CN109905940A - 一种led植物生长灯照明控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种LED植物生长灯照明控制器，包括电源模块、开关计时模块、LED模块、波长检测模块、强度检测模块、单片机、显示面板、存储模块、波长调节模块、强度调节模块和交互模块，所述波长检测模块和所述波长调节模块分别用于检测和调节所述LED模块发射光的波长范围，所述强度检测模块和所述强度调节模块分别用于检测和调节所述LED模块发射光的光强，所述单片机接收所述波长检测模块和所述强度检测模块的检测数据；所述显示面板和所述存储模块分别用于显示和存储所述单片机接收的检测数据；所述交互模块用于控制所述单片机操控所述波长调节模块和所述强度调节模块的运行；本发明LED植物生长灯照明控制器可同时调节植物生长所需的不同光照条件。
Description
技术领域
本发明涉及植物生长灯技术领域，具体涉及一种LED植物生长灯照明控制器。
背景技术
光作为环境信号作用于植物，是影响植物生长发育的众多外界环境(光、温度、重力、水、矿物质等)中最为重要的条件，其重要性不仅表现在光合作用对植物体的建成上，光还是植物整个生长发育过程中的重要调节因子。相关研究数据表明，可见光中波长范围400～510nm的蓝光，叶绿素和类胡萝卜素吸收比例最大，波长范围610～720nm的红光，叶绿素吸收低，对光合作用和光周期效应有显著影响，而如果是315～400nm的光线，则会造成植物的叶绿素吸收少，影响光周期效应，阻止茎伸长。因此在不同的光源下，植物的生长状况会有很大的不同。目前的植物生长灯大多不能同时调节光照时间、光照波长和光照强度，集成度一般，并且植物生长灯装置复杂不易拆装，维修成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED植物生长灯照明控制器，以解决现有技术中植物生长灯不能同时调节光照时间、光照波长和光照强度且植物生长灯装置复杂不易拆装的问题，其技术方案如下：一种LED植物生长灯照明控制器，包括：
电源模块、开关计时模块和LED模块，所述电源模块与所述开关计时模块连接，所述开关计时模块与所述LED模块连接，所述开关计时模块用于设置所述电源模块的供电状态和供电时间；
波长检测模块、强度检测模块和单片机，所述波长检测模块和所述强度检测模块的一端均与所述开关计时模块连接，所述波长检测模块和所述强度检测模块的另一端均与所述单片机连接，所述波长检测模块用于检测所述LED模块发射光的波长范围，所述强度检测模块用于检测所述LED模块发射光的光强，所述单片机接收所述波长检测模块和所述强度检测模块的检测数据；
显示面板和存储模块，所述显示面板和所述存储模块均与所述单片机连接，所述显示面板用于显示所述单片机接收的检测数据，所述存储模块用于存储所述单片机接收的检测数据；
波长调节模块和强度调节模块，所述波长调节模块和所述强度调节模块均与所述单片机连接，所述波长调节模块用于调节所述LED模块发射光的波长范围，所述强度调节模块用于调节所述LED模块发射光的光强；
交互模块，所述交互模块与所述单片机连接，所述交互模块用于控制所述单片机操控所述波长调节模块和所述强度调节模块的运行。
优选地，所述LED模块包括外壳、封闭式灯架和LED灯管，所述外壳包括第一底面与第二底面，所述第一底面与所述第二底面相对，所述封闭式灯架位于所述外壳内部并固定在所述第一底面上，所述封闭式灯架靠近所述第二底面的一面上设置有第一开孔，所述第一开孔为长方形，所述LED灯管固定于所述封闭式灯架内部；
所述波长检测模块、所述强度检测模块、所述波长调节模块和所述强度调节模块均位于所述外壳内部。
优选地，所述波长调节模块包括第一电机、第一旋转杆和波长扇片，所述第一电机固定在所述第一底面上，所述第一旋转杆与所述第一电机连接，所述波长扇片位于所述封闭式灯架靠近所述第二底面的一侧并固定在所述第一旋转杆上。
优选地，在所述第一旋转杆表面设置有第一螺母，所述第一螺母为多个，在所述波长扇片中间位置设置有第一通孔，所述第一旋转杆穿过所述第一通孔，所述第一螺母将所述波长扇片固定在所述第一旋转杆上。
优选地，所述波长扇片包括多个滤光片，所述滤光片为长方形，所述滤光片的大小形状均相同。
优选地，所述强度调节模块包括第二电机、第二旋转杆和强度扇片，所述第二电机固定在所述第一底面上，所述第二旋转杆与所述第二电机连接，所述强度扇片位于所述封闭式灯架靠近所述第二底面的一侧并固定在所述第二旋转杆上。
优选地，在所述第二旋转杆表面设置有第二螺母，所述第二螺母为多个，在所述强度扇片中间位置设置有第二通孔，所述第二旋转杆穿过所述第二通孔，所述第二螺母将所述强度扇片固定在所述第二旋转杆上。
优选地，所述强度扇片包括多个衰减片，所述衰减片为长方形，所述衰减片的大小形状均相同。
优选地，所述波长检测模块包括波长检测仪，所述强度检测模块包括强度检测仪，所述波长检测仪和所述强度检测仪均正对于所述封闭式灯架的两端并固定在所述第二底面上，所述波长检测仪和所述强度检测仪检测所述LED灯管的发射光。
优选地，在所述第二底面上所述波长检测仪和所述强度检测仪之间设置有第二开孔，所述第二开孔为长方形。
本发明所获得的有益技术效果：
1)本发明中的开关计时模块可调节电源模块的供电状态和供电时间以控制LED灯管发射光的光照时间，波长调节模块中的波长扇片和强度调节模块中的强度扇片均可通过旋转切换分别调节LED灯管发射光的光照波长和光照强度，由此可同时调节植物生长所需的不同光照条件，集成度高；
2)本发明中的波长调节模块和强度调节模块可通过第一螺母和第二螺母进行拆装，互换性好，维修和维护成本低。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明LED植物生长灯照明控制器的结构示意图；
图2为本发明LED植物生长灯照明控制器的光照检测调节的结构示意图；
图3为本发明LED植物生长灯照明控制器的波长扇片的结构示意图；
图4为本发明LED植物生长灯照明控制器的强度扇片的结构示意图。
其中：10、外壳；11、第一底面；12、第二底面；13、封闭式灯架；14、LED灯管；20、第一电机；21、第一旋转杆；22、波长扇片；221、第一滤光片；222、第二滤光片；223、第三滤光片；224、第四滤光片；225、第一通孔；23、第一螺母；30、第二电机；31、第二旋转杆；32、强度扇片；321、第一衰减片；322、第二衰减片；323、第三衰减片；324、第四衰减片；325、第二通孔；33、第二螺母；40、波长检测仪；50、强度检测仪。
具体实施方式
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
实施例一
如图1所示，一种LED植物生长灯照明控制器，包括：
电源模块、开关计时模块和LED模块，所述电源模块与所述开关计时模块连接，所述开关计时模块与所述LED模块连接，所述开关计时模块用于设置所述电源模块的供电状态和供电时间，可方便工作人员根据不同的天气情况和光线条件进行自主调节；
波长检测模块、强度检测模块和单片机，所述波长检测模块和所述强度检测模块的一端均与所述开关计时模块连接，所述波长检测模块和所述强度检测模块的另一端均与所述单片机连接，所述波长检测模块和所述强度检测模块为并联连接，所述波长检测模块用于检测所述LED模块发射光的波长范围，所述强度检测模块用于检测所述LED模块发射光的光强，所述单片机接收所述波长检测模块和所述强度检测模块的检测数据；
显示面板和存储模块，所述显示面板和所述存储模块均与所述单片机连接，所述显示面板用于显示所述单片机接收的检测数据，所述存储模块用于存储所述单片机接收的检测数据，可供随时调阅和备份；
波长调节模块和强度调节模块，所述波长调节模块和所述强度调节模块均与所述单片机连接，所述波长调节模块用于调节所述LED模块发射光的波长范围，所述强度调节模块用于调节所述LED模块发射光的光强；
交互模块，所述交互模块与所述单片机连接，所述交互模块用于向所述单片机发送指令，所述单片机操控所述波长调节模块和所述强度调节模块分别调节所述波长范围和所述光强。
实施例二
如图2所示，所述LED模块包括外壳10、封闭式灯架13和LED灯管14，所述外壳10包括第一底面11与第二底面12，所述第一底面11与所述第二底面12相对，所述封闭式灯架13位于所述外壳10内部并固定在所述第一底面11上，所述封闭式灯架13靠近所述第二底面12的一面上设置有第一开孔，所述第一开孔为长方形，所述LED灯管14可以为一个或者多个，所述LED灯管14固定于所述封闭式灯架13内部；需要说明的是，所述外壳10的形状优选为圆柱体，所述封闭式灯架13的形状优选为长方体，所述封闭式灯架13与所述外壳10之间、所述LED灯管14与所述封闭式灯架13之间的连接方式本发明并不限定。
所述波长调节模块位于所述外壳10内部，所述波长调节模块包括第一电机20、第一旋转杆21和波长扇片22，所述第一电机20固定在所述第一底面11上，所述第一旋转杆21与所述第一电机20连接，所述波长扇片22位于所述封闭式灯架13靠近所述第二底面12的一侧并固定在所述第一旋转杆21上。在所述第一旋转杆21表面设置有螺纹，所述第一螺母23通过螺纹套接在所述第一旋转杆21上，所述第一螺母23为多个，所述第一螺母23对称分布于所述波长扇片22靠近所述第一底面11和所述第二底面12的两侧，在所述波长扇片22中间位置设置有第一通孔225，所述第一通孔225优选为圆形，所述第一旋转杆21穿过所述第一通孔225，所述第一螺母23将所述波长扇片22固定在所述第一旋转杆21上。
所述强度调节模块位于所述外壳10内部，所述强度调节模块包括第二电机30、第二旋转杆31和强度扇片32，所述第二电机30固定在所述第一底面11上，所述第二旋转杆31与所述第二电机30连接，所述强度扇片32位于所述封闭式灯架13靠近所述第二底面12的一侧并固定在所述第二旋转杆31上。在所述第二旋转杆31表面设置有螺纹，所述第二螺母33通过螺纹套接在所述第二旋转杆31上，所述第二螺母33为多个，所述第二螺母33对称分布于所述强度扇片32靠近所述第一底面11和所述第二底面12的两侧，在所述强度扇片32中间位置设置有第二通孔325，所述第二通孔325优选为圆形，所述第二旋转杆31穿过所述第二通孔325，所述第二螺母33将所述强度扇片32固定在所述第二旋转杆31上。
需要说明的是，所述第一电机20和所述第二电机30优选为对称分布在所述封闭式灯架13的两侧，所述强度扇片32位于所述波长扇片22靠近所述第二底面12的一侧，所述波长调节模块和所述强度调节模块可通过所述第一螺母23和所述第二螺母33进行拆装，互换性好，维修和维护成本低。
所述波长检测模块和所述强度检测模块均位于所述外壳10内部，所述波长检测模块包括波长检测仪40，所述强度检测模块包括强度检测仪50，所述波长检测仪40和所述强度检测仪50均正对于所述封闭式灯架13的两端并固定在所述第二底面12上，所述波长检测仪40和所述强度检测仪50检测所述LED灯管14的发射光；需要说明的是，所述波长检测仪40和所述强度检测仪50并不限于一个，可以为一个或者多个，多个波长检测仪40和强度检测仪50同时检测发射光信号时，可经由所述单片机对多个检测数据求取平均值以减小误差。
在所述第二底面12上所述波长检测仪40和所述强度检测仪50之间设置有第二开孔，所述第二开孔为长方形，所述第二开孔与所述第一开孔的中心相对，以使发射光能够最大化从所述外壳10中射出。
实施例三
如图3和图4所示，所述波长扇片22包括多个滤光片，所述滤光片包括第一滤光片221、第二滤光片222、第三滤光片223和第四滤光片224，所述滤光片为长方形，所述滤光片的大小形状均相同；所述强度扇片32包括多个衰减片，所述衰减片包括第一衰减片321、第二衰减片322、第三衰减片323和第四衰减片324，所述衰减片为长方形，所述衰减片的大小形状均相同。所述衰减片的尺寸优选为大于所述滤光片的尺寸，所述滤光片的尺寸优选为大于所述第一开孔的尺寸，以使所述LED灯管14的发射光最大化通过所述滤光片和所述衰减片，减少发射光的散射，提高利用率。需要说明的是，所述滤光片和所述衰减片的数量并不限定为图3和图4中所示的4个，也可以大于4个或者小于4个，针对不同的植物类型可自主更换不同的滤光片和衰减片。
实施例四
本发明LED植物生长灯照明控制器的工作过程如下：
开启所述电源模块并通过所述开关计时模块根据不同的光照条件和天气气候情况设定开关状态和开关时间，电路闭合时所述LED灯管14发光，发射光经过所述第一开孔到达所述波长检测仪40和所述强度检测仪50，所述波长检测仪40检测所述发射光的波长范围，所述强度检测仪50检测所述发射光的光强，所述单片机接收所述波长检测仪40和所述强度检测仪50的检测数据后进行处理并显示在所述显示面板上，同时所述存储模块存储所述显示面板上的检测数据，所述交互模块根据不同植物的生长情况设定合适的光照波长和光照强度并发送指令到所述单片机，所述单片机根据所述指令调节所述波长调节模块中的第一电机20和所述强度调节模块中的第二电机30慢速旋转，所述第一电机20通过所述第一旋转杆21带动所述波长扇片22转动，所述第二电机30通过所述第二旋转杆31带动所述强度扇片32转动，在此调节过程中所述波长检测仪40和所述强度检测仪50不断检测透过所述波长扇片22和所述强度扇片32的发射光，若所述显示面板中的检测数据符合设定值，则调节过程结束，所述LED灯管14的发射光可经由所述第一开孔、所述波长扇片22、所述强度扇片32和所述第二开孔照射到植物的枝叶上。所述开关计时模块可调节所述电源模块的供电状态和供电时间以控制所述LED灯管14发射光的光照时间，所述波长调节模块中的波长扇片22和所述强度调节模块中的强度扇片32均可通过旋转切换分别调节所述LED灯管14发射光的光照波长和光照强度，由此可同时调节植物生长所需的不同光照条件，集成度高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种LED植物生长灯照明控制器，其特征在于，包括：
电源模块、开关计时模块和LED模块，所述电源模块与所述开关计时模块连接，所述开关计时模块与所述LED模块连接，所述开关计时模块用于设置所述电源模块的供电状态和供电时间；
波长检测模块、强度检测模块和单片机，所述波长检测模块和所述强度检测模块的一端均与所述开关计时模块连接，所述波长检测模块和所述强度检测模块的另一端均与所述单片机连接，所述波长检测模块用于检测所述LED模块发射光的波长范围，所述强度检测模块用于检测所述LED模块发射光的光强，所述单片机接收所述波长检测模块和所述强度检测模块的检测数据；
显示面板和存储模块，所述显示面板和所述存储模块均与所述单片机连接，所述显示面板用于显示所述单片机接收的检测数据，所述存储模块用于存储所述单片机接收的检测数据；
波长调节模块和强度调节模块，所述波长调节模块和所述强度调节模块均与所述单片机连接，所述波长调节模块用于调节所述LED模块发射光的波长范围，所述强度调节模块用于调节所述LED模块发射光的光强；
交互模块，所述交互模块与所述单片机连接，所述交互模块用于控制所述单片机操控所述波长调节模块和所述强度调节模块的运行。
2.根据权利要求1所述的LED植物生长灯照明控制器，其特征在于，所述LED模块包括外壳、封闭式灯架和LED灯管，所述外壳包括第一底面与第二底面，所述第一底面与所述第二底面相对，所述封闭式灯架位于所述外壳内部并固定在所述第一底面上，所述封闭式灯架靠近所述第二底面的一面上设置有第一开孔，所述第一开孔为长方形，所述LED灯管固定于所述封闭式灯架内部；
所述波长检测模块、所述强度检测模块、所述波长调节模块和所述强度调节模块均位于所述外壳内部。
3.根据权利要求2所述的LED植物生长灯照明控制器，其特征在于，所述波长调节模块包括第一电机、第一旋转杆和波长扇片，所述第一电机固定在所述第一底面上，所述第一旋转杆与所述第一电机连接，所述波长扇片位于所述封闭式灯架靠近所述第二底面的一侧并固定在所述第一旋转杆上。
4.根据权利要求3所述的LED植物生长灯照明控制器，其特征在于，在所述第一旋转杆表面设置有第一螺母，所述第一螺母为多个，在所述波长扇片中间位置设置有第一通孔，所述第一旋转杆穿过所述第一通孔，所述第一螺母将所述波长扇片固定在所述第一旋转杆上。
5.根据权利要求3所述的LED植物生长灯照明控制器，其特征在于，所述波长扇片包括多个滤光片，所述滤光片为长方形，所述滤光片的大小形状均相同。
6.根据权利要求2所述的LED植物生长灯照明控制器，其特征在于，所述强度调节模块包括第二电机、第二旋转杆和强度扇片，所述第二电机固定在所述第一底面上，所述第二旋转杆与所述第二电机连接，所述强度扇片位于所述封闭式灯架靠近所述第二底面的一侧并固定在所述第二旋转杆上。
7.根据权利要求6所述的LED植物生长灯照明控制器，其特征在于，在所述第二旋转杆表面设置有第二螺母，所述第二螺母为多个，在所述强度扇片中间位置设置有第二通孔，所述第二旋转杆穿过所述第二通孔，所述第二螺母将所述强度扇片固定在所述第二旋转杆上。
8.根据权利要求6所述的LED植物生长灯照明控制器，其特征在于，所述强度扇片包括多个衰减片，所述衰减片为长方形，所述衰减片的大小形状均相同。
9.根据权利要求2所述的LED植物生长灯照明控制器，其特征在于，所述波长检测模块包括波长检测仪，所述强度检测模块包括强度检测仪，所述波长检测仪和所述强度检测仪均正对于所述封闭式灯架的两端并固定在所述第二底面上，所述波长检测仪和所述强度检测仪检测所述LED灯管的发射光。
10.根据权利要求9所述的LED植物生长灯照明控制器，其特征在于，在所述第二底面上所述波长检测仪和所述强度检测仪之间设置有第二开孔，所述第二开孔为长方形。
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- 2019-03-01 CN CN201910154317.3A patent/CN109905940B/zh active Active
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Denomination of invention: A LED plant growth lamp lighting controller Effective date of registration: 20231117 Granted publication date: 20210319 Pledgee: Guangde sub branch of Postal Savings Bank of China Ltd. Pledgor: ANHUI LIANGLIANG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980066206 |