CN102523657A - 一种设施农业led植物生长灯 - Google Patents

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崔世钢
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Abstract

本发明提供一种设施农业LED植物生长灯，包括控制模块、MCU和LED灯组，所述控制模块通过数据协议总线与MCU建立通信连接，所述MCU通过恒流驱动器连接所述LED灯组，所述LED灯组包括三组LED灯，一组为红光LED灯，一组为蓝光LED灯，一组为白光LED灯。本发明的有益效果是提供一种特殊的结构和控制方案，以满足不同植物在不同生长阶段对光的需求。达到模拟自然光的控制目的。

Description

一种设施农业LED植物生长灯
技术领域
本发明涉及一种新型植物生长灯，尤其是一种可以模拟自然光环境的设施农业LED植物生长灯。
背景技术
光是植物生长不可缺少的能量来源，现今的一些高科技农业场所，植物生长灯已开始大量使用。但是现在的植物生长灯在很多情况下还满足不了植物生长的需要。主要原因是现在市面上的植物生长灯大都只有一种固定点亮模式和发射一种固定的灯光，不能模拟自然光，不能根据不同植物在不同生长时期的生理特征改变灯光，满足不了植物生长的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种特殊的结构和控制方案，以满足不同植物在不同生长阶段对光的需求，达到模拟自然光的控制目的的设施农业LED植物生长灯。主要用于传统农业、设施农业环境等场所。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种设施农业LED植物生长灯，包括控制模块、MCU和LED灯组，所述控制模块通过数据协议总线与MCU建立通信连接，所述MCU通过恒流驱动器连接所述LED灯组。
进一步，所述LED灯组包括三组LED灯，一组为红光LED灯，一组为蓝光LED灯，一组为白光LED灯。
更进一步，所述红光LED灯、蓝光LED灯和白光LED灯的比例为7∶1∶1。
更进一步，所述红光LED灯的波长范围为620-630nm和640-780nm，所述蓝光LED灯的波长范围为420-460nm和460-470nm，所述白光LED灯的色温为28000K。
本发明的优点和有益效果为：
本发明的新型设施农业LED植物生长灯，由红光和蓝光组成，可覆盖光合作用所需的波长范围。可有效模拟自然光，且可在不同植物不同生长阶段合理的调节植物生长灯的红蓝光比例，满足各种植物在不同生长周期对光的需求。又有杀虫功能，具有较高的科学性，是发展的趋势。
本LED植物生长灯波长类型丰富、与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合；频谱波宽度半宽窄，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱；可以集中特定波长的光均衡地照射作物。
附图说明
图1是本发明的框图。
图2是本发明的MCU芯片的控制电路图；
图3是本发明的驱动LED灯组的电路图；
图4是本发明的通信模块的电路图。
具体实施方式
下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本发明的设施农业LED植物生长灯是如何实现的。
如图1所示，本发明包括控制模块、MCU和LED灯组，所述控制模块通过数据协议总线与MCU建立通信连接，所述MCU通过恒流驱动器连接所述LED灯组。
所述控制模块包括工控机和通讯模块，用来通过预定指令控制MCU。
所述LED灯组包括三组LED灯，一组为红光LED灯，一组为蓝光LED灯，一组为白光LED灯。所述红光LED灯、蓝光LED灯和白光LED灯的比例为7∶1∶1。
红光LED灯和蓝光LED灯用来模拟自然光，白光LED灯用来杀灭害虫。
所述红光LED灯的波长范围为620-630nm和640-780nm，所述蓝光LED灯的波长范围为420-460nm和460-470nm，采用上述波长组合，加上红、蓝单光照配合的光照模式，大大减少了植物种子发芽时间及生长时间，所述白光LED灯的色温为28000K。
工控机通过通信模块发送控制信号给MCU，MCU根据工控机的控制信号控制恒流驱动器驱动LED灯组完成不同的点亮模式，可以采用混合点亮，或单光点亮。
如图2、图3所示，所述的MCU是由mega8座位主控芯片根据工控机的控制信号产生3路PWM输出控制恒流驱动器DD311点亮和控制LED灯组，通过PWM脉宽调制达到改变红光和蓝光比例的目的。
如图3所示，所述的恒流驱动器为由DD311(U2、U3、U4)构成的。DD311为单通道大功率LED恒流驱动器，DD311是一单通道输出的LED恒流驱动器，内建电流镜与电流开关组件，是专为驱动大功率LED而设计的芯片，DD311可驱动高达1安培的输入电流，并可透过调整参考输入电流(IREF)来任意设定输出电流的大小，输出电流值约为100倍的IREF，IREF可由调整外挂电阻或偏压(bias)电压来设定，微调或使能偏压电压可校正LED间的亮度不一或实现多颗LED间整体亮度同时调整，芯片的输出端可承受高达36V的电压，支持多颗大功率LED的串接应用。内建输出使能端(Enable)，可轻易地实现大功率LED的高灰阶应用特色。
如图4所示，所述的通信模块为由MAX485(U5)构成的串口通信模块，完成工控机与MCU的通信，串口通信技术成熟且方便，选择串口通信，方便可靠。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种设施农业LED植物生长灯，其特征在于：包括控制模块、MCU和LED灯组，所述控制模块通过数据协议总线与MCU建立通信连接，所述MCU通过恒流驱动器连接所述LED灯组。
2.根据权利要求1所述的一种设施农业LED植物生长灯，其特征在于：所述LED灯组包括三组LED灯，一组为红光LED灯，一组为蓝光LED灯，一组为白光LED灯。
3.根据权利要求2所述的一种设施农业LED植物生长灯，其特征在于：所述红光LED灯、蓝光LED灯和白光LED灯的比例为7∶1∶1。
4.根据权利要求2所述的一种设施农业LED植物生长灯，其特征在于：所述红光LED灯的波长范围为620-630nm和640-780nm，所述蓝光LED灯的波长范围为420-460nm和460-470nm，所述白光LED灯的色温为28000K。
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