CN106255260B - 一种智能led植物照明补光系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种智能LED植物照明补光系统，其包括MCU控制器、第一恒流源、第一时序控制单元、第一波段LED阵列、第二恒流源、第二时序控制单元、第二波段LED阵列、第三恒流源、第三时序控制单元、第三波段LED阵列、第四恒流源、第四时序控制单元、第四波段LED阵列、无线控制单元、智能终端、采光器、温控单元、电源，MCU控制器通过执行预设方案控制恒流源的输出电压，该电压给LED阵列供电发光，时序控制单元将时间信号给反馈给MCU控制器，同时采光器与温控单元根据植物当天的发光条件给MCU控制器发出信号，对LED阵列发光强度进行调整，而智能终端给MCU控制器提供预设方案。本发明能够根据植物的生长环境状况，补充植物生长所需要的光，促进植物的生长发育。

Description

一种智能LED植物照明补光系统

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种智能LED植物照明补光系统。

背景技术

目前市场上使用LED 照明对植物的生长进行补光已经受到越来越广泛的关注，并且很多大型的瓜果蔬菜园以及实验基地都已经大规模使用，可以说LED照明在植物种植这一领域拥有广大的市场；但是，市场上很多植物照明LED都存在的一些问题就是，首先使用的时候直接是将多种光谱的LED混合使用，没有调节系统，即是以一种功率不变的多种LED混合对植物照射；其次是LED照明系统安装后就不可调节，无论是春夏秋冬还是白天黑夜，照射的光线强度没有变化；再者由于植物有不同的生长阶段，还有不同种类的植物，对光线的种类和强度需要不一样，一直以相同的LED照明系统对植物进行照射反而很浪费；因此，如果能够有一种可以根据日照的强度、季节的变化、植物的种类和生长阶段使用不同光线和强度的LED照明系统，将会给植物种植这带来更大的收益和节约更多成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，旨在提供一种智能LED植物照明补光系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种智能LED植物照明补光系统，其包括MCU控制器、第一恒流源、第一时序控制单元、第一波段LED阵列、第二恒流源、第二时序控制单元、第二波段LED阵列、第三恒流源、第三时序控制单元、第三波段LED阵列、第四恒流源、第四时序控制单元、第四波段LED阵列、无线控制单元、智能终端、采光器、温控单元、电源；

所述MCU控制器信号输出端分成若干个接线口，分别与所述第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源、第四恒流源的信号输入端口连接；

所述第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源、第四恒流源的输出端分别与所述第一时序控制单元、第二时序控制单元、第三时序控制单元、第四时序控制单元的输入端口对应连接；所述第一时序控制单元、第二时序控制单元、第三时序控制单元、第四时序控制单元的信号输出端与所述MCU控制器的信号输入端分别连接；

所述第一时序控制单元、第二时序控制单元、第三时序控制单元、第四时序控制单元的输出端口分别与所述第一波段LED阵列、第二波段LED阵列、第三波段LED阵列、第四波段LED阵列的输入端口对应连接；

所述MCU控制器与所述无线控制器连接，所述MCU控制器与所述采光器连接，所述MCU控制器与所述温控单元连接；

所述MCU控制器的输入端与所述电源连接，所述MCU控制器根据相应的信号控制所述第一波段LED阵列、第二波段LED阵列、第三波段LED阵列、第四波段LED阵列的发光强度。

优选地，所述第一波段LED阵列的光谱波段为640nm~660nm的红光，所述第二波段LED阵列的光谱波段为430nm~450nm的蓝光，所述第三波段LED阵列的光谱波段为100nm~400nm的紫光，所述第四波段LED阵列的光谱波段为760nm~1000nm的红外光。

优选地，所述第一时序控制单元、第二时序控制单元、第三时序控制单元、第四时序控制单元分别单独将时间信号反馈给所述MCU控制器。

优选地，所述无线控制单元通过无线与所述智能终端连接。

优选地，所述采光器将采集到的光线信号传输给所述MCU控制器。

优选地，所述温控单元将监测到的温度信号传输给所述MCU控制器，

优选地，所述智能终端存储所述的智能LED植物照明补光系统的执行方案。

本发明提供的一种智能LED植物照明补光系统，能够根据植物的种类、生长阶段、日照强度及不同时段、日照时间等各种因素调节系统的LED照明强度，给植物提供适宜的光线补足，促进植物的生长发育，很好地节省电量，实现智能化控制调节LED照明系统。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要进一步补充的是，本实施例可以任意组合进行使用。

如图1所示的一种智能LED植物照明补光系统，包括MCU控制器10、第一恒流源20、第一时序控制单元21、第一波段LED阵列22、第二恒流源30、第二时序控制单元31、第二波段LED阵列32、第三恒流源40、第三时序控制单元41、第三波段LED阵列42、第四恒流源50、第四时序控制单元51、第四波段LED阵列52、无线控制单元60、智能终端70、采光器80、温控单元90、电源100。

MCU控制器10信号输出端分成若干个接线口，分别与第一恒流源20、第二恒流源30、第三恒流源40、第四恒流源50的信号输入端口连接；第一恒流源20、第二恒流源30、第三恒流源40、第四恒流源50的输出端分别与第一时序控制单元21、第二时序控制单元31、第三时序控制单元41、第四时序控制单元51的输入端口对应连接；第一时序控制单元21、第二时序控制单元31、第三时序控制单元41、第四时序控制单元51的信号输出端与MCU控制器10的信号输入端分别连接；第一时序控制单元21、第二时序控制单元31、第三时序控制单元41、第四时序控制单元51的输出端口分别与第一波段LED阵列22、第二波段LED阵列32、第三波段LED阵列42、第四波段LED阵列52的输入端口对应连接；MCU控制器10与无线控制器60、采光器80、温控单元90连接；MCU控制器10的输入端与电源100连接，MCU控制器10根据相应的信号控制第一波段LED阵列22、第二波段LED阵列32、第三波段LED阵列42、第四波段LED阵列52的发光强度。第一波段LED阵列22的光谱波段为640nm~660nm的红光，第二波段LED阵列32的光谱波段为430nm~450nm的蓝光，第三波段LED阵列42的光谱波段为100nm~400nm的紫光，第四波段LED阵列52的光谱波段为760nm~1000nm的红外光；第一时序控制单元21、第二时序控制单元31、第三时序控制单元41、第四时序控制单元51分别单独将时间信号反馈给MCU控制器10；无线控制单元60通过无线与智能终端70连接；采光器80将采集到的光线信号传输给MCU控制器10，温控单元90将监测到的温度信号传输给MCU控制器90，智能终端70存储智能LED植物照明补光系统的执行方案。

本实施例中，MCU控制器10作为整个系统的中枢机构，控制着整个系统方案的执行，对每一个来自其他单元的信号进行处理，及时给出处理结果，控制LED阵列的照明光线强度。

首先MCU控制器10执行预设方案，将一个脉冲信号传输给第n个恒流源，恒流源根据得到的脉冲信号转化为电信号，输出相应的电压给第n个时序控制单元，该时序控制单元启动并开始走时，并将电压传给第n波段LED阵列，LED阵列开始发光。

第一时序控制单元21、第二时序控制单元31、第三时序控制单元41、第四时序控制单元51在启动后，不断将当天的时间通过信号反馈给与之连接的MCU控制单元10 ，然后MCU控制单元10根据该信号与预设方案比对，决定是否执行改变传输给恒流源的脉冲信号，通过控制恒流源的输出电压，从而对LED阵列的发光强度进行调整，或者开启关闭LED阵列。优选地，每个时序控制单元都是单独输出信号，四个时序控制单元的输出信号不尽相同，以及MCU控制器也单独处理每个时序控制单元反馈回来的信号，从而实现对四个LED阵列进行单独控制，不互相干扰。

本发明中通过安装采光器80使LED植物照明补光系统实现更加智能化，由于在植物生长的过程中，每一天的日照条件不尽相同，有可能是阴天、雨天或者晴天，这就使照射到植物的光线发生各种不可预测的变化，时序控制器只是根据一天中正常情况下光照的条件进行有规律的控制，无规律的光照条件需要通过安装采光器进行调节。采光器通过采集当天照射到植物的光线的强度及光线通亮等光因素，采光器80将采集到的光信号转化成电信号传输给MCU控制器10，MCU控制器10根据该信号判断当时对植物照射的光照条件，通过与预设方案对比，对输出给恒流源的脉冲信号进行调整，控制LED阵列的发光强度，从而实现对照射到植物的光照条件进行优化。

作为本发明的一种有效补充，本实施例中还在LED植物照明补光系统中安装有温控单元90，由于植物在不同的温度下对光线的吸收是不一样的，在一定温度下对光线的吸收是一定的，因此，应该科学的根据不同温度采取不同光照条件。温控单元90通过检测植物生长环境的温度，判断温度是否有较大的波动，当存在高于或者低于预设方案温度的一定范围，则温控单元90就向MCU控制器10发出一个信号，由MCU控制器10决定是否对输出给恒流源的脉冲信号进行调整，控制LED阵列的发光强度，从而实现对照射到植物的光照条件进行优化。

本实施例中的无线控制单元60与智能终端70的连接方式为无线，其中的无线可以是WIFI、2G、3G、4G中的一种，或者是其中的几种方式混合使用，可以根据当时的无线信号的强弱决定。

本实施例中的智能终端70是本发明的关键之处，本发明实现智能化依靠着智能终端。本实施例中的智能终端70可以是手机、台式电脑、笔记本电脑和平板电脑中的一种或者几种混合使用；本实施例中的智能终端中存储有可以让MCU控制器10执行的预设方案，该预设方案是将植物种类、各个季节、植物生长各个阶段、一天中的光照变化、光谱和温度等各种与植物生长相关的信息集合在一起，通过相应的软件或者其他方式传送给无线控制单元70，并通过无线控制器70传送到MCU控制器10，最终让MCU控制器执行预设的方案；通过智能终端可以决定终止或者更改已经发送到MCU控制器的预设方案，以便及时对不足之处做出调整。

本发明提供的一种智能LED植物照明补光系统，能够根据植物的种类、生长阶段、日照强度及不同时段、日照时间、季节变化等各种因素调节系统的LED照明强度，同时还能根据植物生长的当时温度和光线条件进行补光调整，以优化光照条件，给植物提供适宜的光线补足，促进植物的生长发育，很好地节省电量，实现智能化控制调节LED植物照明系统。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能LED植物照明补光系统，其包括MCU控制器、第一恒流源、第一时序控制单元、第一波段LED阵列、第二恒流源、第二时序控制单元、第二波段LED阵列、第三恒流源、第三时序控制单元、第三波段LED阵列、第四恒流源、第四时序控制单元、第四波段LED阵列、无线控制单元、智能终端、采光器、温控单元、电源，其特征在于：

所述MCU控制器信号输出端分成若干个接线口，分别与所述第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源、第四恒流源的信号输入端口连接；

所述第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源、第四恒流源的输出端分别与所述第一时序控制单元、第二时序控制单元、第三时序控制单元、第四时序控制单元的输入端口对应连接；所述第一时序控制单元、第二时序控制单元、第三时序控制单元、第四时序控制单元的信号输出端与所述MCU控制器的信号输入端分别连接；

所述第一时序控制单元、第二时序控制单元、第三时序控制单元、第四时序控制单元的输出端口分别与所述第一波段LED阵列、第二波段LED阵列、第三波段LED阵列、第四波段LED阵列的输入端口对应连接；

所述MCU控制器与所述无线控制器连接，所述MCU控制器与所述采光器连接，所述MCU控制器与所述温控单元连接；

所述MCU控制器的输入端与所述电源连接，所述MCU控制器根据相应的信号控制所述第一波段LED阵列、第二波段LED阵列、第三波段LED阵列、第四波段LED阵列的发光强度；

所述第一时序控制单元、第二时序控制单元、第三时序控制单元、第四时序控制单元分别单独将时间信号反馈给所述MCU控制器；

所述智能终端存储所述的智能LED植物照明补光系统的执行方案。

2.根据权利要求1所述的智能LED植物照明补光系统，其特征在于， 所述第一波段LED阵列的光谱波段为640nm～660nm的红光，所述第二波段LED阵列的光谱波段为430nm～450nm的蓝光，所述第三波段LED阵列的光谱波段为100nm～400nm的紫光，所述第四波段LED阵列的光谱波段为760nm～1000nm的红外光。

3.根据权利要求1所述的智能LED植物照明补光系统，其特征在于，所述无线控制单元通过无线与所述智能终端连接。

4.根据权利要求1所述的智能LED植物照明补光系统，其特征在于，所述采光器将采集到的光线信号传输给所述MCU控制器。

5.根据权利要求1所述的智能LED植物照明补光系统，其特征在于，所述温控单元将监测到的温度信号传输给所述MCU控制器。