一種自動升降電腦顯示器支架的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種自動升降電腦顯示器支架，包括支撐部、升降裝置、控制部和供電部；所述升降裝置設置在支撐部中，所述控制部包括位置檢測電路、控制升降裝置升降的單片機；所述位置檢測電路與單片機連接；所述供電部與控制部和升降裝置連接；所述位置檢測電路包括1個U型電阻和2個位置傳感彈針，所述U型電阻固定在支撐部上，所述位置傳感彈針固定在升降裝置上，2個位置傳感彈針相連通并可移動的連接于U型電阻的兩端。本發明的優越技術效果在于：采用單片機及位置檢測電路控制升降過程，能夠精確控制上升和下降的距離，能夠精確控制上升、下降和停止的時間，通過改變蝸輪蝸桿的傳動比可以精確改變上升或下降的速度。
【專利說明】
-種自動升降電腦顯示器支架
技術領域
[0001] 本發明設及自動控制升降技術領域，具體設及一種自動升降電腦顯示器支架。
【背景技術】
[0002] 隨著電腦的普及，越來越多的人應用電腦辦公，而問題也隨之產生，人們在操作電 腦或是應用電腦閱讀時往往長時間的保持一個姿勢，觀看角度一般固定于一個方向，運容 易引起視疲勞和其它眼部疾病;而長時間的保持一個姿勢容易引起頸椎病，肩周炎等。據統 計，90% W上的白領人群或輕或重的患有頸椎病，究其原因，最主要就是因為長時間、單一 的固定姿勢。而目前常規的顯示器是固定不動的，運導致了人的視線長時間的固定于一個 角度，因此，在用電腦閱讀或是操作電腦的時候只能保持一個姿勢。隨著人們對久坐白領易 患頸椎病等問題的重視，有的研發機構研發出了能夠上下移動的電腦顯示器支架，但是，能 夠上下移動的電腦顯示器支架依舊存在如下問題：
[0003] 1、不能做到精確控制上升和下降的距離，不能調整上升和下降的速度；
[0004] 2、不能精確控制上升、下降及停止的時間；
[0005] 3、不能連續動作。
[0006] 例如中國實用新型專利201520204399.5公開了一種全自動調節顯示器高度的底 座升降機，包括步進電機、滑臺、控制箱、固定底板、連接板和顯示器固定架，所述步進電機 通過聯軸器與滑臺連接，滑臺底端垂直固定在固定底板上;所述滑臺上設有滑塊，該滑塊上 安裝連接板，該連接板通過顯示器固定架與顯示器連接;所述控制箱與步進電機連接，該控 制箱內設有電源、驅動器和控制器，控制器通過驅動器與步進電機連接，控制器和驅動器與 電源連接;該全自動調節顯示器高度的升降機通過控制器控制步進電機，從而控制顯示器 的升降，不需要手動操作，自動化程度高，具有定時定位調節功能，有效的保護了使用者的 身體，并減輕了對長時間使用者的疲勞程度。雖然，公開的實用新型專利能夠做到自動控制 上升和下降，但是不能夠精確的控制上升和下降的距離，不能調整上升和下降的速度;也不 能控制上升、下降及停止的時間；不能連續動作。
【發明內容】
[0007] 為了克服現有的自動升降電腦顯示器支架的不足，本發明提供一種自動升降電腦 顯示器支架。
[000引本發明是通過如下技術方案實現的：一種自動升降電腦顯示器支架，包括支撐部、 升降裝置、控制部和供電部;所述升降裝置設置在支撐部中，所述控制部包括位置檢測電路 和控制升降裝置升降的單片機;所述位置檢測電路與單片機連接;所述供電部與控制部和 升降裝置連接;所述位置檢測電路包括1個U型電阻和2個位置傳感彈針，所述U型電阻固定 在支撐部上，所述位置傳感彈針固定在升降裝置上，2個位置傳感彈針相連通并可移動的連 接于U型電阻的兩端。
[0009]所述單片機是通過輸出2個電平信號到H橋式驅動電路，H橋式驅動電路通過控制 電機的正反轉來控制升降裝置的升降。
[0010] 進一步地，所述升降裝置包括蝸輪蝸桿電機、主動輪、拉繩、從動輪、滑動軌道和顯 示器固定滑車;所述主動輪固定在蝸輪蝸桿電機的輸出轉動軸上，拉繩一端固定在主動輪 上，另一端繞過從動輪與顯示器固定滑車固定連接;所述從動輪可轉動的固定在支撐部上 部;所述滑動軌道固定在支撐部上;所述單片機連接于蝸輪蝸桿電機。
[0011] 進一步地，還能夠將拉繩更換為鏈條。
[0012] 通過改變蝸輪蝸桿的傳動比來改變蝸輪蝸桿電機的輸出轉速，進而改變顯示器固 定滑車上升和下降的速度。
[0013] 進一步地，所述升降裝置為絲杠升降裝置，所述絲杠升降裝置包括蝸輪蝸桿電機、 帶有螺紋的絲桿、帶有螺紋孔的導軌、滑動軌道和顯示器固定滑車，所述絲桿固定于蝸輪蝸 桿電機的輸出轉動軸上;所述絲桿與導軌的螺紋孔配合;所述導軌可移動的固定在滑動軌 道上;所述顯示器固定滑車固定在導軌上;所述單片機連接于蝸輪蝸桿電機。
[0014] 轉動軸轉動驅動絲桿轉動，絲桿驅動導軌上下移動。
[0015] 進一步地，所述支撐部包括主框架和基座，所述主框架固定在基座上。
[0016] 進一步地，所述單片機還包括H橋式驅動電路;所述位置檢測電路通過H橋式驅動 電路與單片機連接。
[0017] 進一步地，所述自動升降電腦顯示器支架還包括人體運動傳感器;所述人體運動 傳感器連接于單片機。
[0018] 進一步地，所述自動升降電腦顯示器支架還包括溫濕傳感器;所述溫濕傳感器連 接于單片機。
[0019] 進一步地，所述自動升降電腦顯示器支架還包括顯示屏，所述顯示屏連接于單片 機。
[0020] 進一步地，所述單片機能夠控制蝸輪蝸桿電機的正反轉。
[0021] 單片機通過2個輸出的電平信號到H橋式驅動電路，2個輸出電平信號的組合確定 了 H橋式驅動電路驅動電機的電壓極性，從而控制電機的正反轉。其控制邏輯關系如表1所 示： 「nnoo1 L0023J 表 1
[0024] 代號解釋：
[0025] IA是控制輸入信號A路，是來源于CPU的控制信號，提供的是高電平或低電平；
[0026] IB是控制輸入信號B路，是來源于CPU的控制信號，提供的是高電平或低電平；
[0027] OA是驅動輸出A路，輸出VCC或GND或高電阻到被驅動的電機的一個電極；
[0028] OB是驅動輸出B路，輸出VCC或GND或高電阻到被驅動的電機的一個電極；
[0029] H表示高電平，電平值最高為VCC;
[0030] L表示低電平，電平值為GND，即0電平；
[0031] Z表示高電阻，無電平輸出的懸空狀態。
[0032] 進一步地，所述顯示器固定滑車可移動的固定在滑動軌道上。
[0033] 與現有技術相比，本發明的優越效果在于：
[0034] 本發明所述的自動升降電腦顯示器支架，采用單片機及位置檢測電路控制升降過 程，能夠精確控制上升和下降的距離，能夠精確控制上升、下降和停止的時間，通過改變蝸 輪蝸桿的傳動比能夠精確改變上升或下降的速度。
[0035] 位置檢測電路是將運行距離均勻等分成60個采樣點，通過單片機的AD轉換電路將 物理的位置轉換成電信號即位置數據，單片機根據采樣到的數據判定升降的位置、控制電 機的正反向旋轉、及改變運行的速度。
【附圖說明】
[0036] 圖1為本發明所述的自動升降電腦顯示器支架實施例1的結構示意圖；
[0037] 圖2為本發明所述的自動升降電腦顯示器支架實施例2的結構示意圖；
[0038] 圖3為本發明所述的位置檢測電路的原理示意圖；
[0039] 圖4為本發明所述的H橋驅動式電路的原理示意圖；
[0040] 圖5為本發明所述的控制部的電路控制原理圖。
[0041] 附圖標記如下：
[0042] 1 -基座、2-蝸輪蝸桿電機、3-拉繩、4-滑動軌道、5-顯示器固定滑車、6-從動輪、7- 主框架、8-主動輪、9-單片機、10-位置傳感彈針、11-位置檢測電路、12-絲桿、13-導軌、14-U 型電阻。
【具體實施方式】
[0043] 下面結合附圖對本發明【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0044] 實施例1
[0045] 如附圖1所示，本發明所述自動升降電腦顯示器支架，包括支撐部、升降裝置、控制 部和供電部;所述升降裝置設置在支撐部中，所述控制部包括位置檢測電路11和控制升降 裝置升降的單片機9;所述位置檢測電路11與單片機9連接;所述供電部與控制部和升降裝 置連接;所述位置檢測電路11包括1個U型電阻14和2個位置傳感彈針10,所述U型電阻14固 定在支撐部上，所述位置傳感彈針10固定在升降裝置上，2個位置傳感彈針10相連通并可移 動的連接于U型電阻14的兩端。
[0046] 所述升降裝置包括蝸輪蝸桿電機2、主動輪8、拉繩3、從動輪6、滑動軌道4和顯示器 固定滑車5;所述主動輪8固定在蝸輪蝸桿電機2的輸出轉動軸上，拉繩3-端固定在主動輪8 上，另一端繞過從動輪6與顯示器固定滑車5固定連接;所述從動輪6可轉動的固定在支撐部 上部;所述滑動軌道4固定在支撐部上;所述單片機9連接于蝸輪蝸桿電機2。
[0047] 所述支撐部包括主框架7和基座1，所述主框架7固定在基座1上。
[004引所述單片機9還包括H橋式驅動電路;所述位置檢測電路通過H橋式驅動電路與單 片機9連接。
[0049]所述單片機9能夠控制蝸輪蝸桿電機2的正反轉。
[0050] 所述顯示器固定滑車5可移動的固定在滑動軌道4上。
[0051] 如附圖3所示，所述位置檢測電路11包括1個U型電阻14和2個位置傳感彈針10,所 述U型電阻14固定在支撐部上，所述位置傳感彈針10固定在升降裝置上，2個位置傳感彈針 10相連并可移動的連接于U型電阻14的兩端;通過2個位置傳感彈針10上下移動，調整A和B 之間的電阻值及電位。
[0052] 如附圖4所示，H橋驅動式電路接收單片機9發送的2個電平信號，2個電平信號的組 合確定了 H橋式驅動電路驅動電機的電壓極性，從而控制電機的正反轉。
[0053] 如附圖5所示，AC-DC電源的功能為:把輸入的交流220V市電轉換成電路所需要的 低壓直流電源，為電路各模塊供應電力;AC-DC電源即為供電部；
[0054] 電子開關電路通過按下機械"開關"，接通了單片機9電源，啟動處理器內部程序， 程序判斷是剛加電，將輸出一個信號保持電源一直處于接通狀態，即維持在開機狀態，此時 放開按下的"開關"電路仍然處于工作狀態；
[0055] 觸摸按鍵接口是將人體靜電感應轉換為按鍵信號的處理接口，用于接收"上""下" 兩個按鍵的信號，并傳送到單片機9。處理器內部程序將根據當前工作狀態來實時處理"上" "下"鍵事件；
[0056] 人體運動傳感器采用多普勒原理探測是否有在活動的人。在設定的時間范圍內如 果沒有檢測到活動的目標就會輸出一個信號給單片機9,處理器內部程序將根據當前工作 狀態來實時處理運個信號；
[0057] 位置傳感器通過采用電阻分壓原理把顯示器固定滑車上下運動的行程分成60個 位置點，并將位置信息傳送給單片機，處理器內部程序將根據當前工作狀態來實時處理運 個些位置信息，所述位置傳感器即為位置檢測電路11;
[0058] 溫濕度傳感器能夠探測當前環境的溫度和濕度值并傳送給單片機9,處理器內部 程序將其W數字形式顯示到顯示屏上；
[0059] 電機驅動接口是由功率MOS管構成的H橋式驅動電路，通過單片機9發送的信號，能 夠控制電機的啟動、停止和正轉、反轉。處理器內部程序將根據當前工作狀態來控制電機的 工作狀態；
[0060] 顯示屏能夠顯示當前的工作狀態;溫度、濕度數據;喝水、站立、久坐等提醒信息；
[0061] 蜂鳴器通過單片機9內部的程序控制鳴響的規則，用于提示設備的工作狀態；
[0062] 上述處理器為單片機9的信息處理單元；
[0063] 單片機9通過采集傳感器的數據，顯示各種工作狀態到顯示屏上，并驅動電機轉動 完成設備所預定的功能。
[0064] 實施例2
[0065] 如附圖2所示，本發明所述升降裝置為絲杠升降裝置，所述絲杠升降裝置包括蝸輪 蝸桿電機2、帶有螺紋的絲桿12、帶有螺紋孔的導軌13、滑動軌道4和顯示器固定滑車5,所述 絲桿12固定于蝸輪蝸桿電機2的輸出轉動軸上;所述絲桿12與導軌13螺紋孔配合;所述導軌 13可移動的固定在滑動軌道4上;所述顯示器固定滑車5固定在導軌13上;所述單片機9連接 于蝸輪蝸桿電機2。本實施例只有升降裝置與實施例1有區別，除此之外，其他結構與實施例 1中相同。
[0066] 本發明并不限于上述實施方式，在不背離本發明的實質內容的情況下，本領域技 術人員可W想到的任何變形、改進、替換均落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種自動升降電腦顯示器支架，包括支撐部、升降裝置、控制部和供電部;所述升降 裝置設置在支撐部中，其特征在于，所述控制部包括位置檢測電路和控制升降裝置升降的 單片機;所述位置檢測電路與單片機連接;所述供電部與控制部和升降裝置連接;所述位置 檢測電路包括1個U型電阻和2個位置傳感彈針，所述U型電阻固定在支撐部上，所述位置傳 感彈針固定在升降裝置上，2個位置傳感彈針相連通并可移動的連接于U型電阻的兩端。2. 根據權利要求1所述的自動升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述升降裝置包括蝸 輪蝸桿電機、主動輪、拉繩、從動輪、滑動軌道和顯示器固定滑車;所述主動輪固定在蝸輪蝸 桿電機的輸出轉動軸上，拉繩一端固定在主動輪上，另一端繞過從動輪與顯示器固定滑車 固定連接;所述從動輪可轉動的固定在支撐部上部;所述滑動軌道固定在支撐部上;所述單 片機連接于蝸輪蝸桿電機。3. 根據權利要求1所述的自動升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述升降裝置為絲杠 升降裝置，所述絲杠升降裝置包括蝸輪蝸桿電機、帶有螺紋的絲桿、帶有螺紋孔的導軌、滑 動軌道和顯示器固定滑車，所述絲桿固定于蝸輪蝸桿電機的輸出轉動軸;所述絲桿與導軌 的螺紋孔配合;所述導軌可移動的固定在滑動軌道上;所述顯示器固定滑車固定在導軌上； 所述單片機連接于蝸輪蝸桿電機。4. 根據權利要求1所述的自動升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述支撐部包括主框 架和基座，所述主框架固定在基座上。5. 根據權利要求1所述的自動升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述單片機還包括Η 橋式驅動電路;所述位置檢測電路通過Η橋式驅動電路與單片機連接。6. 根據權利要求2所述的自動升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述顯示器固定滑車 可移動的固定在滑動軌道上。7. 根據權利要求2或3所述的自動升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述單片機能夠 控制蝸輪蝸桿電機的正反轉。8. 根據權利要求1-6任一項所述的自動升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述自動升 降電腦顯示器支架還包括人體運動傳感器;所述人體運動傳感器連接于單片機。9. 根據權利要求8所述的自動升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述自動升降電腦顯 示器支架還包括溫濕傳感器;所述溫濕傳感器連接于單片機。10. 根據權利要求9所述的自動升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述自動升降電腦 顯示器支架還包括顯示屏，所述顯示屏連接于單片機。
【文檔編號】G06F1/16GK106020366SQ201610580133
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月21日
【發明人】葉建新
【申請人】葉建新