在客廳裝投影是一直以來的夢想,買了新房後,終于可以實現了。但是總覺得在頂上挂一個投影機,牆上挂一塊幕布,這些東西在客廳裡看起來不太舒服,于是就要想辦法藏起來,幕布有現成的電動的,投影機的隐藏是個大問題,也有現成的解決方案,但是不适合我這個小客廳,沒關系,自己動手diy,更有樂趣。
本帖隻是關于電動吊架的制作,電動幕布就是在吊頂上開個槽,安裝進去就好,無線遙控的,不作過多讨論。
先上作品完成圖,這是沙發背景牆的挂畫,看出投影機在哪了嗎?
從小就對電子方面的東西比較感興趣,很多年前就開始自己diy功放、音箱之類。老早就想搞投影玩玩,無奈前幾年是租房子住,沒有條件上投影。後來買了自己的房子,在裝修的時候我就把投影的線都布好了。投影機的選擇肯定是離不開論壇的幫助了,當時在論壇上最火熱的機子就是5200了,人生的第一單海淘也就是5200,當時收到機子的興奮,現在還記憶猶新。
但是這種要求安裝高度40cm,專門為投影做個40公分的吊頂顯然是太壓抑了。某寶上成品的電動吊架大都是這個樣子,看來此路不通。
二是隐藏在後牆裡面,論壇裡有很多人都是這麼做的,後牆開一個洞,投影機放在裡面,外面一幅畫遮擋。論壇裡這樣安裝的帖子我基本都看過了,有個一共同點就是牆後面還是自家的房間,可以把牆打通,投影機放在後邊房間的櫃子中。我這90平的小房間沒這麼好的條件,放投影的後牆後邊就是鄰居家的了,打通牆把投影機伸到鄰居家去那是不可能的,隻有另想辦法。
沙發背景牆厚度是24公分,與鄰居家公用。5200的厚度是10公分多一點,看來在牆上挖個洞把投影機放進去是可行的,為此,裝修時還特意到鄰居家看過,他們家沒有動這面牆,我可以放心的動手了。裝修的時候在後牆上挖了一個洞,50cm見方的正方形,深度12cm,投影放進去還有足夠的活動餘量。洞的位置要保證5200鏡頭在屏幕豎直中線上,鏡頭高度按投影計算器得出的高度。牆洞與電視櫃之間穿了電源線、控制線、hdmi線。視頻線是買的工程線,不帶頭子的,接頭是裝修完之後自己焊接。
草圖大師畫的牆洞圖
設計草圖,
設計圖很關鍵,對完美主義者來說,梯形校正是不能接受的,而5200又沒有鏡頭位移功能,所以必須事先确定好位置,畢竟牆上的洞口不像吊架那樣可以随意調節。500mm的洞口寬度對于297mm的投影機寬度雖然有些餘量,但還是要盡可能保證位置精确。
房子裝修完有近3年了,投影也買了兩年了,中間一直沒有時間來搞。最近有了點空餘時間,才開始慢慢設計,現在已基本成形。
這個牆洞位于沙發背景牆,牆上是常見的三聯畫,畫幅70*70cm,保證可以完全蓋住。中間蓋住洞口的一幅畫分成左右兩塊,打開的時候是像推拉門一樣左右滑開。關于打開方式,當時也設計了好多種,像平開門一樣沿轉軸打開、斜上45度打開、像飛機起落架一樣打開等等等等,考慮到打開的位置在沙發的上面,離頭頂不遠,安全起見,不能突出牆面太多,避免人站起的時候碰到腦袋,最後決定采用推拉門方式,類似地鐵車廂的門。三幅畫在同一個平面上,因此中間的畫不能直接左右分開,必須先突出牆面幾公分後再向左右平移,才不會碰到兩邊的畫。
遮蓋畫打開方式設計草圖
遮蓋畫的打開方式确定了,下面就是投影的安裝方式了。牆洞已然确定,50cm*50cm,深度12cm,投影機在裡面隻能是豎直放置,鏡頭向左或向右肯定是不行,隻能向上或者向下,要往前投射畫面,也有兩種方法,一種是采用前鍍膜反射鏡,鏡子45度放置,鏡頭向上或者向下都可以這種方式應該來說是最簡單的,論壇裡也有人做過,結構簡單,成本低,實現起來比較容易,缺點是投影機放置在牆裡面,不利于散熱,鏡面反射有亮度損失,同時5200能否在豎立狀态下長期正常工作還未可知,再一個就是不夠炫酷,所以在心裡默默地把這種方式否決了。剩下另一種方式,用搖臂将投影機升起,作為一個當年機械制圖100分的理工男,這種方式才足夠炫酷。下面是第一種搖臂設計圖
這種方式可以實現機身翻轉,但是機身高度是固定的,無法調整,如果以後換了投影機,無法适應。
經過多次重新設計,決定采用另一種方式,以下是設計草圖
這種方式裡面,可以實現投影機的高度調節,俯仰角調節,鏡頭左右偏轉角微調。換了投影機也可以适用。
萬事開頭難,設計要考慮到各種細節,設計搞反複修改了很多次。一些基本參數需要在設計前确定,有些東西也需要預先購買,渠道當然是萬能的某寶了
一些基本參數:
電動推杆:行程70mm和170mm各一,工作電壓24v,推力1000牛以上
信号控制電壓:5v
遮蓋畫移動行程:250mm
電動搖臂長度:350mm
電動搖臂最大轉動角度:120度
控制方式:手動,總電源開關,上升、停止、下降三個按鈕,以後可能加裝遙控
網上的機械加工價錢也不便宜,我問了很多家。考慮到加工成本因素,所有部件都設計成鋼闆制作,厚度1mm至10mm不等,有些地方需要鑽孔、攻絲等二次加工,就在家自己搞。
陸續在網上購買了繼電器、微動開關、電源、儀器盒子等等,邊設計邊準備,其實最費時的還是設計,設計定稿了,後面的都好辦了。由于平時還要上班,設計工作一共搞了兩個多月吧。
角鋼做的框架
開門裝置草圖
搖臂裝置草圖
搖臂裝置立體圖
以上是用草圖大師畫的草圖,正式制作需要cad圖紙。以下是經過數次修改後的cad零件圖,給店家做激光切割用的
加工好的零件,激光切割的,總數有幾十件,總重量在40斤以上
框架安裝上牆了,底下的是信号線,電源線,hdmi線,
工程HDMI線,頭子還未焊接,一共有20根線,普通hdmi接頭大小,焊接起來還是有點難度的,比做網線接頭難度高
框架已裝上開門機構和搖臂機構
兩個電動推杆裝上
線還沒有理好,先裝上投影機試試效果,
換個角度
收起後的效果
接線還未完成,遮蓋畫還未安裝到位,
控制盒,四個按鍵,總開關,上升、停止、下降
控制盒上面是爆米花410播放器
最後完工圖
曆時近兩個月,制作終于完工,視頻在第一個帖子裡,幕布的控制沒有與投影聯動,要聯動的話,簡單改一下電路就行。
我現在用的是broadlink控制,在手機上一鍵完成降幕布、開投影儀、開播放器、hdmi矩陣切換,開功放等,很方便。以後再考慮加進來更多的控制
投影機升起到最終位置時才會供電,升降過程中是斷電的。注意看5200的藍色電源燈,最後到位了才亮
電動推杆有點噪音,和幕布放下的噪音差不多,整個放下過程大概30秒,重複定位誤差在1毫米内,升起到位後可以直接看,不需要每次調焦距。電動幕放下時間也是30秒,也就是投影升到位,幕布也剛好到位。
電動推杆電源由投影機風扇信号控制。一般的投影都有開關機信号輸出用于控制幕布等其他設備。我這一款愛普生5200是通過音頻接口輸出控制信号的。開始設計的時候沒有查到資料,我是把投影機拆開直接從風扇電源引出接線來控制的,加了20k的電阻并用光耦隔離,防止幹擾。投影機風扇運轉時,電動推杆斷電,防止投影機在工作中誤動作。投影關機後,隻有風扇完全停轉,才能降下。
為方便活動,HDMI線采用扁平線,支持3d。電源線和視頻線用拖鍊封裝,防止過度彎折,也避免線材卡住活動機構。
邏輯控制全部是采用繼電器和微動開關,共用了10個繼電器和4個微動開關。也可以用單片機的,但這個控制邏輯比較簡單,沒必要上單片機。
關于造價,大頭主要是推杆、機械加工這些,加上其他的螺釘、繼電器、拖鍊、hdmi線等等一些,總價2000多。其實這個東西的設計應該是在裝修之前就設計好,我是裝修完了兩年了才有空搞這個,因此設計的時候好多尺寸就給限制死了,加上激光加工的精度和表面光潔度還不夠,總體效果隻能說達到了6成的最初預想效果。線切割其實是最理想的加工方式,在網上問了幾家,我這一套零件用線切割的話要5000元以上了,比我的投影機還貴,因此選擇了便宜的激光加工。人生總會留有一些遺憾的嘛
還有一個問題就是沒有設計一個集中的媒體控制中心,包括投影機、功放、幕布、燈光、室内遮光(窗簾控制)、空調、影片選擇等等一系列的控制集成。這些設計都需要在裝修之前完成,
加裝遙控模塊
手動的控制模式用了一段時間,感覺還是很不方便,手動按鈕按下後,要等半分鐘左右投影機到位,再打開播放器、投影、HDMI切換,一大堆的遙控器,确實有些麻煩,于是加裝了一個遙控模塊
遙控模塊,pt2262/2272電路,比較簡單便宜的方案。就怕有重碼,哪天鄰居家小孩玩遙控車,我家投影也動了
不過也沒關系,改編碼很簡單的。
這個是繼電器模塊,光耦隔離的
要求是兩路控制,即按鈕開關可以控制,無線遙控也可以控制,這就需要兩個繼電器模塊,分别與兩個按鈕開關并聯就可以了。隻控制上升和下降,停止開關是作調試用的,手動控制就行,不需要無線遙控,也省了一個繼電器。上面的遙控模塊是四通道的,可以控制4路,現隻用了2路,以後還可以再改進。
兩個繼電器模塊與遙控模塊焊接到一起
為安裝方便,通過引腳把3個模塊焊接在一起,類似于膽機的搭棚焊接,這樣3塊闆子隻需要兩顆螺絲就可以固定,方便維修和更換。
控制盒底部和我的小電鑽,鋁闆開孔用這個小的就行,不需要大家夥。
控制盒内部,這是還沒裝遙控模塊的時候,走線比較亂,不過蓋上蓋子就看不見了。而且這個也不像功放走線會影響聲音。
那個帶罩子的是24V電源,同時帶12V輸出。左邊的小闆子是投影機風扇開關信号過來控制的光耦模塊,投影機風扇運轉的時候,切斷
24V電源模塊的供電,一是電動推杆斷開供電,徹底消除誤動作可能,二是看電影幾個小時時間,這期間斷開24V電源,防止發熱量大。
中間的洞洞闆是簡單的開關自鎖電路,電路示意圖如下。因為按鈕開關是點動形式,而控制信号需要連續輸出,所以當按下按鈕後,需要繼電器來實現電路自鎖,同時要保證同時隻能有一路控制信号輸出,即按下上升按鈕,連續輸出上升信号,這時如果再按下降按鈕,上升信号馬上中斷,下降信号連續輸出。任何時候按下停止按鈕,所有信号中斷。如果先後按下兩個按鈕不放,以先按得那個為準。如果兩個按鈕分秒不差同時按下,則兩路都不輸出。這樣設計的原則是保證不會有上升和下降兩個信号同時到電動推杆,這個電路很簡單,單片機編程也容易,但是單片機最終還是要通過繼電器來控制,所以直接用繼電器來實現了。圖中是兩個單刀雙擲開關和兩個繼電器,其實兩個常開型輕觸按鈕也可以,用單刀雙擲按鈕是為了進一步提升可靠性。我的按鈕開關是帶燈光的,實際用的繼電器是雙刀雙擲的,多一路用于控制燈光,燈光信号綠色是上升、藍色是下降,紅色是停止。裝遙控開關後,按鈕的燈光也會和遙控信号同步開啟。
遙控模塊已安裝到地闆上,先通電檢測一下
近看,各種燈光
模塊安裝完成,一次成功。再上幾張投影機工作圖片
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