遙控式平板液晶電視吊架設計*

王超俊，王玉慶

(河南廣播電視大學，河南 鄭州 450046)

1 引言

隨著電子產品技術的發展，傳統臺式電視機已被平板液晶電視所代替，目前市場上出現的各種簡單機械結構式平板液晶電視吊架雖然能解決平板液晶電視在大型公共場所的懸掛問題，但不能自動旋轉和傾斜，無法根據觀看者的需要進行電視畫面朝向的適當調整和其傾斜角度。筆者設計了一款平板液晶電視吊架，可通過遙控裝置方便的實現平板液晶電視在水平方向的旋轉和豎直方向的傾斜，不同位置的觀看者可根據需要調整電視畫面。

2 平板液晶電視吊架系統描述

2.1 總體設計及技術參數

該平板液晶電視吊架主要由吊架固定板、可調式吊桿、回轉式減速器、蝸輪蝸桿減速器、交流伺服電機、伺服控制模塊及平板液晶電視安裝架等組成，如圖1所示。平板液晶電視吊架吊桿為可調式，通過上、下吊桿不同孔的聯接，可實現平板液晶電視安裝高度的調節，伸縮長度:1 000～1 500 mm。吊架總成的旋轉速度在10(°)/s，水平旋轉角度為0°～360°，平板電視傾角可調角度為0°～20°，平板液晶電視連接架由鈑金件和矩形鋼管通過螺栓聯接而成，可根據不同型號的平板液晶電視進行聯接尺寸調節，參照相關標準可實現63寸以下平板液晶電視的安裝。

圖1 平板液晶電視吊架機構總成

2.2 機械裝置系統

(1)固定及高度調節部分 平板液晶電視吊架固定板上有安裝孔，通過膨脹螺栓固定在天花板上。可調式吊桿為兩段式，分別稱為上、下吊桿，上吊桿兩端各有2個孔，上吊桿上端2個通孔通過聯接螺栓與固定板聯接，上吊桿下端2個孔通過聯接螺栓與下吊桿相聯接，下吊桿有10個通孔，通過不同的孔和上吊桿相聯接，可實現平板液晶電視安裝高度的調節。

(2)水平旋轉部分 采用交流伺服電機驅動回轉式減速器實現旋轉運動。回轉式減速器是一種新型的回轉類產品，也稱回轉支承，通常由蝸桿、回轉支承、殼體、馬達等部件構成。由于核心部件采用回轉支承，所以可同時承受軸向力、徑向力、傾翻力矩。回轉式減速器是蝸桿驅動齒輪，能達到減速的效果。回轉式減速器的內圈被固定在基座中，平板液晶電視吊桿與回轉支承的內圈固聯。伺服電機輸出軸通過平鍵和回轉式減速器蝸桿連接，蝸桿在伺服電機的驅動下，帶動回轉支承的外圈進行旋轉，外圈通過法蘭輸出轉矩，固定于外圈上的法蘭連接板又固聯著平板電視聯接架，可實現平板液晶電視的水平方向360°轉動。

(3)傾角調整部分 采用交流伺服電機驅動蝸輪蝸桿減速器可實現平板液晶電視畫面傾角的調整。吊架傾角調整部分主要由交流伺服電機、蝸輪蝸桿減速器、轉軸、平板電視聯接架等組成。其工作原理是交流伺服電機通電工作，電機輸出軸通過平鍵與蝸桿固聯，蝸桿驅動渦輪轉動，轉軸與渦輪空心軸通過平鍵聯接，電視連接架固聯于轉軸上，從而可實現平板液晶電視傾角的調整。利用蝸輪蝸桿傳動的反向自鎖特性可實現平板液晶電視傾角位置的固定。

3 電視吊架控制系統構成

3.1 電視吊架總成正反轉控制部分

電視吊架總成旋轉部分由交流伺服電機控制，電機的供電控制由抗干擾能力強的單片機AT89S52精確控制，其控制過程如下:當按下遙控器的順時針旋轉按鈕(以此為例)時，遙控器發射模塊發射信號，接收模塊接受信號后HDR1X5的A腳出現高電位，單片機檢測到該腳高電平信號后向三極管Q1控制端輸出高電平控制信號single1，該高電平使三極管Q1飽和，圖2(a)中的5V電源與地導通，繼電器RELAY1線圈得電繼而使其常開觸點閉合，電機正轉供電電源向伺服電機供電，伺服電機正向開始旋轉，當旋轉到適當的角度后(可在360°內任意位置)，松開按鈕，接收模塊接受信號后HDR1X5的A腳出現低電位，單片機檢測到該腳低電平信號后向三極管Q1控制端輸出低電平控制信號single1，圖2(b)中的5V電源與地斷開，繼電器RELAY2線圈失電繼而使其常開觸點斷開，電機正轉供電電源停止向伺服電機供電，伺服電機停止旋轉，在轉動及停止的過程中，由于伺服電機具有自鎖功能，可有效地避免轉動過程中的抖動。電視吊架總成的逆時針旋轉的控制過程與之相同，其電路圖如圖2所示。

圖2 電視吊架總成正反轉控制電路

3.2 電視吊架傾角調整控制部分

電視吊架總成在0°～20°傾角調整控制亦由交流伺服電機控制，其傾角正反向轉動控制原理與其在0°～360°轉動控制原理相同，核心元件分別是三極管、繼電器，遙控器上的傾角控制按鈕按下和松開時，分別能控制其正反轉電源的通和斷，與圖2控制電路不同的是在電源向電機供電的線路上分別加一個限位行程開關，限位開關分別安裝在0°和20°傾角位置上，當支架轉到該位置時，觸動開關使其斷開，進而使電機斷電，支架停止轉動，其開關如圖3所示。

3 電視機架支架總成傾角正反轉控制開關

3.3 電視機架支架轉動遙控控制部分

核心信號處理元件AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。遙控元件PT2262和PT2272是CMOS三態編碼集成芯片，這組器件廣泛用于各種遙控器件上，只需較低的+3V電壓就能工作。PT2262是發射編碼芯片，PT2272是接收解碼芯片，兩者的地址必須配對，而且振蕩電阻必須符合要求。PT2262的TE端是發射允許端，接受低電平時，17腳DOUT端輸出一串編碼。該串編碼在載波上發送出去，被接收端接受和解調，輸入PT2272的14腳，當地址配對時，VT解碼有效端輸出高電平，數據端口就會輸出與PT2262發射端口一致的數據，從而實現遙控功能。其控制電路如圖4、5所示。

圖4 遙控發射電路

圖5 遙控接收電路

4 結語

本產品彌補了傳統平板液晶電視吊架的不足之處，并能夠通過遙控裝置實現平板液晶電視的任意角度旋轉和0°～20°傾角任意傾度旋轉的功能，觀看者可根據需要來適當調整電視畫面的朝向和傾斜角度，從而避免由于視角不當產生的畫面不清楚而引起的視覺疲勞等問題。本產品的遙控裝置可很方便地遠距離調整電視的最佳觀看角度，避免了由于電視距離地面較高所帶來的調節的不便，針對市場需求具有推廣使用意義。

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