CN104507226A - 一种植物生长灯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种植物生长灯，包括LED光源、电源和单片机，单片机包括定时模块和PWM模块，定时模块连接定时器，PWM模块连接电源芯片，PWM模块用于根据定时模块的定时信号输出PWM信号，电源芯片用于根据PWM模块输出的PWM信号调整电源的输出电流，LED光源连接电源及单片机形成回路，LED电源内封装有红、绿、蓝三种LED芯片，三种LED芯片分别连接于单片机的三个输出引脚，三种LED芯片用于根据单片机的输出信号控制其所驱动的相应颜色的LED发光。本发明提供的植物生长灯可灵活控制LED光源的颜色及亮度，从而可提供促进植物生长的光照。

Description

一种植物生长灯

技术领域

本发明创造属于LED应用领域，尤其是涉及一种辅助植物生长的LED灯。

背景技术

LED的特点是波长类型丰富，正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合；可集中特定波长的光均衡地照射农作物。而其他类型的灯则缺点很明显，光谱含量很少，白炽灯是纯阻性负载，荧光灯也只是紫外线打在荧光粉上产生可见光，不具备红色和蓝色的丰富光谱且发热量大；而太阳光线却有着日照量少、日照时间短的天生缺陷。

因此需要一种植物生长灯，以LED作为冷光源，通过控制LED的颜色及亮度实现对植物生长的促进作用。

发明内容

本发明创造要解决的问题是提供一种植物生长灯，可根据植物的生长需求配置LED的灯光的颜色及亮度，为植株的生长提供充足的物质和能量。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种植物生长灯，包括LED光源、电源和单片机，单片机包括定时模块和PWM模块，定时模块连接定时器，PWM模块连接电源芯片，PWM模块用于根据定时模块的定时信号输出PWM信号，电源芯片用于根据PWM模块输出的PWM信号调整电源的输出电流，LED光源连接电源及单片机形成回路，LED电源内封装有红、绿、蓝三种LED芯片，三种LED芯片分别连接于单片机的三个输出引脚，三种LED芯片用于根据单片机的输出信号控制其所驱动的相应颜色的LED发光。

其中，LED光源包括红光LED、绿光LED和蓝光LED，且三种颜色的LED交叉排布。

其中，定时器内设置有无线网络模块，无线网络模块与移动终端通信，移动终端内只有相应的控制软件，无线网络模块用于接收移动终端发送的定时参数并写入定时器。

其中，三种LED芯片的输入端均连接分别连接一电源芯片，三个电源芯片连接于PWM模块的不同输出引脚。

进一步，LED光源安装于反光板上，其前方覆盖有聚光罩。

本发明创造具有的优点和积极效果是：根据定时器的输入，单片机内的定时模块向PWM模块及与三种LED芯片相接的输出引脚传送定时信号，三种LED芯片根据定时信号驱动相应颜色的LED发光，实现LED光源颜色的控制；而PWM模块则根据定时信号输出PWM信号，电源芯片根据PWM信号改变电源的输出电流，即改变流过LED光源的电流大小，从而实现LED光源亮度的控制。总之，本发明创造提供的植物生长灯可灵活控制LED光源的颜色及亮度，从而可提供促进植物生长的光照。

附图说明

图1是本发明创造的结构示意图

图2是本发明创造实施例的结构示意图

图中：1-LED光源，2-电源，3-单片机，4-定时模块，5-PWM模块，6-定时器，7-电源芯片，8-红光LED，9-绿光LED，10-蓝光LED，11-无线网络模块，12-移动终端

具体实施方式

下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。

如图1所示，一种植物生长灯，包括LED光源1、电源2和单片机3，单片机3包括定时模块4和PWM模块5，定时模块4连接定时器6，PWM模块5连接电源芯片7，PWM模块5用于根据定时模块4的定时信号输出PWM信号，电源芯片7用于根据PWM模块5输出的PWM信号调整电源2的输出电流，LED光源1连接电源2及单片机3形成回路，LED电源1内封装有红、绿、蓝三种LED芯片，三种LED芯片分别连接于单片机3的三个输出引脚，三种LED芯片用于根据单片机4的输出信号控制其所驱动的相应颜色的LED发光。

根据定时器6的输入，单片机3内的定时模块4向PWM模块5及与三种LED芯片相接的输出引脚传送定时信号，三种LED芯片根据定时信号驱动相应颜色的LED发光，实现LED光源颜色的控制；而PWM模块5则根据定时信号输出PWM信号，电源芯片7根据PWM信号改变电源2的输出电流，即改变流过LED光源1的电流大小，从而实现LED光源1亮度的控制。定时器6内置软件控制模块，可根据植物生长周期设定定时参数。

为了保证植物获得的光照射均匀，本发明创造的一个实施例中，LED光源1包括红光LED8、绿光LED9和蓝光LED10，且三种颜色的LED交叉排布。这样不仅可保证单色光照射时的光分布均匀，且可保证多种颜色的光同时照射时混光均匀。

为了实现LED光源1的远程控制，本发明创造的一个实施例中，定时器6内设置有无线网络模块11，无线网络模块11与移动终端12通信，移动终端12内只有相应的控制软件，无线网络模块11用于接收移动终端12发送的定时参数并写入定时器6。用户在通过远程视频监控等途径获取现场植物生长状态的情况下，可根据需要向定时器6内写入定时参数，使控制更加灵活方便。

为了实现混光照射时的光颜色控制，本发明创造的一个实施例中，三种LED芯片的输入端分别连接一电源芯片7，三个电源芯片7连接于PWM模块5的不同输出引脚。这样可通过单片机3编程实现分别控制三种颜色的LED的亮度，从而在混光时可控制各种光色的配比。

其中，单片机3本身是没有pwm引脚的，需要通过编程模拟pwm信号，在一定的频率的方波中，调整高电平和低电平的占空比，即可实现输出PWM信号。首先，确定PWM的周期T和占空比D，确定了这些以后，可以用定时器产生一个时间基准t，比如定时器溢出n次的时间是PWM的高电平的时间，则D*T＝n*t，类似的可以求出PWM低电平时间需要多少个时间基准n’。编写程序时，只需根据时间基准t定义定时器的n及n’。例如，定义一个标志位flag，根据flag的状态决定输出高平还是低电平，假设定义flag＝1的时候输出高电平，用一个变量去记录定时器中断的次数，每次中断就让记录中断次数的变量+1，在中断程序里面判断这个变量的值是否到了n，如果到了说明高电平的时间够了，那么就改变flag为0，输出低电平，同时记录中断变量的值清零，每次中断的时候依旧+1，根据flag＝0的情况跳去判断记录变量的值是否到了n’如果到了，说明PWM的低电平时间够了，那么就改flag＝1，输出改高电平，同时记录次数变量清零，重新开始，如此循环便可得到想要的PWM波形信号。

为了减少照射过程中的由于光散射造成的浪费，本发明创造的一个实施例中，LED光源1安装于反光板上，其前方覆盖有聚光罩。反光板将背向植物的光线反射至朝向植物，而聚光罩了避免了LED光源的漫反射，增大了LED光源照射范围。

以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种植物生长灯，其特征在于：包括LED光源(1)、电源(2)和单片机(3)，单片机(3)包括定时模块(4)和PWM模块(5)，定时模块(4)连接定时器(6)，PWM模块(5)连接电源芯片(7)，PWM模块(5)用于根据定时模块(4)的定时信号输出PWM信号，电源芯片(7)用于根据PWM模块(5)输出的PWM信号调整电源(2)的输出电流，LED光源(1)连接电源(2)及单片机(3)形成回路，LED电源(1)内封装有红、绿、蓝三种LED芯片，三种LED芯片分别连接于单片机(3)的三个输出引脚，三种LED芯片用于根据单片机(3)的输出信号控制其所驱动的相应颜色的LED发光。

2.根据权利要求1所述的植物生长灯，其特征在于：LED光源(1)包括红光LED(8)、绿光LED(9)和蓝光LED(10)，且三种颜色的LED交叉排布。

3.根据权利要求1所述的植物生长灯，其特征在于：定时器(6)内设置有无线网络模块(11)，无线网络模块(11)与移动终端(12)通信，移动终端(12)内只有相应的控制软件，无线网络模块(11)用于接收移动终端(12)发送的定时参数并写入定时器(6)。

4.根据权利要求1所述的植物生长灯，其特征在于：三种LED芯片的输入端均连接分别连接一电源芯片(7)，三个电源芯(7)片连接于PWM模块(5)的不同输出引脚。

5.根据权利要求1所述的植物生长灯，其特征在于：LED光源(1)安装于反光板上，其前方覆盖有聚光罩。