CN110536513A - 一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块 - Google Patents
一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110536513A CN110536513A CN201910881860.3A CN201910881860A CN110536513A CN 110536513 A CN110536513 A CN 110536513A CN 201910881860 A CN201910881860 A CN 201910881860A CN 110536513 A CN110536513 A CN 110536513A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lighting apparatus
- fosterage
- plants
- circuit
- chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 22
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000006855 networking Effects 0.000 claims description 18
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 12
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 abstract description 11
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 241001465382 Physalis alkekengi Species 0.000 description 2
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 1
- 235000010799 Cucumis sativus var sativus Nutrition 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010413 gardening Methods 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，包括，AC电源、调节模块和植物助长照明设备，所述AC电源与调节模块连接，以及调节模块与植物助长照明设备连接，所述调节模块包括CPU单元、通信单元、可控硅单元和照明设备故障监测单元，所述通信单元与CPU单元连接，所述可控硅单元与CPU单元和AC电源连接，所述可控硅单元通过照明设备故障监测单元与植物助长照明设备连接，本发明通过调节模块，使得助长照明设备的功率可根据植物在不同生长期对光照波段和光照量的需求进行调节，使得助长照明设备功率契合植物生长需求，可将多组助长照明设备之间可集中管理，为既有的照明设备附加智能化、远程控制、监测的功能，更加现代化。
Description
技术领域
本发明涉及室内外大棚种植植物生长辅助照明技术领域，具体为一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块。
背景技术
植物生长灯是种特殊的灯具，依照植物生长规律必须需要太阳光，而植物生长灯就是利用太阳光的原理，灯光代替太阳光给植物生长发育环境的一种灯具。经过应用测试,植物灯的波长非常适合植物的生长、开花、结果。一般室内植物花卉，会随着时间而长势越来越差，主要原因就是缺少光的照射，通过适合植物所需光谱的LED灯照射，不仅可以促进其生长，而且还可以延长花期，提高花的品质；而把这种高效光源系统应用到大棚、温室等设施等农业生产上，一方面可以解决日照不足导致番茄、黄瓜等大棚蔬菜口感下降的弊端，另一方面还可以使冬季大棚茄果类蔬菜提前到春节前后上市，从而达到反季节培植的目的。
但是，现有的通用智能植物助长照明设备功率调节模块存在以下缺点：
1、现有的(在用)植物助长照明设备大多为独立设备，其功率不可调节或只能单独调节。
2、植物在不同生长期对光照波段和光照量的需求不同，功率无法调节设备容易造成能源浪费、增加使用成本、不能很好的契合植物生长需求。
3、大种植面积，使用的助长灯数量较多，只能单独调节的设备操作繁琐。
4、现有照明设备无法自诊断(设备损坏，不能提供照明)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，以解决上述背景技术中现有的植物助长照明设备大多为独立设备，其功率不可调节或只能单独调节；植物在不同生长期对光照波段和光照量的需求不同，功率无法调节设备容易造成能源浪费、增加使用成本、不能很好的契合植物生长需求；大种植面积，使用的助长灯数量较多，只能单独调节的设备操作繁琐；现有照明设备无法自诊断的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，包括，
AC电源、调节模块和植物助长照明设备，所述AC电源与调节模块连接，以及调节模块与植物助长照明设备连接，所述调节模块包括CPU单元、通信单元、可控硅单元和照明设备故障监测单元，所述通信单元与CPU单元连接，所述可控硅单元与CPU单元和AC电源连接，所述可控硅单元通过照明设备故障监测单元与植物助长照明设备连接。
优选的，还包括主控电路、电源电路、485通信电路、ZigBee无线组网电路、高频脉宽调制电路和照明设备故障监测电路。
优选的，所述主控电路包括CPU芯片U8、CPU滤波电容、系统晶振Y2、晶振滤波电容和3端电压监视器/复位保护芯片U15，所述CPU滤波电容包括C45、C46、C49、C50、C52和C53，所述晶振滤波电容包括C37和C38；
所述主控电路用于，VCC电源电压低于3端电压监视器/复位保护芯片U15的复位阈值和复位引脚下降为低电平时触发MCU复位，使MCU不会因低电导致系统紊乱而引起误操作。
优选的，所述电源电路包括电桥芯片B2、降压芯片U16、U2和U13；
所述电桥芯片B2用于，将市电85～265V交流电转换为直流电；
所述降压芯片U16用于，将电桥芯片B2转换的直流电转换为12V直流电，并为高频脉宽调制电路部分供电；
所述U2用于，将12V电源转换为5V，为485通信电路和照明设备故障监测电路供电；
所述U13用于，将U2转换的5V电源转换为3.3V。
优选的，所述485通信电路用于，为CPU单元进行联网通信；所述485通信电路包括SP485芯片、D5二极管和D6二极管；
所述SP485芯片用于，实现模块信息之间交互；
所述D5二极管和D6二极管用于，增强数据通讯的EMI防护。
优选的，所述ZigBee无线组网电路用于，实现规模无线组网；
所述ZigBee无线组网电路包括ZigBee系统晶振X2、时钟晶振Y4和50欧姆射频天线，以及C56、C57、C58、C59、60和L8、L9组成射频滤波电路。
优选的，所述高频脉宽调制电路用于，通过高频PWM1信号控制隔离芯片U11的输入端通断和3控制照明设备的供电占空比，达到调节照明亮度调节的目的。
优选的，所述照明设备故障监测电路用于，采用温度监测和电流监测双重方式对照明设备运行状况实时监测，出现异常时，立即关断PWM1信号输出，切断照明设备供电。
优选的，所述通信单元为zigbee和NB-Iot无线组网中的任意一种。
优选的，所述通信单元为RS485和CAN总线中的任意一种。
本发明提供了一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，具备以下有益效果：
(1)本发明通过调节模块，使得助长照明设备的功率可根据植物在不同生长期对光照波段和光照量的需求进行调节，使得助长照明设备功率契合植物生长需求。
(2)本发明可将多组助长照明设备之间可集中管理，为既有的照明设备附加智能化、远程控制、监测的功能，更加现代化。
(3)本发明采用通用设备，可以适应全球各种供电电压，为新开发产品提供智能化、集中管理、控制、监测及功率调节的功能，当设备出现故障时，照明设备故障监测单元会进行设备故障自检并上报系统。
附图说明
图1为本发明的模块结构图；
图2为本发明的主控电路图；
图3为本发明的电源电路图；
图4为本发明的485通信电路图；
图5为本发明的ZigBee无线组网电路图；
图6为本发明的高频脉宽调制电路图；
图7为本发明的照明设备故障监测电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，包括，
AC电源、调节模块和植物助长照明设备，所述AC电源与调节模块连接，以及调节模块与植物助长照明设备连接，所述调节模块包括CPU单元、通信单元、可控硅单元和照明设备故障监测单元，所述通信单元与CPU单元连接，所述可控硅单元与CPU单元和AC电源连接，所述可控硅单元通过照明设备故障监测单元与植物助长照明设备连接。
优选的，还包括主控电路、电源电路、485通信电路、ZigBee无线组网电路、高频脉宽调制电路和照明设备故障监测电路。
优选的，所述主控电路包括CPU芯片U8、CPU滤波电容、系统晶振Y2、晶振滤波电容和3端电压监视器/复位保护芯片U15，所述CPU滤波电容包括C45、C46、C49、C50、C52和C53，所述晶振滤波电容包括C37和C38；
所述主控电路用于，VCC电源电压低于3端电压监视器/复位保护芯片U15的复位阈值和复位引脚下降为低电平时触发MCU复位，使MCU不会因低电导致系统紊乱而引起误操作。
优选的，所述电源电路包括电桥芯片B2、降压芯片U16、U2和U13；
所述电桥芯片B2用于，将市电85～265V交流电转换为直流电；
所述降压芯片U16用于，将电桥芯片B2转换的直流电转换为12V直流电，并为高频脉宽调制电路部分供电；
所述U2用于，将12V电源转换为5V，为485通信电路和照明设备故障监测电路供电；
所述U13用于，将U2转换的5V电源转换为3.3V。
优选的，所述485通信电路用于，为CPU单元进行联网通信；所述485通信电路包括SP485芯片、D5二极管和D6二极管；
所述SP485芯片用于，实现模块信息之间交互；
所述D5二极管和D6二极管用于，增强数据通讯的EMI防护。
优选的，所述ZigBee无线组网电路用于，实现规模无线组网；
所述ZigBee无线组网电路包括ZigBee系统晶振X2、时钟晶振Y4和50欧姆射频天线，以及C56、C57、C58、C59、60和L8、L9组成射频滤波电路。
优选的，所述高频脉宽调制电路用于，通过高频PWM1信号控制隔离芯片U11的输入端通断和3控制照明设备的供电占空比，达到调节照明亮度调节的目的。
优选的，所述照明设备故障监测电路用于，采用温度监测和电流监测双重方式对照明设备运行状况实时监测，出现异常时，立即关断PWM1信号输出，切断照明设备供电，采用温度监测和电流监测双重方式对照明设备运行状况实时监测。
优选的，所述通信单元为zigbee和NB-Iot无线组网中的任意一种，无线通信更佳方便。
优选的，所述通信单元为RS485和CAN总线中的任意一种，使设备具有低成本的有线组网、通信功能。
需要说明的是，一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，在工作时，AC电源经过调节模块为植物助长照明设备进行供电，使用时，根据植物在不同生长期对光照波段和光照量的需求进行植物助长照明设备的功率调节，从而使得助长照明设备功率契合植物生长需求，避免功率单一，不适用所有植物的生长，其中，通过外接温度传感器，采集照明设备温度，通过U7放大器将温度信号转换为电压信号传输至主控电路，主控电路对照明设备当前温度进行识别，从而对照明设备运行状况进行判断；模块还通过电流环采集照明设备实时电流，由放大器U6将信号转换传输至主控电路，主控电路通过照明实时电流值，判断照明设备运行状况。模块通过上述两种方式，实时监测照明设备的运行状况，发现异常时，立即关断PWM1信号输出，切断照明设备供电，防止因照明设备异常而导致设备烧毁，并上报处理，有利于保护设备，其中可将多组助长照明设备之间进行联网集中管理和远程控制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，其特征在于，包括，
AC电源、调节模块和植物助长照明设备，所述AC电源与调节模块连接，以及调节模块与植物助长照明设备连接，所述调节模块包括CPU单元、通信单元、可控硅单元和照明设备故障监测单元，所述通信单元与CPU单元连接，所述可控硅单元与CPU单元和AC电源连接，所述可控硅单元通过照明设备故障监测单元与植物助长照明设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，其特征在于：还包括主控电路、电源电路、485通信电路、ZigBee无线组网电路、高频脉宽调制电路和照明设备故障监测电路。
3.根据权利要求2所述的一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，其特征在于：所述主控电路包括CPU芯片U8、CPU滤波电容、系统晶振Y2、晶振滤波电容和3端电压监视器/复位保护芯片U15，所述CPU滤波电容包括C45、C46、C49、C50、C52和C53，所述晶振滤波电容包括C37和C38；
所述主控电路用于，VCC电源电压低于3端电压监视器/复位保护芯片U15的复位阈值和复位引脚下降为低电平时触发MCU复位，使MCU不会因低电导致系统紊乱而引起误操作。
4.根据权利要求2所述的一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，其特征在于：所述电源电路包括电桥芯片B2、降压芯片U16、U2和U13；
所述电桥芯片B2用于，将市电85～265V交流电转换为直流电；
所述降压芯片U16用于，将电桥芯片B2转换的直流电转换为12V直流电，并为高频脉宽调制电路部分供电；
所述U2用于，将12V电源转换为5V，为485通信电路和照明设备故障监测电路供电；
所述U13用于，将U2转换的5V电源转换为3.3V。
5.根据权利要求2所述的一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，其特征在于：所述485通信电路用于，为CPU单元进行联网通信；所述485通信电路包括SP485芯片、D5二极管和D6二极管；
所述SP485芯片用于，实现模块信息之间交互；
所述D5二极管和D6二极管用于，增强数据通讯的EMI防护。
6.根据权利要求2所述的一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，其特征在于：所述ZigBee无线组网电路用于，实现规模无线组网；
所述ZigBee无线组网电路包括ZigBee系统晶振X2、时钟晶振Y4和50欧姆射频天线，以及C56、C57、C58、C59、60和L8、L9组成射频滤波电路。
7.根据权利要求2所述的一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，其特征在于：所述高频脉宽调制电路用于，通过高频PWM1信号控制隔离芯片U11的输入端通断和3控制照明设备的供电占空比，达到调节照明亮度调节的目的。
8.根据权利要求2所述的一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，其特征在于：所述照明设备故障监测电路用于，采用温度监测和电流监测双重方式对照明设备运行状况实时监测，出现异常时，立即关断PWM1信号输出，切断照明设备供电。
9.根据权利要求1所述的一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，其特征在于：所述通信单元为zigbee和NB-Iot无线组网中的任意一种。
10.根据权利要求1所述的一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块，其特征在于：所述通信单元为RS485和CAN总线中的任意一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910881860.3A CN110536513A (zh) | 2019-09-18 | 2019-09-18 | 一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910881860.3A CN110536513A (zh) | 2019-09-18 | 2019-09-18 | 一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110536513A true CN110536513A (zh) | 2019-12-03 |
Family
ID=68669127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910881860.3A Pending CN110536513A (zh) | 2019-09-18 | 2019-09-18 | 一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110536513A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102509471A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 北京尚易德科技有限公司 | Led交通信号灯故障监测系统及方法 |
| CN204442739U (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-01 | 重庆星联云科科技发展有限公司 | 植物生长灯供电装置 |
| CN107770899A (zh) * | 2016-08-18 | 2018-03-06 | 四川航达机电技术开发服务中心 | 一种植物组培光照控制系统 |
| CN210629910U (zh) * | 2019-09-18 | 2020-05-26 | 深圳市帅航户外照明科技股份有限公司 | 一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块 |
-
2019
- 2019-09-18 CN CN201910881860.3A patent/CN110536513A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102509471A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 北京尚易德科技有限公司 | Led交通信号灯故障监测系统及方法 |
| CN204442739U (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-01 | 重庆星联云科科技发展有限公司 | 植物生长灯供电装置 |
| CN107770899A (zh) * | 2016-08-18 | 2018-03-06 | 四川航达机电技术开发服务中心 | 一种植物组培光照控制系统 |
| CN210629910U (zh) * | 2019-09-18 | 2020-05-26 | 深圳市帅航户外照明科技股份有限公司 | 一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 史维东 等: "《微型植物工厂补光控制系统设计》", 《应用技术》, no. 283, 10 August 2017 (2017-08-10), pages 102 - 104 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20170023193A1 (en) | Grow Light Embodying Power Delivery and Data Communications Features | |
| CN101977460A (zh) | 基于物联网的led室内灯监控管理系统 | |
| US9119265B2 (en) | Wireless network based plant tissue culture LED light source control system | |
| CN102905435B (zh) | 宽电压高功率因数led灯的开关调光电路 | |
| CN111148330B (zh) | 基于无线物联网技术的铁路隧道照明方法 | |
| CN110493917A (zh) | 一种用于led植物补光灯的多路输出控制电路及方法 | |
| CN210958891U (zh) | 用于led植物补光灯的多路输出控制电路 | |
| CN108055738A (zh) | Led电源和led照明装置 | |
| CN210629910U (zh) | 一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块 | |
| CN103535218A (zh) | 基于太阳能光伏发电的温室自动补光浇水系统 | |
| CN110536513A (zh) | 一种通用智能植物助长照明设备功率调节模块 | |
| CN205029914U (zh) | 一种植物灯照明系统以及其使用的led灯和led灯组 | |
| CN106255260A (zh) | 一种智能led植物照明补光系统 | |
| CN201758631U (zh) | 一种光谱可调具有紫外杀菌功能的芽菜培养基系统 | |
| KR101368781B1 (ko) | 온실 최적 조명시스템 | |
| CN201374847Y (zh) | 一种led路灯控制器 | |
| CN204272439U (zh) | 一种基于灯光传输信号的led照明灯具 | |
| CN203492474U (zh) | 基于太阳能的农业温室补光系统 | |
| CN111194115B (zh) | 基于无线物联网技术的铁路隧道照明灯具分布式控制方法 | |
| CN201937886U (zh) | 一种远程无线控制led驱动电源 | |
| CN203492473U (zh) | 基于太阳能光伏发电的温室自动补光浇水系统 | |
| CN201904956U (zh) | 一种电路监控终端 | |
| CN211210011U (zh) | 一种具有故障隔离分布式控制功能的铁路隧道照明灯具 | |
| CN109618449B (zh) | 直流驱动电源、发光二极管照明装置和系统、控制方法 | |
| CN214070202U (zh) | 一种光环境调控系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |