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舞台吊杆控制系统制作方法

  • 专利名称
    舞台吊杆控制系统制作方法
  • 发明者
    陈阔家
  • 公开日
    2011年6月1日
  • 申请日期
    2010年12月28日
  • 优先权日
    2010年12月28日
  • 申请人
    北京星光影视设备科技股份有限公司
  • 文档编号
    A63J1/00GK102081372SQ20101061162
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种舞台吊杆控制系统,其特征在于所述舞台吊杆控制系统包括电脑控制台、无线路由器、中央控制柜、吊杆控制器、吊杆 电机和位置反馈器;其中,所述电脑控制台通过以太网连接所述无线路由器,所述无线路由器分别连接多个所述 中央控制柜;各所述中央控制柜分别连接相应的所述吊杆控制器,所述吊杆控制器控制所 述吊杆电机的动作,进而控制舞台吊杆的位置;所述吊杆电机连接所述位置反馈器,所述位置反馈器将舞台吊杆的位置反馈给所述中 央控制柜2.如权利要求1所述的舞台吊杆控制系统,其特征在于所述中央控制柜的主电路板中包括主控制板、模拟量输入模块和数字量输出模块,所 述主控制板中具有单片机;所述单片机经过第一组信号处理及光电隔离芯片与所述模拟量输入模块相连接,经过 第二组信号处理及光电隔离芯片与所述数字量输出模块相连接3.如权利要求2所述的舞台吊杆控制系统,其特征在于所述单片机通过UART和GPIO端口,经过第三组信号处理及光电隔离芯片接入RS485 接口,实现DMX 512信号输出4.如权利要求1所述的舞台吊杆控制系统,其特征在于所述舞台吊杆控制系统还具有移动控制台和掌上控制器,所述移动控制台和所述掌上 控制器分别通过无线局域网连接所述无线路由器5.如权利要求1所述的舞台吊杆控制系统,其特征在于所述舞台吊杆控制系统还具有手动控制台,所述手动控制台分别连接各所述吊杆控制ο6.如权利要求1所述的舞台吊杆控制系统,其特征在于所述舞台吊杆控制系统还具有灯具控制器,所述中央控制柜连接所述灯具控制器
  • 技术领域
    本发明涉及一种舞台吊杆控制系统,尤其涉及一种采用单片机进行控制,对每一 条舞台吊杆设置独立反馈通道的舞台吊杆控制系统,属于影视舞台机械控制技术领域
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    如图1所示,本发明所提供的舞台吊杆控制系统包括电脑控制台、移动控制台、 掌上控制器、无线路由器、手动控制台、中央控制柜、吊杆控制器、吊杆电机、位置反馈器和 灯具控制器等其中,电脑控制台通过CAT 5双绞线搭建的以太网连接无线路由器,移动 控制台和掌上控制器分别通过WI F I无线局域网连接无线路由器,而该无线路由器通过多 根CAT 5双绞线分别连接多个中央控制柜各中央控制柜分别连接相应的灯具控制器、 吊杆控制器等该吊杆控制器控制吊杆电机的动作,进而控制舞台吊杆的位置吊杆电机 连接位置反馈器,位置反馈器将位置信息反馈给中央控制柜,从而对舞台吊杆的位置进行 精确控制中央控制柜同时提供一路标准的DMX 512输出信号给灯具控制器另外,手动 控制台分别连接各个吊杆控制器,以实现对舞台吊杆位置的手动控制在本发明的一个实施例中,一台无线路由器可以连接1 4台中央控制柜,而一台 中央控制柜可以分别连接1 64个吊杆控制器和1 64个灯具控制器,从而同时控制1 64条舞台吊杆和1 64台舞台灯具上述的舞台吊杆控制系统有两种自动控制方式一种是电脑控制台通过以太网, 经无线路由器、中央控制柜、吊杆控制器、吊杆电机、位置反馈器、灯具控制器实现控制;另 一种是移动控制台和掌上控制器通过无线局域网,经无线路由器、中央控制柜、吊杆控制 器、吊杆电机、位置反馈器、灯具控制器实现控制在这两种自动控制方式中,每条舞台吊杆 都有独立的位置反馈通道,以确保定位的精度,使舞台吊杆定位精确、稳定可靠此外,舞台 吊杆控制系统还支持手动控制,即通过手动控制台控制吊杆控制器1 吊杆控制器N,实现 任意一条舞台吊杆的升降控制如图2所示,中央控制柜的主电路板主要包括3部分主控制板、数字量输出模块、 模拟量输入模块各个部分均具有20kV ESD(静电放电)防护性能主控制板上的单片机 通过并行数据总线与网卡芯片相连以实现以太网通信,单片机通过SPI (串行外围设备接 口)总线、GPIO (通用输入/输出)B端口输出,经过信号处理及光电隔离芯片2处理后与模 拟量输入模块相连接,以获取舞台吊杆的高度反馈信息同时,单片机通过GPIO A端口输 出,经过信号处理及光电隔离芯片1后再与数字量输出模块相连接,以控制数字量输出模 块的输出另外,单片机通过UART(通用异步接收/发送装置)、GPI0 C端口经过信号处理 及光电隔离芯片3进入RS485接口,从而实现标准的DMX 512信号输出,从而控制符合DMX 512规范的设备单片机的调试与程序下载通过JTAG接口来实现外部的5V稳压电源经 过DC DC输出到单片机的VCC端口图3所示为中央控制柜主电路板中,数字量输出模块的主要原理主控制板发出 的数据信号经过逻辑门电路处理后,输出到达林顿阵列以驱动继电器阵列,继电器分别输 出给吊杆控制器1 64以实现控制1 64条舞台吊杆图4所示为中央控制柜主电路板中,模拟量输入模块的主要原理在主控制板的 控制信号作用下,16位精度AD转换器通过SPI总线与单片机进行双向通信,及时将各条舞 台吊杆的位置信息反馈到中央控制柜每个16位精度AD转换器有两路独立的位置反馈通 道,对于30米行程的舞台吊杆而言,分辨率可达到0. 5毫米在本发明所提供的舞台吊杆控制系统中,由于采用了上述的模拟量输入模块和数 字量输出模块,各条舞台吊杆的数字量输出和模拟量输入均独立,因此可实现多条舞台吊 杆按不同的方向同时运动,满足各种剧场置景的需要本舞台吊杆控制系统采用集中式控制系统构架,数字量输出模块输出口由单片机 的GPIO端口输出后经信号处理及光耦隔离芯片后通过简单的门器件扩展而出,并使用继 电器进行隔离另一方面,模拟量输入通过SPI总线进行扩展,并经光耦与控制器进行隔 离,这种控制架构使得信号流程非常简单,不易出错,并易于扩展,同时各模块均与单片机 进行隔离,从而提高整个控制系统的抗干扰性操作人员可以使用笔记本电脑和掌上控制器对整个舞台吊杆控制系统进行现场 无线控制在本发明的一个实施例中,可以采用10/100M以太网控制,可以通过局域网很方 便地进行扩展由于控制网络的带宽较高,吊杆控制器可将当前的大量状态信息如吊杆高 度、运行速度等及时反馈给中央控制柜,从而充分发挥中央控制柜的监控作用,使操作人员 能够及时了解整个舞台吊杆控制系统的运行情况,及时应对各种运行故障以上对本发明所提供的舞台吊杆控制系统进行了详细的说明,但显然本发明的具体实现形式并不局限于此对于本技术领域的一般技术人员来说,在不背离本发明的权利 要求范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内
  • 专利详情
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:舞台吊杆控制系统的制作方法舞台吊杆是影视舞台上最常用的设备之一,主要用来悬吊灯具,挂设幕布、提升景 片和其它需要悬吊在空中的效果器具。在一场舞台演出中,往往需要调动大量的舞台场景。 这些舞台场景有助于表现节目的内容,体现作者的创作意图,烘托出艺术气氛。因此,通过 舞台吊杆精确调动各个舞台场景对于保证演出效果起着关键的作用。在专利号为90221614. 7的中国实用新型专利申请中,公开了一种微机控制的舞 台吊杆控制装置。包括上位机、下位机系统、限位接口装置、继电器控制接口装置、D/A转换 电路、直流调速控制电路系统、传感器、电气开关柜、操作面盘、电机组和直流电源。下位机 系统根据上位机指令,分别向继电器控制接口装置和D/A转换电路发出指令,前者接收指 令后使交流电机转动;后者则控制直流调速控制电路,使直流电机转动。该装置通过面盘 12个键自动完成各种功能操作,可控制各种类型吊杆,定位精确。另外,在专利号为ZL 200710306541.7的中国发明专利中,公开了一种液压驱动 和控制的舞台吊杆系统,包括有滑轮系统、吊杆和设在天桥上的驱动机,其特点在于天桥 上设有泵站和与驱动机相连接的控制系统,驱动机包括有底座,底座上设有液压马达,传动 轴的一端与液压马达的动力输出端相连接,滚筒安装在传动轴上,滚筒上设有位置保持器; 传动轴的另一端通过带座外球面球轴承安装在底座端部的支架上,支架上与滚筒端面对应 的位置设有液压制动器,比例丝杠设置在底座上。其控制便捷、可靠,效率高。目前,用于舞台吊杆控制的控制系统多由高性能的PLC模块构成,其反馈装置由 多圈电位器和模拟量采集模块构成。PLC模块的性能很强大,但成本也往往很高。考虑到成 本方面的限制,控制系统的反馈装置中的模拟量采集模块往往只能采用时分复用方式,控 制精度较差。另外,不同模拟量通道本身及通道切换过程中的参数差异也会导致定位精度 的损失。
鉴于上述现有技术的缺陷,本发明所要解决的技术问题在于提供一种舞台吊杆控 制系统。该舞台吊杆控制系统采用单片机进行控制,对每一条舞台吊杆设置独立的反馈通 道以确保定位的精度。为实现上述的发明目的,本发明采用以下技术方案一种舞台吊杆控制系统,其特征在于所述舞台吊杆控制系统包括电脑控制台、无线路由器、中央控制柜、吊杆控制器、 吊杆电机和位置反馈器;其中,所述电脑控制台通过以太网连接所述无线路由器,所述无线路由器分别连接多个所述中央控制柜;各所述中央控制柜分别连接相应的所述吊杆控制器,所述吊杆控制器控 制所述吊杆电机的动作,进而控制舞台吊杆的位置;所述吊杆电机连接所述位置反馈器,所述位置反馈器将舞台吊杆的位置反馈给所 述中央控制柜。其中,所述中央控制柜的主电路板中包括主控制板、模拟量输入模块和数字量输 出模块,所述主控制板中具有单片机;所述单片机经过第一组信号处理及光电隔离芯片与所述模拟量输入模块相连接, 经过第二组信号处理及光电隔离芯片与所述数字量输出模块相连接。所述单片机通过UART和GPIO端口,经过第三组信号处理及光电隔离芯片接入 RS485接口,实现DMX 512信号输出。所述舞台吊杆控制系统还具有移动控制台和掌上控制器,所述移动控制台和所述 掌上控制器分别通过无线局域网连接所述无线路由器。所述舞台吊杆控制系统还具有手动控制台,所述手动控制台分别连接各所述吊杆 控制器。所述舞台吊杆控制系统还具有灯具控制器,所述中央控制柜连接所述灯具控制ο本发明所提供的舞台吊杆控制系统具有稳定可靠、配置和安装方便、价格低廉等 优点。该舞台吊杆控制系统对每条舞台吊杆都设置独立的反馈通道以确保定位的精度,并 可实现多条舞台吊杆按不同的方向同时运动,满足各种剧场置景的需要。下面结合附图和对本发明作进一步的详细说明。图1为本发明所提供的舞台吊杆控制系统的整体控制框图;图2为本舞台吊杆控制系统中,中央控制柜的主电路板原理框图;图3是图2所示的中央控制柜主电路板中,数字量输出模块的原理示意图;图4是图2所示的中央控制柜主电路板中,模拟量输入模块的原理示意图。



本发明公开了一种舞台吊杆控制系统,包括电脑控制台、无线路由器、中央控制柜、吊杆控制器、吊杆电机和位置反馈器;其中,电脑控制台通过以太网连接无线路由器,无线路由器分别连接多个中央控制柜;各中央控制柜分别连接相应的吊杆控制器,吊杆控制器控制吊杆电机的动作,进而控制舞台吊杆的位置;吊杆电机连接位置反馈器,位置反馈器将舞台吊杆的位置反馈给中央控制柜。本舞台吊杆控制系统对每条舞台吊杆都设置独立的反馈通道以确保定位的精度,并可实现多条舞台吊杆按不同的方向同时运动,满足各种剧场置景的需要。



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