[發明專利]一種植物栽培LED補光智能控制系統

有效

• 申請號: 201410264425.3
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104076846B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 蔡如海;陳建勝;陳鄧偉;熊順進;黃彤光
• 申請（專利權）人: 廣州中大中鳴科技有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;A01G7/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明涉及補光控制設備，尤其涉及一種植物栽培LED補光智能控制系統。

背景技術

根據綠色植物吸收光譜的特點，葉綠素吸收可見光，不同波長的光線對植物光合作用的影響不同，經過研究表明，波長在400~500 納米之間的藍光以及波長在610~720 納米之間的紅光對于光合作用的貢獻最大。由于傳統日光燈管或白熾燈發出的白色光譜中只有很少量的紅光和藍光對促進植物光合作用有貢獻，光線的利用率較低，能耗浪費嚴重。

LED作為新一代半導體光源，由于具有色純度高、顏色類型多、壽命長、光效高、環保安全、可控性好等優點，已經廣泛應用于各類照明領域。而目前LED植物燈多采用紅藍LED燈珠固定比例，紅藍LED兩者發光強度比例是固定不可調的，因此，要實現種植不同品種的植物則需要采用不同光照比例的燈具，這樣補光燈具的成本較高。同時，采用人工調光方式，很難考慮環境的溫濕度、光照度的影響，容易存在補光過度或補光不足的情況。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種植物栽培LED補光智能控制系統。

本發明所采用的技術方案是：一種植物栽培LED補光智能控制系統，其包括：

控制電腦，用于存儲補光數據，并將補光數據下載到補光控制器；

補光控制器，用于從控制電腦中獲取補光數據以及分別從溫濕度傳感器和照度傳感器讀取溫濕度參數和光照度參數，并且根據當前植物的培育周期、溫濕度參數、光照度參數以及時間參數與補光數據之間的數據對比結果進而從預存的多個補光曲線中查找獲取匹配補光曲線，根據獲取的補光數據、光照度參數以及匹配補光曲線，從而對LED植物燈所發出的紅光和藍光的光線照射強度以及照射時間進行控制調節；

溫濕度傳感器，用于采集溫濕度參數；

照度傳感器，用于采集光照度參數；

LED植物燈，用于根據補光控制器的控制調節，從而發出相應光線照射強度的紅光和藍光；

所述控制電腦的輸出端與補光控制器的第一輸入端連接，所述溫濕度傳感器的輸出端以及照度傳感器的輸出端均與補光控制器的第二輸入端連接，所述補光控制器的輸出端與LED植物燈的輸入端連接。

進一步，所述補光控制器包括主控芯片、第一通訊接口、網絡接口以及第二通訊接口，所述控制電腦的輸出端通過網絡接口與主控芯片的第一輸入端連接，所述溫濕度傳感器的輸出端以及照度傳感器的輸出端均通過第一通訊接口與主控芯片的第二輸入端連接，所述主控芯片的輸出端通過第二通訊接口與LED植物燈的輸入端連接，所述主控芯片還連接有觸摸屏；

所述主控芯片用于通過網絡接口從控制電腦中獲取補光數據，以及自動定時通過第一通訊接口分別從溫濕度傳感器和照度傳感器讀取溫濕度參數和光照度參數，并且根據當前植物的培育周期、溫濕度參數、光照度參數以及時間參數與補光數據之間的數據對比結果進而從預存的多個補光曲線中查找獲取匹配補光曲線，根據獲取的補光數據、光照度參數以及匹配補光曲線，從而通過第二通訊接口對LED植物燈所發出的紅光和藍光的光線照射強度以及照射時間進行控制調節。

進一步，所述主控芯片還連接有SD存儲卡，所述主控芯片還用于將通過網絡接口從控制電腦中獲取到的補光數據存儲在SD存儲卡中。

進一步，所述主控芯片還連接有用于保存當前時間和日期的實時時鐘，所述主控芯片還用于根據當前時間和日期以及當前的光照度參數，從而判斷是否開啟或關閉補光狀態。

進一步，所述的補光數據包含了種植植物的名稱、階段時間、每個栽培時間段的補光開始時間、每個栽培時間段的補光結束時間、啟動補光時環境照度、全補光時環境照度、起始補光時燈光亮度百分比、全補光時燈光亮度百分比、補光方式、紅光亮度最大值以及藍光亮度最大值。

進一步，所述補光方式為PWM調光方式或調整驅動電流的調光方式。

進一步，所述的LED植物燈包括微處理器，所述微處理器的第一輸出端依次連接有第一恒流驅動器以及紅光LED，所述微處理器的第二輸出端依次連接有第二恒流驅動器以及藍光LED；所述主控芯片的輸出端通過第二通訊接口與微處理器的輸入端連接。

進一步，所述紅光LED的波長范圍為620nm至660nm之間，藍光LED的波長為440nm至480nm之間。

進一步，所述控制電腦包括專家數據庫軟件，所述專家數據庫軟件用于編輯和存儲補光數據，以及將補光數據下載到補光控制器。