在客厅装投影是一直以来的梦想,买了新房后,终于可以实现了。但是总觉得在顶上挂一个投影机,墙上挂一块幕布,这些东西在客厅里看起来不太舒服,于是就要想办法藏起来,幕布有现成的电动的,投影机的隐藏是个大问题,也有现成的解决方案,但是不适合我这个小客厅,没关系,自己动手diy,更有乐趣。

本帖只是关于电动吊架的制作,电动幕布就是在吊顶上开个槽,安装进去就好,无线遥控的,不作过多讨论。

先上作品完成图,这是沙发背景墙的挂画,看出投影机在哪了吗?

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(1)

从小就对电子方面的东西比较感兴趣,很多年前就开始自己diy功放、音箱之类。老早就想搞投影玩玩,无奈前几年是租房子住,没有条件上投影。后来买了自己的房子,在装修的时候我就把投影的线都布好了。投影机的选择肯定是离不开论坛的帮助了,当时在论坛上最火热的机子就是5200了,人生的第一单海淘也就是5200,当时收到机子的兴奋,现在还记忆犹新。

但是这种要求安装高度40cm,专门为投影做个40公分的吊顶显然是太压抑了。某宝上成品的电动吊架大都是这个样子,看来此路不通。

二是隐藏在后墙里面,论坛里有很多人都是这么做的,后墙开一个洞,投影机放在里面,外面一幅画遮挡。论坛里这样安装的帖子我基本都看过了,有个一共同点就是墙后面还是自家的房间,可以把墙打通,投影机放在后边房间的柜子中。我这90平的小房间没这么好的条件,放投影的后墙后边就是邻居家的了,打通墙把投影机伸到邻居家去那是不可能的,只有另想办法。

沙发背景墙厚度是24公分,与邻居家公用。5200的厚度是10公分多一点,看来在墙上挖个洞把投影机放进去是可行的,为此,装修时还特意到邻居家看过,他们家没有动这面墙,我可以放心的动手了。装修的时候在后墙上挖了一个洞,50cm见方的正方形,深度12cm,投影放进去还有足够的活动余量。洞的位置要保证5200镜头在屏幕竖直中线上,镜头高度按投影计算器得出的高度。墙洞与电视柜之间穿了电源线、控制线、hdmi线。视频线是买的工程线,不带头子的,接头是装修完之后自己焊接。

草图大师画的墙洞图

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(2)

设计草图,

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(3)

设计图很关键,对完美主义者来说,梯形校正是不能接受的,而5200又没有镜头位移功能,所以必须事先确定好位置,毕竟墙上的洞口不像吊架那样可以随意调节。500mm的洞口宽度对于297mm的投影机宽度虽然有些余量,但还是要尽可能保证位置精确。

房子装修完有近3年了,投影也买了两年了,中间一直没有时间来搞。最近有了点空余时间,才开始慢慢设计,现在已基本成形。

这个墙洞位于沙发背景墙,墙上是常见的三联画,画幅70*70cm,保证可以完全盖住。中间盖住洞口的一幅画分成左右两块,打开的时候是像推拉门一样左右滑开。关于打开方式,当时也设计了好多种,像平开门一样沿转轴打开、斜上45度打开、像飞机起落架一样打开等等等等,考虑到打开的位置在沙发的上面,离头顶不远,安全起见,不能突出墙面太多,避免人站起的时候碰到脑袋,最后决定采用推拉门方式,类似地铁车厢的门。三幅画在同一个平面上,因此中间的画不能直接左右分开,必须先突出墙面几公分后再向左右平移,才不会碰到两边的画。

遮盖画打开方式设计草图

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(4)

遮盖画的打开方式确定了,下面就是投影的安装方式了。墙洞已然确定,50cm*50cm,深度12cm,投影机在里面只能是竖直放置,镜头向左或向右肯定是不行,只能向上或者向下,要往前投射画面,也有两种方法,一种是采用前镀膜反射镜,镜子45度放置,镜头向上或者向下都可以这种方式应该来说是最简单的,论坛里也有人做过,结构简单,成本低,实现起来比较容易,缺点是投影机放置在墙里面,不利于散热,镜面反射有亮度损失,同时5200能否在竖立状态下长期正常工作还未可知,再一个就是不够炫酷,所以在心里默默地把这种方式否决了。剩下另一种方式,用摇臂将投影机升起,作为一个当年机械制图100分的理工男,这种方式才足够炫酷。下面是第一种摇臂设计图

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(5)

这种方式可以实现机身翻转,但是机身高度是固定的,无法调整,如果以后换了投影机,无法适应。

经过多次重新设计,决定采用另一种方式,以下是设计草图

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(6)

这种方式里面,可以实现投影机的高度调节,俯仰角调节,镜头左右偏转角微调。换了投影机也可以适用。

万事开头难,设计要考虑到各种细节,设计搞反复修改了很多次。一些基本参数需要在设计前确定,有些东西也需要预先购买,渠道当然是万能的某宝了

一些基本参数:

电动推杆:行程70mm和170mm各一,工作电压24v,推力1000牛以上

信号控制电压:5v

遮盖画移动行程:250mm

电动摇臂长度:350mm

电动摇臂最大转动角度:120度

控制方式:手动,总电源开关,上升、停止、下降三个按钮,以后可能加装遥控

网上的机械加工价钱也不便宜,我问了很多家。考虑到加工成本因素,所有部件都设计成钢板制作,厚度1mm至10mm不等,有些地方需要钻孔、攻丝等二次加工,就在家自己搞。

陆续在网上购买了继电器、微动开关、电源、仪器盒子等等,边设计边准备,其实最费时的还是设计,设计定稿了,后面的都好办了。由于平时还要上班,设计工作一共搞了两个多月吧。

角钢做的框架

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(7)

开门装置草图

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(8)

摇臂装置草图

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(9)

摇臂装置立体图

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(10)

以上是用草图大师画的草图,正式制作需要cad图纸。以下是经过数次修改后的cad零件图,给店家做激光切割用的

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(11)

加工好的零件,激光切割的,总数有几十件,总重量在40斤以上

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(12)

框架安装上墙了,底下的是信号线,电源线,hdmi线,

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(13)

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(14)

工程HDMI线,头子还未焊接,一共有20根线,普通hdmi接头大小,焊接起来还是有点难度的,比做网线接头难度高

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(15)

框架已装上开门机构和摇臂机构

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(16)

两个电动推杆装上

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(17)

线还没有理好,先装上投影机试试效果,

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(18)

换个角度

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(19)

收起后的效果

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(20)

接线还未完成,遮盖画还未安装到位,

控制盒,四个按键,总开关,上升、停止、下降

控制盒上面是爆米花410播放器

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(21)

最后完工图

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(22)

历时近两个月,制作终于完工,视频在第一个帖子里,幕布的控制没有与投影联动,要联动的话,简单改一下电路就行。

我现在用的是broadlink控制,在手机上一键完成降幕布、开投影仪、开播放器、hdmi矩阵切换,开功放等,很方便。以后再考虑加进来更多的控制

投影机升起到最终位置时才会供电,升降过程中是断电的。注意看5200的蓝色电源灯,最后到位了才亮

电动推杆有点噪音,和幕布放下的噪音差不多,整个放下过程大概30秒,重复定位误差在1毫米内,升起到位后可以直接看,不需要每次调焦距。电动幕放下时间也是30秒,也就是投影升到位,幕布也刚好到位。

电动推杆电源由投影机风扇信号控制。一般的投影都有开关机信号输出用于控制幕布等其他设备。我这一款爱普生5200是通过音频接口输出控制信号的。开始设计的时候没有查到资料,我是把投影机拆开直接从风扇电源引出接线来控制的,加了20k的电阻并用光耦隔离,防止干扰。投影机风扇运转时,电动推杆断电,防止投影机在工作中误动作。投影关机后,只有风扇完全停转,才能降下。

为方便活动,HDMI线采用扁平线,支持3d。电源线和视频线用拖链封装,防止过度弯折,也避免线材卡住活动机构。

逻辑控制全部是采用继电器和微动开关,共用了10个继电器和4个微动开关。也可以用单片机的,但这个控制逻辑比较简单,没必要上单片机。

关于造价,大头主要是推杆、机械加工这些,加上其他的螺钉、继电器、拖链、hdmi线等等一些,总价2000多。其实这个东西的设计应该是在装修之前就设计好,我是装修完了两年了才有空搞这个,因此设计的时候好多尺寸就给限制死了,加上激光加工的精度和表面光洁度还不够,总体效果只能说达到了6成的最初预想效果。线切割其实是最理想的加工方式,在网上问了几家,我这一套零件用线切割的话要5000元以上了,比我的投影机还贵,因此选择了便宜的激光加工。人生总会留有一些遗憾的嘛

还有一个问题就是没有设计一个集中的媒体控制中心,包括投影机、功放、幕布、灯光、室内遮光(窗帘控制)、空调、影片选择等等一系列的控制集成。这些设计都需要在装修之前完成,

加装遥控模块

手动的控制模式用了一段时间,感觉还是很不方便,手动按钮按下后,要等半分钟左右投影机到位,再打开播放器、投影、HDMI切换,一大堆的遥控器,确实有些麻烦,于是加装了一个遥控模块

遥控模块,pt2262/2272电路,比较简单便宜的方案。就怕有重码,哪天邻居家小孩玩遥控车,我家投影也动了

不过也没关系,改编码很简单的。

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(23)

这个是继电器模块,光耦隔离的

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(24)

要求是两路控制,即按钮开关可以控制,无线遥控也可以控制,这就需要两个继电器模块,分别与两个按钮开关并联就可以了。只控制上升和下降,停止开关是作调试用的,手动控制就行,不需要无线遥控,也省了一个继电器。上面的遥控模块是四通道的,可以控制4路,现只用了2路,以后还可以再改进。

两个继电器模块与遥控模块焊接到一起

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(25)

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(26)

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(27)

为安装方便,通过引脚把3个模块焊接在一起,类似于胆机的搭棚焊接,这样3块板子只需要两颗螺丝就可以固定,方便维修和更换。

控制盒底部和我的小电钻,铝板开孔用这个小的就行,不需要大家伙。

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(28)

控制盒内部,这是还没装遥控模块的时候,走线比较乱,不过盖上盖子就看不见了。而且这个也不像功放走线会影响声音。

那个带罩子的是24V电源,同时带12V输出。左边的小板子是投影机风扇开关信号过来控制的光耦模块,投影机风扇运转的时候,切断

24V电源模块的供电,一是电动推杆断开供电,彻底消除误动作可能,二是看电影几个小时时间,这期间断开24V电源,防止发热量大。

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(29)

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(30)

中间的洞洞板是简单的开关自锁电路,电路示意图如下。因为按钮开关是点动形式,而控制信号需要连续输出,所以当按下按钮后,需要继电器来实现电路自锁,同时要保证同时只能有一路控制信号输出,即按下上升按钮,连续输出上升信号,这时如果再按下降按钮,上升信号马上中断,下降信号连续输出。任何时候按下停止按钮,所有信号中断。如果先后按下两个按钮不放,以先按得那个为准。如果两个按钮分秒不差同时按下,则两路都不输出。这样设计的原则是保证不会有上升和下降两个信号同时到电动推杆,这个电路很简单,单片机编程也容易,但是单片机最终还是要通过继电器来控制,所以直接用继电器来实现了。图中是两个单刀双掷开关和两个继电器,其实两个常开型轻触按钮也可以,用单刀双掷按钮是为了进一步提升可靠性。我的按钮开关是带灯光的,实际用的继电器是双刀双掷的,多一路用于控制灯光,灯光信号绿色是上升、蓝色是下降,红色是停止。装遥控开关后,按钮的灯光也会和遥控信号同步开启。

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(31)

遥控模块已安装到地板上,先通电检测一下

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(32)

近看,各种灯光

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(33)

模块安装完成,一次成功。再上几张投影机工作图片

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(34)

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(35)

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(36)

怎么自制投影支架(大牛让客厅更整洁)(37)

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