[發明專利]一種智能LED組培系統及控制方法

在審

• 申請號: 201811308465.8
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109329058A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 李棟宇;黃貞;周小娟;陳恩文;陳建明
• 申請（專利權）人: 嶺南師范學院
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00;H05B33/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉瑤云;陳偉斌

1.一種智能LED組培系統，其特征在于，包括用于將用戶指令轉化為機器語言的上位機、光強光質光周期可調的LED補光模塊、用于采集培養層照度值的光質檢測模塊、用于接收光質檢測模塊采集的信號及向LED補光模塊發送指令的終端控制器以及用于將指令發送給對應終端控制器的主協調器，所述光質檢測模塊連接于終端控制器的輸入端，LED補光模塊連接于終端控制器的輸出端，若干終端控制器與主協調器連接，所述主協調器與上位機連接；所述LED補光模塊包括波長調節范圍為590nm～680nm的紅光LED燈以及波長調節范圍為465nm~468nm藍光LED燈，所述紅光LED燈和藍光LED燈相間分布。

2.根據權利要求1所述的智能LED組培系統，其特征在于，所述終端控制器包括MCU處理器和第一Zigbee模塊，所述MCU處理器與第一Zigbee模塊連接；所述主協調器連接有第二ZigBee模塊，所述上位機設有USB串口，所述USB串口與主協調器中的第二Zigbee模塊通信，所述第一Zigbee模塊與第二Zigbee模塊通信。

3.根據權利要求1所述的智能LED組培系統，其特征在于，所述紅光LED燈與藍光LED燈均安裝于燈座上。

4.根據權利要求3所述的智能LED組培系統，其特征在于，所述燈座為向一側凸起的圓形底座，所述紅光LED燈和藍光LED燈在圓形底座上呈環形陣列分布；每個環上的紅光LED燈與藍光LED燈的數目為偶數，且每個環上的紅光LED燈與藍光LED燈相間分布。

5.根據權利要求4所述的智能LED組培系統，其特征在于，每個環上的紅光LED燈與相鄰設置的藍光LED燈之間的距離相等。

6.根據權利要求5所述的智能LED組培系統，其特征在于，各個環上的紅光LED燈與相鄰設置的藍光LED燈之間的距離均相等。

7.根據權利要求3所述的智能LED組培系統，其特征在于，所述紅光LED燈和藍光LED燈的數目比為3:1~10:1，多個紅光LED燈環繞形成正多邊形，藍光LED燈位于所述正多邊形的中心。

8.根據權利要求3至7任一項所述的智能LED組培系統，其特征在于，所述燈座設有導熱系數為220W/m·K~230W/m·K的鋁合金外殼。

9.一種智能LED組培系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10. 用戶通過上位機的人機交互界面輸入紅光與藍光光子數比值R₀/B₀；

S20. 終端控制器接收主協調器發送的指令并產生PWM波信號，經信號放大電路進入LED補光模塊的驅動電路驅動紅光LED燈和藍光LED燈工作；

S30. 光質檢測模塊檢測當前組培養層的R/B，經模數轉換后反饋給終端控制器；

S40. 根據步驟S10中設定的R₀/B₀與步驟S30中檢測得到的R/B的差值，調整步驟S20中PWM波信號的占空比大小，使得R/B與R₀/B₀的差值在設定的誤差范圍內。

10.根據權利要求9所述的智能LED組培系統的控制方法，其特征在于，步驟S10還包括用戶通過上位機的人機交互界面輸入光照時間t₀；在步驟S40后，檢測實際光照時間t是否達到設定的光照時間t₀，若達到，則控制紅光LED燈和藍光LED燈熄滅。