一種自動(dòng)升降電腦顯示器支架的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種自動(dòng)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(shè)置在支撐部中，所述控制部包括位置檢測(cè)電路、控制升降裝置升降的單片機(jī)；所述位置檢測(cè)電路與單片機(jī)連接；所述供電部與控制部和升降裝置連接；所述位置檢測(cè)電路包括1個(gè)U型電阻和2個(gè)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(gè)位置傳感彈針相連通并可移動(dòng)的連接于U型電阻的兩端。本發(fā)明的優(yōu)越技術(shù)效果在于：采用單片機(jī)及位置檢測(cè)電路控制升降過(guò)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(shí)間，通過(guò)改變蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比可以精確改變上升或下降的速度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種自動(dòng)升降電腦顯示器支架
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及自動(dòng)控制升降技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種自動(dòng)升降電腦顯示器支架。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電腦的普及，越來(lái)越多的人應(yīng)用電腦辦公，而問(wèn)題也隨之產(chǎn)生，人們?cè)诓僮麟?腦或是應(yīng)用電腦閱讀時(shí)往往長(zhǎng)時(shí)間的保持一個(gè)姿勢(shì)，觀看角度一般固定于一個(gè)方向，運(yùn)容 易引起視疲勞和其它眼部疾病;而長(zhǎng)時(shí)間的保持一個(gè)姿勢(shì)容易引起頸椎病，肩周炎等。據(jù)統(tǒng) 計(jì)，90% W上的白領(lǐng)人群或輕或重的患有頸椎病，究其原因，最主要就是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間、單一 的固定姿勢(shì)。而目前常規(guī)的顯示器是固定不動(dòng)的，運(yùn)導(dǎo)致了人的視線長(zhǎng)時(shí)間的固定于一個(gè) 角度，因此，在用電腦閱讀或是操作電腦的時(shí)候只能保持一個(gè)姿勢(shì)。隨著人們對(duì)久坐白領(lǐng)易 患頸椎病等問(wèn)題的重視，有的研發(fā)機(jī)構(gòu)研發(fā)出了能夠上下移動(dòng)的電腦顯示器支架，但是，能 夠上下移動(dòng)的電腦顯示器支架依舊存在如下問(wèn)題：
[0003] 1、不能做到精確控制上升和下降的距離，不能調(diào)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(shí)間；
[0005] 3、不能連續(xù)動(dòng)作。
[0006] 例如中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利201520204399.5公開(kāi)了一種全自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示器高度的底 座升降機(jī)，包括步進(jìn)電機(jī)、滑臺(tái)、控制箱、固定底板、連接板和顯示器固定架，所述步進(jìn)電機(jī) 通過(guò)聯(lián)軸器與滑臺(tái)連接，滑臺(tái)底端垂直固定在固定底板上;所述滑臺(tái)上設(shè)有滑塊，該滑塊上 安裝連接板，該連接板通過(guò)顯示器固定架與顯示器連接;所述控制箱與步進(jìn)電機(jī)連接，該控 制箱內(nèi)設(shè)有電源、驅(qū)動(dòng)器和控制器，控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電機(jī)連接，控制器和驅(qū)動(dòng)器與 電源連接;該全自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示器高度的升降機(jī)通過(guò)控制器控制步進(jìn)電機(jī)，從而控制顯示器 的升降，不需要手動(dòng)操作，自動(dòng)化程度高，具有定時(shí)定位調(diào)節(jié)功能，有效的保護(hù)了使用者的 身體，并減輕了對(duì)長(zhǎng)時(shí)間使用者的疲勞程度。雖然，公開(kāi)的實(shí)用新型專(zhuān)利能夠做到自動(dòng)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(diào)整上升和下降的速度;也不 能控制上升、下降及停止的時(shí)間；不能連續(xù)動(dòng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服現(xiàn)有的自動(dòng)升降電腦顯示器支架的不足，本發(fā)明提供一種自動(dòng)升降電腦 顯示器支架。
[000引本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種自動(dòng)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(shè)置在支撐部中，所述控制部包括位置檢測(cè)電路 和控制升降裝置升降的單片機(jī);所述位置檢測(cè)電路與單片機(jī)連接;所述供電部與控制部和 升降裝置連接;所述位置檢測(cè)電路包括1個(gè)U型電阻和2個(gè)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(gè)位置傳感彈針相連通并可移動(dòng)的連 接于U型電阻的兩端。
[0009]所述單片機(jī)是通過(guò)輸出2個(gè)電平信號(hào)到H橋式驅(qū)動(dòng)電路，H橋式驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)控制 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制升降裝置的升降。
[0010] 進(jìn)一步地，所述升降裝置包括蝸輪蝸桿電機(jī)、主動(dòng)輪、拉繩、從動(dòng)輪、滑動(dòng)軌道和顯 示器固定滑車(chē);所述主動(dòng)輪固定在蝸輪蝸桿電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，拉繩一端固定在主動(dòng)輪 上，另一端繞過(guò)從動(dòng)輪與顯示器固定滑車(chē)固定連接;所述從動(dòng)輪可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在支撐部上 部;所述滑動(dòng)軌道固定在支撐部上;所述單片機(jī)連接于蝸輪蝸桿電機(jī)。
[0011] 進(jìn)一步地，還能夠?qū)⒗K更換為鏈條。
[0012] 通過(guò)改變蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比來(lái)改變蝸輪蝸桿電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，進(jìn)而改變顯示器固 定滑車(chē)上升和下降的速度。
[0013] 進(jìn)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(jī)、 帶有螺紋的絲桿、帶有螺紋孔的導(dǎo)軌、滑動(dòng)軌道和顯示器固定滑車(chē)，所述絲桿固定于蝸輪蝸 桿電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸上;所述絲桿與導(dǎo)軌的螺紋孔配合;所述導(dǎo)軌可移動(dòng)的固定在滑動(dòng)軌 道上;所述顯示器固定滑車(chē)固定在導(dǎo)軌上;所述單片機(jī)連接于蝸輪蝸桿電機(jī)。
[0014] 轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌上下移動(dòng)。
[0015] 進(jìn)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(jìn)一步地，所述單片機(jī)還包括H橋式驅(qū)動(dòng)電路;所述位置檢測(cè)電路通過(guò)H橋式驅(qū)動(dòng) 電路與單片機(jī)連接。
[0017] 進(jìn)一步地，所述自動(dòng)升降電腦顯示器支架還包括人體運(yùn)動(dòng)傳感器;所述人體運(yùn)動(dòng) 傳感器連接于單片機(jī)。
[0018] 進(jìn)一步地，所述自動(dòng)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(jī)。
[0019] 進(jìn)一步地，所述自動(dòng)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(jī)。
[0020] 進(jìn)一步地，所述單片機(jī)能夠控制蝸輪蝸桿電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。
[0021] 單片機(jī)通過(guò)2個(gè)輸出的電平信號(hào)到H橋式驅(qū)動(dòng)電路，2個(gè)輸出電平信號(hào)的組合確定 了 H橋式驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓極性，從而控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。其控制邏輯關(guān)系如表1所 示： 「nnoo1 L0023J 表 1
[0024] 代號(hào)解釋?zhuān)?br>[0025] IA是控制輸入信號(hào)A路，是來(lái)源于CPU的控制信號(hào)，提供的是高電平或低電平；
[0026] IB是控制輸入信號(hào)B路，是來(lái)源于CPU的控制信號(hào)，提供的是高電平或低電平；
[0027] OA是驅(qū)動(dòng)輸出A路，輸出VCC或GND或高電阻到被驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的一個(gè)電極；
[0028] OB是驅(qū)動(dòng)輸出B路，輸出VCC或GND或高電阻到被驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的一個(gè)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(wú)電平輸出的懸空狀態(tài)。
[0032] 進(jìn)一步地，所述顯示器固定滑車(chē)可移動(dòng)的固定在滑動(dòng)軌道上。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)越效果在于：
[0034] 本發(fā)明所述的自動(dòng)升降電腦顯示器支架，采用單片機(jī)及位置檢測(cè)電路控制升降過(guò) 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(shí)間，通過(guò)改變蝸 輪蝸桿的傳動(dòng)比能夠精確改變上升或下降的速度。
[0035] 位置檢測(cè)電路是將運(yùn)行距離均勻等分成60個(gè)采樣點(diǎn)，通過(guò)單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換電路將 物理的位置轉(zhuǎn)換成電信號(hào)即位置數(shù)據(jù)，單片機(jī)根據(jù)采樣到的數(shù)據(jù)判定升降的位置、控制電 機(jī)的正反向旋轉(zhuǎn)、及改變運(yùn)行的速度。
【附圖說(shuō)明】
[0036] 圖1為本發(fā)明所述的自動(dòng)升降電腦顯示器支架實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖2為本發(fā)明所述的自動(dòng)升降電腦顯示器支架實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖3為本發(fā)明所述的位置檢測(cè)電路的原理示意圖；
[0039] 圖4為本發(fā)明所述的H橋驅(qū)動(dòng)式電路的原理示意圖；
[0040] 圖5為本發(fā)明所述的控制部的電路控制原理圖。
[0041] 附圖標(biāo)記如下：
[0042] 1 -基座、2-蝸輪蝸桿電機(jī)、3-拉繩、4-滑動(dòng)軌道、5-顯示器固定滑車(chē)、6-從動(dòng)輪、7- 主框架、8-主動(dòng)輪、9-單片機(jī)、10-位置傳感彈針、11-位置檢測(cè)電路、12-絲桿、13-導(dǎo)軌、14-U 型電阻。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0044] 實(shí)施例1
[0045] 如附圖1所示，本發(fā)明所述自動(dòng)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(shè)置在支撐部中，所述控制部包括位置檢測(cè)電路11和控制升降 裝置升降的單片機(jī)9;所述位置檢測(cè)電路11與單片機(jī)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(cè)電路11包括1個(gè)U型電阻14和2個(gè)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(gè)位置傳感彈針10相連通并可移 動(dòng)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(jī)2、主動(dòng)輪8、拉繩3、從動(dòng)輪6、滑動(dòng)軌道4和顯示器 固定滑車(chē)5;所述主動(dòng)輪8固定在蝸輪蝸桿電機(jī)2的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，拉繩3-端固定在主動(dòng)輪8 上，另一端繞過(guò)從動(dòng)輪6與顯示器固定滑車(chē)5固定連接;所述從動(dòng)輪6可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在支撐部 上部;所述滑動(dòng)軌道4固定在支撐部上;所述單片機(jī)9連接于蝸輪蝸桿電機(jī)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(jī)9還包括H橋式驅(qū)動(dòng)電路;所述位置檢測(cè)電路通過(guò)H橋式驅(qū)動(dòng)電路與單 片機(jī)9連接。
[0049]所述單片機(jī)9能夠控制蝸輪蝸桿電機(jī)2的正反轉(zhuǎn)。
[0050] 所述顯示器固定滑車(chē)5可移動(dòng)的固定在滑動(dòng)軌道4上。
[0051] 如附圖3所示，所述位置檢測(cè)電路11包括1個(gè)U型電阻14和2個(gè)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(gè)位置傳感彈針 10相連并可移動(dòng)的連接于U型電阻14的兩端;通過(guò)2個(gè)位置傳感彈針10上下移動(dòng)，調(diào)整A和B 之間的電阻值及電位。
[0052] 如附圖4所示，H橋驅(qū)動(dòng)式電路接收單片機(jī)9發(fā)送的2個(gè)電平信號(hào)，2個(gè)電平信號(hào)的組 合確定了 H橋式驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓極性，從而控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。
[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(zhuǎn)換成電路所需要的 低壓直流電源，為電路各模塊供應(yīng)電力;AC-DC電源即為供電部；
[0054] 電子開(kāi)關(guān)電路通過(guò)按下機(jī)械"開(kāi)關(guān)"，接通了單片機(jī)9電源，啟動(dòng)處理器內(nèi)部程序， 程序判斷是剛加電，將輸出一個(gè)信號(hào)保持電源一直處于接通狀態(tài)，即維持在開(kāi)機(jī)狀態(tài)，此時(shí) 放開(kāi)按下的"開(kāi)關(guān)"電路仍然處于工作狀態(tài)；
[0055] 觸摸按鍵接口是將人體靜電感應(yīng)轉(zhuǎn)換為按鍵信號(hào)的處理接口，用于接收"上""下" 兩個(gè)按鍵的信號(hào)，并傳送到單片機(jī)9。處理器內(nèi)部程序?qū)⒏鶕?jù)當(dāng)前工作狀態(tài)來(lái)實(shí)時(shí)處理"上" "下"鍵事件；
[0056] 人體運(yùn)動(dòng)傳感器采用多普勒原理探測(cè)是否有在活動(dòng)的人。在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)如 果沒(méi)有檢測(cè)到活動(dòng)的目標(biāo)就會(huì)輸出一個(gè)信號(hào)給單片機(jī)9,處理器內(nèi)部程序?qū)⒏鶕?jù)當(dāng)前工作 狀態(tài)來(lái)實(shí)時(shí)處理運(yùn)個(gè)信號(hào)；
[0057] 位置傳感器通過(guò)采用電阻分壓原理把顯示器固定滑車(chē)上下運(yùn)動(dòng)的行程分成60個(gè) 位置點(diǎn)，并將位置信息傳送給單片機(jī)，處理器內(nèi)部程序?qū)⒏鶕?jù)當(dāng)前工作狀態(tài)來(lái)實(shí)時(shí)處理運(yùn) 個(gè)些位置信息，所述位置傳感器即為位置檢測(cè)電路11;
[0058] 溫濕度傳感器能夠探測(cè)當(dāng)前環(huán)境的溫度和濕度值并傳送給單片機(jī)9,處理器內(nèi)部 程序?qū)⑵鋀數(shù)字形式顯示到顯示屏上；
[0059] 電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口是由功率MOS管構(gòu)成的H橋式驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)單片機(jī)9發(fā)送的信號(hào)，能 夠控制電機(jī)的啟動(dòng)、停止和正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。處理器內(nèi)部程序?qū)⒏鶕?jù)當(dāng)前工作狀態(tài)來(lái)控制電機(jī)的 工作狀態(tài)；
[0060] 顯示屏能夠顯示當(dāng)前的工作狀態(tài);溫度、濕度數(shù)據(jù);喝水、站立、久坐等提醒信息；
[0061] 蜂鳴器通過(guò)單片機(jī)9內(nèi)部的程序控制鳴響的規(guī)則，用于提示設(shè)備的工作狀態(tài)；
[0062] 上述處理器為單片機(jī)9的信息處理單元；
[0063] 單片機(jī)9通過(guò)采集傳感器的數(shù)據(jù)，顯示各種工作狀態(tài)到顯示屏上，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 完成設(shè)備所預(yù)定的功能。
[0064] 實(shí)施例2
[0065] 如附圖2所示，本發(fā)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(jī)2、帶有螺紋的絲桿12、帶有螺紋孔的導(dǎo)軌13、滑動(dòng)軌道4和顯示器固定滑車(chē)5,所述 絲桿12固定于蝸輪蝸桿電機(jī)2的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸上;所述絲桿12與導(dǎo)軌13螺紋孔配合;所述導(dǎo)軌 13可移動(dòng)的固定在滑動(dòng)軌道4上;所述顯示器固定滑車(chē)5固定在導(dǎo)軌13上;所述單片機(jī)9連接 于蝸輪蝸桿電機(jī)2。本實(shí)施例只有升降裝置與實(shí)施例1有區(qū)別，除此之外，其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例 1中相同。
[0066] 本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技 術(shù)人員可W想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自動(dòng)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(shè)置在支撐部中，其特征在于，所述控制部包括位置檢測(cè)電路和控制升降裝置升降的 單片機(jī);所述位置檢測(cè)電路與單片機(jī)連接;所述供電部與控制部和升降裝置連接;所述位置 檢測(cè)電路包括1個(gè)U型電阻和2個(gè)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(gè)位置傳感彈針相連通并可移動(dòng)的連接于U型電阻的兩端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)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(jī)、主動(dòng)輪、拉繩、從動(dòng)輪、滑動(dòng)軌道和顯示器固定滑車(chē);所述主動(dòng)輪固定在蝸輪蝸 桿電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，拉繩一端固定在主動(dòng)輪上，另一端繞過(guò)從動(dòng)輪與顯示器固定滑車(chē) 固定連接;所述從動(dòng)輪可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在支撐部上部;所述滑動(dòng)軌道固定在支撐部上;所述單 片機(jī)連接于蝸輪蝸桿電機(jī)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)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(jī)、帶有螺紋的絲桿、帶有螺紋孔的導(dǎo)軌、滑 動(dòng)軌道和顯示器固定滑車(chē)，所述絲桿固定于蝸輪蝸桿電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸;所述絲桿與導(dǎo)軌 的螺紋孔配合;所述導(dǎo)軌可移動(dòng)的固定在滑動(dòng)軌道上;所述顯示器固定滑車(chē)固定在導(dǎo)軌上； 所述單片機(jī)連接于蝸輪蝸桿電機(jī)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)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(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述單片機(jī)還包括Η 橋式驅(qū)動(dòng)電路;所述位置檢測(cè)電路通過(guò)Η橋式驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述顯示器固定滑車(chē) 可移動(dòng)的固定在滑動(dòng)軌道上。7. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自動(dòng)升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述單片機(jī)能夠 控制蝸輪蝸桿電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的自動(dòng)升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述自動(dòng)升 降電腦顯示器支架還包括人體運(yùn)動(dòng)傳感器;所述人體運(yùn)動(dòng)傳感器連接于單片機(jī)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動(dòng)升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述自動(dòng)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(jī)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的自動(dòng)升降電腦顯示器支架，其特征在于，所述自動(dòng)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(jī)。
【文檔編號(hào)】G06F1/16GK106020366SQ201610580133
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月21日
【發(fā)明人】葉建新
【申請(qǐng)人】葉建新