[實用新型]一種能促進植物生長基于單片機控制的太陽能LED燈

有效

• 申請號: 201420264671.4
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN203949082U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 黎欣;陳鳳英;趙富強;馮浩;張文婷
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: F21S9/03
• 分類號: F21S9/03;H05B37/02;A01G9/20;F21Y101/02
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

????本實用新型涉及一種使植物進行高效率的光合作用的裝置，具體涉及一種能促進植物生長基于單片機控制的太陽能LED燈。

背景技術

????在傳統農業生產中，一般使用普通電光源補充光照和對白光源覆蓋彩色塑料薄膜等農業技術措施，改變光環境以調控設施栽培環境中植物的生長發育。但這些措施存在著不同程度的問題，如缺乏對具體光譜成分的分析導致光質處理不純、光強不一致、接近甚至或低于植物的光補償點，照射光源能效低等。而且如果是夜晚或連續陰雨天氣，植物不能進行光合作用，然而我們設計的太陽能LED植物生長燈可以解決這些難題，特別適合應用于人工光控制型植物設施栽培環境。但要解決上面的問題，最主要的就是一個控制電路，控制電路的核心是采用STC89C52單片機。在石油、煤及天然氣等化石能源日益減少的今天，充分開發和利用太陽能具有可持續發展和環保的雙重意義。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種能促進植物生長基于單片機控制的太陽能LED燈，該LED燈結構簡單，成本較低，便于推廣，其有2大特點，一是將太陽能轉換為電能，一部分用來為LED燈提供能源，并將多余的電能儲存在蓄電池里；二是LED燈頭可以針對不同植物調節不同比例的紅藍光線，提高了能源的利用率，而且光敏模塊可以根據室內光線的強弱調節LED的功率。

本實用新型是這樣來實現的，一種能促進植物生長基于單片機控制的太陽能LED燈，它包括太陽能光伏發電裝置、穩壓電路裝置、5V/12V開關電源、光敏電阻、A/D轉換裝置、總控制器、按鍵、濾波電路裝置、12V低速電機、LCD顯示屏、場效應管、LED燈和玻璃模擬溫室，其特征在于：太陽能光伏發電裝置連接穩壓電路裝置，穩壓電路裝置連接5V/12V開關電源，5V/12V開關電源一端連接總控制器，另一端連接12V低速電機和LED燈，光敏電阻通過A/D轉換裝置連接總控制器，總控制器依次連接12V低速電機、濾波電路裝置、按鍵和LCD顯示屏，12V低速電機連接LED燈，濾波電路裝置通過場效應管連接LED燈，LED燈連接玻璃模擬溫室。

本實用新型所述太陽能光伏發電裝置由太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池和逆變器組成，太陽能電池板連接太陽能控制器，太陽能控制器連接蓄電池，蓄電池連接逆變器。

本實用新型所述總控制器為STC89C52單片機。

本實用新型所述A/D轉換裝置為A/D?C0832轉換芯片。

本實用新型的工作原理是：以單片機作為總處理器，太陽能電池板將太陽能轉換成電能，提供系統的基礎電能，太陽能控制器保護蓄電池的過充過放，并通過逆變器將其轉換成220V的交流電，經過穩壓電路得到合適的電壓，通過12V/5V開關電源，5V電源供給單片機及其周圍電路工作，12V電源供給LED燈和低速電機工作；光敏電阻將室內光線的強弱轉換成模擬電信號，通過A/D轉換裝置轉換成數字信號，并通過數據線傳輸到單片機，經單片機按照已編寫的程序處理后，通過I/O口輸出PWM波形，通過控制PWM波形的占空比，并通過濾波電路裝置，可得到在一定范圍內變化的電壓信號，經過電壓放大，最終得到0～11V的控制電壓，經過場效應管驅動芯片控制場效應管的柵源電壓，從而可控制與其串聯的LED燈的輸入電流的大小,控制LED燈的亮度；根據不同植物所需紅藍光的比例,通過編寫程序，可使單片機輸出多種不同的信號，以控制紅藍燈的比例，并根據低速電機帶動下的燈頭朝向玻璃模擬溫室里的不同植物，控制輸出對應于該植物的紅藍光照組合；單片機可控制LCD顯示屏，將系統的當前紅藍光比例的狀態顯示出來，并增加一定數目的按鍵，用戶可以通過按鍵輸入相應的指令，來控制系統工作，實現人機交換。

本實用新型的技術效果是：（1）單片機會除了根據光敏電阻采集的光強來控制LED燈發光的強弱，并且控制LED燈對應不同植物發出相應比例的紅藍光，從而實現高效率的光合作用；（2）消耗的電能比相同光效的白熾燈減少90%以上，比現有的節能燈減少70%以上（3）可使蔬果提早20%時間采收，增加3至5成的產量，更提高蔬果的甜度且減少病蟲害；（4）此結構簡單，操作方便，成本較低，便于推廣。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型的軟件程序流程圖。

圖3為本實用新型的工作實物效果圖。