放在底座21上的悬浮音箱之间的距离时，其间的相斥之力大于悬浮音箱的自身重量时，悬浮音箱则会升起并悬浮于底座21上方设定的位置。

本实用新型还可以通过所述的自动控制电路使所述磁驱动模组对所述悬浮音箱产生的磁驱动力随悬浮音箱播放的旋律而变化。通过MCU将悬浮音箱随音乐的变化而上下变动，产生良好的美感，再加上灯光美感将进一步加强。

上方悬浮音箱，同样可以结合灯光效果。

本实用新型利用霍尔传感器检测电磁组件5的磁力变化，将磁场变化反馈给单片机MCU，单片机MCU运算完成后再向对应的电磁组件5发出指令增大或减小电磁驱动，从而改变磁驱动模组产生的有效磁场强度的大小，使底座21上方的磁场达到平衡，从而将悬浮音箱平稳。另外，当悬浮音箱在播放音乐时，音乐的振动将影响平衡，此时底座21的霍尔传感器又将起作用，保证悬浮音箱一直平稳运行。

上电时，磁驱动模组的磁驱动力由小到大，随之将静放在底座21上的悬浮音箱慢慢升起并停留在设定的高度，即处于悬浮状态。

当磁驱动模组因意外掉电，本实用新型可自动启用安装在底座21上的备用电源为该磁驱动模组供电，这时可以将已处于悬浮状态的悬浮音箱慢慢降下来并静放到底座21上，以此，避免悬浮音箱因磁驱动模组突然停电而骤然坠落致其损坏或者将无意搭在底座21顶部的使用者的手指砸伤。

本实用新型的进一步改进是在底座21内设置可监测悬浮音箱在开始上升时是否平稳，根据悬浮音箱上升状态及时调整其平衡度的自动控制电路以及设置在悬浮音箱底部的导电环。

通常，在制造装配悬浮音箱的过程中，由于诸如人为或设备等原因，总会存在装配偏差，致使悬浮音箱的磁场中心线6与将其静止安放在底座21上时的重力作用线(简称静态策略作用线)出现轻微交叉或者不重合的缺陷。

所述自动控制电路可使磁驱动模组自动调节不同侧磁场驱动力，其可检测悬浮音箱在初始上升时是否倾斜以及根据该倾斜通过调节磁驱动模组产生的磁场强度分布进行及时修正，以使悬浮音箱中永磁组件的磁场中心线6实时与静态重力作用线、动态重力作用线(悬浮音箱上升后过悬浮音箱重心的重力作用线)处于重合状态。

所述导电环由铜材、不锈钢材、铝合金材或导电胶材制作，其形状为封闭结构的圆环或正多边形环，导电环固定在悬浮音箱的底部且以该悬浮音箱的重力作用线为轴线。

如图3、5所示，在底座21顶部设有三个导电触点，导电触点为竖向设置的铜制触针23，将悬浮音箱静放在该底座21上设定的位置后，每个导电触点的外端与所述导电环触接，三个导电触点沿导电环周向均匀间隔设置。

所述自动控制电路设置在底座21内，其可在某个导电触点先与所述导电环脱离接触后，发出增强其它导电触点侧对应的电磁组件5磁场强度的指令。

所述自动控制电路由五个等值电阻、一个单片机和开关电路构成。

为自动控制电路提供电能的工作电源Vcc设置在底座21内，该电源Vcc为直流充电电池。

具体电路连接结构如下：

电阻R1的一端，一路接于单片机的电压信号检测第一脚，另一路通过电阻R4接所述电源Vcc正极，还一路接于第一导电触点t1的内端；电阻R1的另一端接电源Vcc负极。

电阻R2一端接于第二导电触点t2的内端，另一端接电源Vcc负极。

电阻R3的一端通过电阻R5接于第三导电触点t3的内端，另一端接电源Vcc负极。

所述单片机设有多个信号输出端，每个信号输出端通过开关电路与对应的一组所述的电磁组件5相接。

假设电源VCC＝1V，各电阻阻值＝1欧；单片机的P1脚电压设为VP1；则悬浮音箱上与三个导电触点对应位置的部分在初始上升时脱离底座21的先后信息采集见表1：

表1为“触点状态”与MCU管脚电压对应关系

对表1的说明：

“触点状态”－是指某个导电触点与导电环的接触状态(即是否处于电连接状态)，“分”为无接触，“闭”为电接触状态。举例说明，“触点1”为“分”则表明第一导电触点t1对应位置的悬浮音箱部分首先脱离与底座21的接触，而其它部分的悬浮音箱仍坐落在底座21上。

“触点1”、“触点2”和“触点3”分别为第一导电触点t1、第二导电触点t2和第三触点。

“VP1”对应的数据是P1脚电压值。

以上表序号1为例：当第一导电触点t1对应的悬浮音箱先脱离底座21时，其它的导电触点(即第二导电触点t2和第三导电触点t3)对应的悬浮音箱部分还未与底座21脱离，此时，单片机MCU的P1脚检测到上述电压值后，即输出指令并通过开关电路加大第二导电触点t2和第三导电触点t3对应方位的电磁组件5的磁场强度，以此增大磁驱动模组对第二导电触点t2和第三导电触点t3对应位置的悬浮音箱部分的向上驱动力。

对上述表格中的序号2对应的工作状态及MCU管脚电压的计算过程做如下简述(其它序号对应的状态：略)：

第二导电触点t2脱离与导电环的接触，第一导电触点t1和第三导电触点t3仍与导电环接触且两导电触点并接短路，此时，

VP1＝{Vcc/{[(R3+R5)*R1/(R3+R5+R1)]+R4}}*[(R3+R5)*R1/(R3+R5+R1)]＝2/5V。

本发明提供的设计方案，也可应用到其它消费类电子产品，如电子地球仪、便携音箱、蓝牙音箱、电子玩具、工艺品与装饰品等产品上。