CN108575392A - 一种基于fpga智能led调光驱虫的多功能植物盆栽 - Google Patents

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符民
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Abstract

一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，包括植物培养盆、排水盆、立柱、光源外壳、LED灯、电源、FPGA模块，植物培养盆放置于排水盆内，植物培养盆的下方开设有排水孔，LED灯设于植物培养盆的上方，立柱的下端安装于排水盆上，光源外壳安装于立柱的上端，LED等安装于光源外壳上，LED灯分别和FPGA模块、电源电连接。本发明具有智能调节LED灯光、高光能利用率、利用LED灯光驱虫等优点。本发明属于植物盆栽技术领域。

Description

一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽
技术领域
本发明属于植物盆栽技术领域，尤其涉及一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽。
背景技术
植物盆栽一般用于景观观赏，因此在培育时为促进盆栽生长，使之处于最佳生产状态，以缩短成熟期。目前，采用人工模拟植物最佳生长光照环境对植物进行补光照射，提供植物叶绿素所需要吸收谱段的光照，改善植物的光照条件，使植物可以在晚间或阴天也能进行很好的光合作用。植物补光现在主要采用LED灯为植物进行补充照明，LED灯光包含植物需要的红光和蓝光成分较多，但是仍然存在光能利用率不高等缺点。由于植物盆栽用户观赏，而植物本身放在室内会吸引小虫，目前对于植物盆栽的小虫，并无较好的捕捉方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，它能智能调节LED灯光，进而具有提高光能利用率、利用LED灯光驱虫等优点。
一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，包括植物培养盆、排水盆、立柱、光源外壳、LED灯、电源、FPGA模块，植物培养盆放置于排水盆内，植物培养盆的下方开设有排水孔，LED灯设于植物培养盆的上方，立柱的下端安装于排水盆上，光源外壳安装于立柱的上端，LED灯安装于光源外壳上，LED灯分别和FPGA模块、电源电连接。
作为一种优选，LED灯包括灯杆和灯体，灯杆为弹性杆，灯体呈球状，灯杆固定于光源外壳上，灯体安装于灯杆上。
作为一种优选，LED灯为四个，四个LED灯均匀分布在光源外壳上。
作为一种优选，还包括小水池、水管、微型水泵、喷水头，喷水头设于植物培养盆的上方，且位于LED灯的下方，喷水头通过水管和小水池相连，在水管上设有微型水泵。
作为一种优选，微型水泵上设有开关，微型水泵和喷水头之间的水管上设有水闸。
作为一种优选，还包括压敏传感器、微控制器，压敏传感器安装于植物培养盆的侧壁上，压敏传感器和微控制器电连接，微控制器和水闸连接。
作为一种优选，还包括外罩，外罩呈倒立的圆台状，外罩的直径由上之下逐渐减小，且外罩下端的直径和植物培养盆的直径相同。
作为一种优选，外罩和植物培养盆之间采用强力胶粘结。
作为一种优选，喷水头安装于外罩的中上段，且位于外罩内。
作为一种优选，立柱为四根，四根立柱均匀安装在排水盆的上端，光源外壳安装于四根立柱的上端，四根立柱在和外罩相接之处与外罩铆合。
本发明的优点：通过FPGA模块对LED灯的红、绿、蓝三色配比进行调整并调节LED灯光的光谱，使得LED灯发出有利于植物生长、又能驱逐蚊虫的光谱波段，因此能在驱逐蚊虫的同时，植物又能充分地利用LED灯的光源进行光合作用，获得较快地生长；采用四个LED灯，同时LED灯能转动，因此能更均匀地照射植物；在植物培养盆上方设有外罩，并将喷水头设置在外罩的中上段，因此喷水时能通过外罩阻挡，避免喷水外溢，浇水更高效且不会弄脏外部环境；通过水管将小水池和喷水头连接，并在水管上设置微型水泵，在微型水泵和喷头之间的水管上设置水闸，因此能控制给植物盆栽自动浇水，省时省力；在排水盆的外侧安装压敏传感器，并将压敏传感器、水闸和微控制器连接，通过压敏传感器将信号传递给微控制器，实现微控制器控制水闸的开启或关闭，因此能实现水流过多后自动切开，合理控制对植物的浇水。
附图说明
图1是FPGA模块调制LED灯的流程图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的的结构示意图。
其中，1-光源外壳，2-LED灯，3-水管，4-立柱，5-喷水头，6-外罩，7-植物培养盆，8-排水孔，9-压敏传感器，10-排水盆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的具体说明。
一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，它包括植物培养盆、排水盆、立柱、光源外壳、LED灯、电源、FPGA模块、外罩、压敏传感器、小水池、水管、微型水泵、微控制器等。
植物培养盆放置在排水盆内，植物培养盆的底部开设有排水孔，排水盆用于收集浇灌过的水，防止浇灌过的水流出污染周围环境。
植物培养盆上方罩有一外罩，外罩呈倒立的圆台形，外罩的直径由上端至下端逐渐减小，外罩的下端的直径和植物培养盆的上端的直径相同，因此能将外罩扣合在植物培养盆的上方，并且在浇水时，通过外罩能防止水流外溢。外罩采用塑料材质制成，外罩与植物培养盆的接缝处用强力胶紧密粘合，进一步防止浇水外溢。
在外罩上方设有光源外壳，光源外壳通过四根立柱安装，四根立柱的下端安装在排水盆的上端，四根立柱的上端安装光源外壳，并且四根立柱在和外罩相接之处与外罩铆合。
光源外壳上均匀分布有四个LED灯，LED灯包括灯杆和灯体，灯杆为弹性杆，灯体呈球状，灯杆固定于光源外壳上，灯体安装于灯杆上。LED灯和电源、FPGA模块电连接。弹性杆能往任意方向弯折，从而四个球状LED灯可调整角度，使植物接受均匀光照。弹性杆和现有生活中的手机懒人支架的弹性杆体一致。
植物培养盆上方设有喷水头，喷水头在俯视方向位于四个LED灯之间。喷水头呈倒圆锥形，喷水头的上部设有进水口，进水口通过水管和小水池连接，水管和小水池之间设有微型水泵，在水管上设有一水闸以控制喷水或关闭水管管路。小水池设于植物盆栽外。微型水泵上设有启动或停止微型水泵的开关。本实施例中，喷水头的高度设于外罩的中上段，从而便于喷水头喷水时基本都喷洒在外罩内。
排水盆侧壁设有压敏传感器，以控制排水量。压敏传感器和微控制器电连接，微控制器和水闸电连接，微控制器采用STM32控制平台。当压力达到一定程度，压敏传感器将发送信号给微控制器，微控制器接收信号后，控制水闸关闭。
本发明的工作过程：启动LED灯对植物盆栽进行照明，选定害虫如蚊子、果蝇不喜爱并较利于选定植物生长的光谱波段，使用FPGA模块对LED灯功率和光谱进行分析，通过PWM调制对LED灯的红、绿、蓝三色配比进行调整，使得LED灯发出PWM调制后的灯光，以达到对植物盆栽的照明和驱虫作用；启动微型水泵上的开关，微型水泵将小水池中的水抽取出来，并通过喷水头进行喷洒，实现对植物盆栽的喷水；水位达到一定高度，即压力达到一定程度，压敏传感器将发送信号到微控制器，由微控制器控制水闸关闭，喷水头停止注入水流，喷水头停止喷水、浇水。
上述实施例为发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，其特征在于：包括植物培养盆、排水盆、立柱、光源外壳、LED灯、电源、FPGA模块，植物培养盆放置于排水盆内，植物培养盆的下方开设有排水孔，LED灯设于植物培养盆的上方，立柱的下端安装于排水盆上，光源外壳安装于立柱的上端，LED灯安装于光源外壳上，LED灯分别和FPGA模块、电源电连接。
2.根据权利要求1所述一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，其特征在于：LED灯包括灯杆和灯体，灯杆为弹性杆，灯体呈球状，灯杆固定于光源外壳上，灯体安装于灯杆上。
3.根据权利要求2所述一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，其特征在于：LED灯为四个，四个LED灯均匀分布在光源外壳上。
4.根据权利要求1所述一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，其特征在于：还包括小水池、水管、微型水泵、喷水头，喷水头设于植物培养盆的上方，且位于LED灯的下方，喷水头通过水管和小水池相连，在水管上设有微型水泵。
5.根据权利要求4所述一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，其特征在于：微型水泵上设有开关，微型水泵和喷水头之间的水管上设有水闸。
6.根据权利要求5所述一种基于FPGA智能LED调光驱虫多功能植物盆栽，其特征在于：还包括压敏传感器、微控制器，压敏传感器安装于植物培养盆的侧壁上，压敏传感器和微控制器电连接，微控制器和水闸连接。
7.根据权利要求4所述一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，其特征在于：还包括外罩，外罩呈倒立的圆台状，外罩的直径由上之下逐渐减小，且外罩下端的直径和植物培养盆的直径相同。
8.根据权利要求7所述一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，其特征在于：外罩和植物培养盆之间采用强力胶粘结。
9.根据权利要求7所述一种基于FPGA智能LED调光驱虫多功能植物盆栽，其特征在于：喷水头安装于外罩的中上段，且位于外罩内。
10.根据权利要求1所述一种基于FPGA智能LED调光驱虫的多功能植物盆栽，其特征在于：立柱为四根，四根立柱均匀安装在排水盆的上端，光源外壳安装于四根立柱的上端，四根立柱在和外罩相接之处与外罩铆合。
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