舞台灯光自动跟踪系统的制作方法

本实用新型涉及舞台灯光领域，特别涉及一种舞台灯光自动跟踪系统。

背景技术：

追光灯是运用舞台艺术中不可或缺的重要手段，达到突出重点、塑造人物形象、烘托环境气氛的目的。而单片机降能低演出成本，节省人力和物力，完善舞台灯光技术中追光的功能和自动化的程度。现有一些舞台灯光自动跟踪系统利用摄像头与主机的串口连接，系统运行专用驱动软件后，屏幕上显示出活动的视频图像。屏幕的下端建立一个vb应用软件的界面，设置一些命令控件和状态控件，将位置信息通过单片机处理部件传送到电脑追光灯来控制光斑对准演员。

图1为传统舞台灯光自动跟踪系统的供电部分的电路原理图，从图1中可以看出，传统舞台灯光自动跟踪系统的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统舞台灯光自动跟踪系统的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的舞台灯光自动跟踪系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种舞台灯光自动跟踪系统，包括红外发射装置、摄像头、舞台灯、dmx512转换器、单片机和电源模块，所述红外发射装置与所述摄像头连接，所述摄像头与所述单片机连接，所述舞台灯与所述dmx512转换器连接，所述dmx512转换器与所述单片机连接，所述电源模块与所述单片机连接；

所述电源模块包括交流电压输入端、变压器、开关、第一电阻、第一电容、双向可控硅、整流桥、第二电容、发光二极管、第一二极管、三端稳压器、第二电阻、第一三极管、第三电容、第三电位器和电压输出端，所述交流电压输入端的一端与所述变压器的初级线圈的一端连接，所述交流电压输入端的另一端与所述变压器的初级线圈的另一端连接，所述变压器的次级线圈的一端分别与所述开关的一端和双向可控硅的一端连接，所述开关的另一端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一电容的一端、双向可控硅的控制端和第一三极管的集电极连接，所述双向可控硅的另一端与所述整流桥的一个正极输入端连接，所述整流桥的负极输入端分别与所述变压器的次级线圈的另一端和第一电容的另一端连接，所述整流桥的正极输出端分别与所述第二电容的一端和第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述三端稳压器的输入端连接，所述三端稳压器的输出端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述三端稳压器的负极连接端、第三电位器的一个固定端和电压输出端的一端连接，所述第一三极管的基极分别与所述第三电容的一端和第三电位器的滑动端连接，所述整流桥的负极输出端分别与所述第二电容的另一端、第一三极管的发射极、第三电容的另一端、第三电位器的另一个固定端和电压输出端的另一端连接。

在本实用新型所述的舞台灯光自动跟踪系统中，所述第一二极管的型号为e-822。

在本实用新型所述的舞台灯光自动跟踪系统中，所述电源模块还包括第四电阻，所述第四电阻的一端分别与所述第一电阻的另一端、第一电容的一端和和双向可控硅的控制端连接，所述第四电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接。

在本实用新型所述的舞台灯光自动跟踪系统中，所述第四电阻的阻值为36kω。

在本实用新型所述的舞台灯光自动跟踪系统中，所述第一三极管为npn型三极管。

实施本实用新型的舞台灯光自动跟踪系统，具有以下有益效果：由于设有红外发射装置、摄像头、舞台灯、dmx512转换器、单片机和电源模块；电源模块包括交流电压输入端、变压器、开关、第一电阻、第一电容、双向可控硅、整流桥、第二电容、发光二极管、第一二极管、三端稳压器、第二电阻、第一三极管、第三电容、第三电位器和电压输出端，该电源模块与传统舞台灯光自动跟踪系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第一二极管用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统舞台灯光自动跟踪系统的供电部分的电路原理图；

图2为本实用新型舞台灯光自动跟踪系统一个实施例中的结构示意图；

图3为所述实施例中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型舞台灯光自动跟踪系统实施例中，该舞台灯光自动跟踪系统的结构示意图如图2所示。图2中，该舞台灯光自动跟踪系统包括红外发射装置1、摄像头2、舞台灯3、dmx512转换器4、单片机5和电源模块6，其中，红外发射装置1与摄像头2连接，摄像头2与单片机5连接，舞台灯3与dmx512转换器4连接，dmx512转换器4与单片机5连接，电源模块6与单片机5连接。

红外发射装置1用于发出红外不可见光。红外发射装置1可拆卸安装在舞台上所要跟踪的目标上，摄像头2采集来自红外发射装置1的图像，并将图像发送给单片机5，单片机5从中提取识别目标，同时，摄像头2通过实时监测发射装置，获得目标的中心坐标，并将中心坐标位置信号发送给单片机5，单片机5实时计算目标位置在图像中的位置，当目标偏离了图像x轴方向的位置，单片机5连接dmx512转换器4，调整输出水平方向扫描通道数值，驱动舞台灯电机转动，使灯光向目标位置水平方向移动；当目标偏离了图像y轴方向的位置，则调整输出垂直方向扫描通道数值，使灯光向目标位置垂直方向移动，直至目标位于采集图片的中心位置附近，从而实现舞台灯光自动跟踪运动目标的功能。

本实施例中，红外发射装置1、摄像头2、舞台灯3、dmx512转换器4和单片机5均采用现有技术中的结构来实现，其工作原理采用的也是现有技术中的工作原理，此处不再详细獒述。

图3为本实施例中电源模块的电路原理图，图3中，该电源模块6包括交流电压输入端vin、变压器t、开关s、第一电阻r1、第一电容c1、双向可控硅scr、整流桥z、第二电容c2、第一二极管d1、三端稳压器u1、第二电阻r2、第一三极管q1、第三电容c3、第三电位器rp3和电压输出端vo，其中，交流电压输入端vin的一端与变压器t的初级线圈的一端连接，交流电压输入端vin的另一端与变压器t的初级线圈的另一端连接，变压器t的次级线圈的一端分别与开关s的一端和双向可控硅scr的一端连接，开关s的另一端与第一电阻r1的一端连接，第一电阻r1的另一端分别与第一电容c1的一端、双向可控硅scr的控制端和第一三极管q1的集电极连接，双向可控硅scr的另一端与整流桥z的一个正极输入端连接，整流桥z的负极输入端分别与变压器t的次级线圈的另一端和第一电容c1的另一端连接，整流桥z的正极输出端分别与第二电容c2的一端和第一二极管d1的阳极连接，第一二极管d1的阴极与三端稳压器u1的输入端连接，三端稳压器u1的输出端与第二电阻r2的一端连接，第二电阻r2的另一端分别与三端稳压器u1的负极连接端、第三电位器rp3的一个固定端和电压输出端vo的一端连接，第一三极管q1的基极分别与第三电容c3的一端和第三电位器rp3的滑动端连接，整流桥z的负极输出端分别与第二电容c2的另一端、第一三极管q1的发射极、第三电容c3的另一端、第三电位器rp3的另一个固定端和电压输出端vo的另一端连接。

该电源模块6与图1中的传统舞台灯光自动跟踪系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。第一二极管d1为限流二极管，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一二极管d1所在支路的电流较大时，通过该第一二极管d1可以降低第一二极管d1所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高，且用更少的元器件实现比传统技术更好的技术效果。

本实施例中，三端稳压器u1的型号为7808，当然，在实际应用中，三端稳压器u1也可以采用其他型号具有类似功能的稳压器。

采用三端稳压器u1和第二电阻r2组成的恒流电路，输出恒流值约等于三端稳压器u1的标称稳压值除以第二电阻r2，用电或者对电池充电时，按下开关s，双向可控硅scr导通。当蓄电池充足电时或用电负载较高时，通过预先设定第三电位器rp3，第一三极管q1导通，双向可控硅scr关闭，自动切断电源，停止充电或断开用电器回路。

值得一提的是，本实施例中，第一二极管d1的型号为e-822。当然，在实际应用中，第一二极管d1也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，第一三极管q1为npn型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管q1也可以采用pnp型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块6还包括第四电阻r4，第四电阻r4的一端分别与第一电阻r1的另一端、第一电容c1的一端和和双向可控硅scr的控制端连接，第四电阻r4的另一端与第一三极管q1的集电极连接。第四电阻r4为限流电阻，用于对第一三极管q1的集电极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一三极管q1的集电极电流较大时，通过该第四电阻r4可以降低第一三极管q1的集电极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步增强电路的安全性和可靠性。

值得一提的是，本实施例中，第四电阻r4的阻值为36kω。当然，在实际应用中，第四电阻r4的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电阻r4的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，该电源模块6与传统舞台灯光自动跟踪系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源模块6中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。