CN111343765A

CN111343765A - 植物灯的智能控制系统

Info

Publication number: CN111343765A
Application number: CN202010146942.6A
Authority: CN
Inventors: 李琦; 陈晨; 何晶晶
Original assignee: Jiangsu Yunhe Wulian Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Yunhe Wulian Technology Co ltd
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2020-06-26

Abstract

一种植物灯的智能控制系统，包括一个主控制子系统、若干从控制子系统、可调恒流源及至少一个智能终端；主控制子系统与若干从控制子系统直接或间接地有线连接；可调恒流源与主控制子系统及若干从控制子系统均连接；主控制子系统与智能终端无线通信。如此控制方式灵活、方便且适用性较广。

Description

植物灯的智能控制系统

技术领域

本发明涉及植物灯技术领域，特别是一种植物灯的智能控制系统。

背景技术

农业种植一直受土地资源及气候资源的先天限制，LED植物灯的应用使得农业可以摆脱时间和空间的地域限制。合理的使用LED植物灯进行补光，一方面可在有效的空间获取更高的产量，另一方面也可以缩短种植周期、提升农作物营养成分。早期的LED植物灯在设计之时已固定光强及配光比，往往仅适用于某一或某几种特定农作物，如专利CN106413199B，但由于不同农作物及其各个生长周期对于光照条件需求差异较大，因此现有的固定式的照明控制方式不灵活，控制操作比较麻烦，适用性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种控制方式灵活、方便且适用性较广的植物灯的智能控制系统，以解决上述问题。

一种植物灯的智能控制系统，包括一个主控制子系统、若干从控制子系统、可调恒流源及至少一个智能终端；主控制子系统与若干从控制子系统直接或间接地有线连接；可调恒流源与主控制子系统及若干从控制子系统均连接；主控制子系统与智能终端无线通信。

进一步地，所述主控制子系统包括主控制芯片、无线通信模块、PWM调光模块一、PWM调光模块二、PWM调光模块三、恒流源支路一、恒流源支路二、恒流源支路三、红光LED一、蓝光LED一、白光LED一；主控制芯片与无线通信模块及PWM调光模块一、PWM调光模块二、PWM调光模块三均连接，PWM调光模块一通过恒流源支路一与红光LED一连接，PWM调光模块二通过恒流源支路二与蓝光LED一连接，PWM调光模块三通过恒流源支路三与白光LED一连接；可调恒流源与恒流源支路一、恒流源支路二、恒流源支路三均连接；主控制芯片内具有存储器，存储器内存储有植物生长光照数据库。

进一步地，所述无线通信模块为蓝牙模块。

进一步地，所述主控制芯片为NIF52832。

进一步地，所述从控制子系统包括次控制芯片、PWM调光模块四、PWM调光模块五、PWM调光模块六、恒流源支路四、恒流源支路五、恒流源支路六、红光LED二、蓝光LED二、白光LED二；次控制芯片与PWM调光模块四、PWM调光模块五、PWM调光模块六均连接，PWM调光模块四通过恒流源支路四与红光LED二连接，PWM调光模块五通过恒流源支路五与蓝光LED二连接，PWM调光模块六通过恒流源支路六与白光LED二连接；可调恒流源与恒流源支路四、恒流源支路五、恒流源支路六均连接。

进一步地，所述各从控制子系统的次控制芯片依次连接，且至少一个次控制芯片与主控制芯片连接。

进一步地，所述主控制芯片通过总线与所有的次控制芯片均连接。

进一步地，所述次控制芯片为STM32。

进一步地，所述PWM调光模块一、PWM调光模块二、PWM调光模块三、PWM调光模块四、PWM调光模块五、PWM调光模块六均包括三极管Q1、场效应管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、电容C1；三极管Q1的基极与主控制芯片11或次控制芯片的PWM输出端连接，集电极通过第一电阻R1与一直流电连接，发射极通过第二电阻R2接地；场效应管Q2的栅极与三极管Q1的发射极连接，漏极与一直流输出电源连接，源极通过第三电阻R3接地，源极还通过第四电阻R4与主控制芯片或次控制芯片的反馈端连接，并通过电容C1接地。

与现有技术相比，本发明的植物灯的智能控制系统包括一个主控制子系统、若干从控制子系统、可调恒流源及至少一个智能终端；主控制子系统与若干从控制子系统直接或间接地有线连接；可调恒流源与主控制子系统及若干从控制子系统均连接；主控制子系统与智能终端无线通信。如此控制方式灵活、方便且适用性较广。

附图说明

以下结合附图描述本发明的实施例，其中：

图1为本发明提供的植物灯的智能控制系统的方框示意图。

图2为图1中的PWM调光模块的电路示意图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

请参考图1，本发明提供的植物灯的智能控制系统包括一个主控制子系统10、若干从控制子系统20、可调恒流源30及至少一个智能终端40。

主控制子系统10与若干从控制子系统20直接或间接地有线连接。

其中一种实施方式中，若干从控制子系统20依次有线连接，且至少一个从控制子系统20与主控制子系统10连接。另一种实施方式中，主控制子系统10通过总线若干从控制子系统20均连接。

可调恒流源30与主控制子系统10及若干从控制子系统20均连接。

主控制子系统10与智能终端40无线通信。智能终端40可以为手机、iPad、计算机等。

主控制子系统10包括主控制芯片11、无线通信模块12、PWM调光模块一131、PWM调光模块二132、PWM调光模块三133、恒流源支路一141、恒流源支路二142、恒流源支路三143、红光LED一151、蓝光LED一152、白光LED一153。

主控制芯片11与无线通信模块12及PWM调光模块一131、PWM调光模块二132、PWM调光模块三133均连接，PWM调光模块一131通过恒流源支路一141与红光LED一151连接，PWM调光模块二132通过恒流源支路二142与蓝光LED一152连接，PWM调光模块三133通过恒流源支路三143与白光LED一153连接。

可调恒流源30与恒流源支路一141、恒流源支路二142、恒流源支路三143均连接。

主控制芯片11内具有存储器111，存储器内存储有预设包含各种植物所需的光强、各色光的光配比、光补偿点、光饱和点、饱和时等数据的植物生长光照数据库。

无线通信模块12为蓝牙模块，现有的Zigbee通信方式需要网关和云服务器，labview通信方式需要专门计算机和软件配置，本发明蓝牙模块与手机、ipad或其他便携式智能设备自带的蓝牙芯片通信，不依赖远端服务器，通过手机、ipad或其他便携式智能设备上的应用app即可完成参数设置，成本更低，使用更为便捷。

具体地，主控制芯片11为NIF52832。

从控制子系统20包括次控制芯片21、PWM调光模块四221、PWM调光模块五222、PWM调光模块六223、恒流源支路四231、恒流源支路五232、恒流源支路六233、红光LED二241、蓝光LED二242、白光LED二243。

次控制芯片21与PWM调光模块四221、PWM调光模块五222、PWM调光模块六223均连接，PWM调光模块四221通过恒流源支路四231与红光LED二241连接，PWM调光模块五222通过恒流源支路五232与蓝光LED二242连接，PWM调光模块六223通过恒流源支路六233与白光LED二243连接。

可调恒流源30与恒流源支路四231、恒流源支路五232、恒流源支路六233均连接。

各从控制子系统20的次控制芯片21依次连接，且至少一个次控制芯片21与主控制芯片11连接。

主控制芯片11也可通过总线与所有的次控制芯片21均连接。

主控制芯片11将设置的参数等信息发送至对应的次控制芯片21，次控制芯片21执行所设置的参数。

具体地，次控制芯片21为STM32。

请参考图2，PWM调光模块一131、PWM调光模块二132、PWM调光模块三133、PWM调光模块四221、PWM调光模块五222、PWM调光模块六223均包括三极管Q1、场效应管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、电容C1。

三极管Q1的基极与主控制芯片11或次控制芯片21的PWM输出端连接，集电极通过第一电阻R1与一12V直流电连接，发射极通过第二电阻R2接地。

场效应管Q2的栅极与三极管Q1的发射极连接，漏极与一直流输出电源连接，源极通过第三电阻R3接地。源极还通过第四电阻R4与主控制芯片11或次控制芯片21的反馈端连接，并通过电容C1接地。

如此通过智能终端40及主控制芯片11进行参数设置，通过三个PWM调光模块分别驱动三种光色的LED灯，使得三种光色的LED灯的光强、光配比等发生变化，实现灵活控制。

与现有技术相比，本发明的植物灯的智能控制系统包括一个主控制子系统10、若干从控制子系统20、可调恒流源30及至少一个智能终端40；主控制子系统10与若干从控制子系统20直接或间接地有线连接；可调恒流源30与主控制子系统10及若干从控制子系统20均连接；主控制子系统10与智能终端40无线通信。如此控制方式灵活、方便且适用性较广。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种植物灯的智能控制系统，其特征在于：包括一个主控制子系统、若干从控制子系统、可调恒流源及至少一个智能终端；主控制子系统与若干从控制子系统直接或间接地有线连接；可调恒流源与主控制子系统及若干从控制子系统均连接；主控制子系统与智能终端无线通信。

2.如权利要求1所述的植物灯的智能控制系统，其特征在于：所述主控制子系统包括主控制芯片、无线通信模块、PWM调光模块一、PWM调光模块二、PWM调光模块三、恒流源支路一、恒流源支路二、恒流源支路三、红光LED一、蓝光LED一、白光LED一；主控制芯片与无线通信模块及PWM调光模块一、PWM调光模块二、PWM调光模块三均连接，PWM调光模块一通过恒流源支路一与红光LED一连接，PWM调光模块二通过恒流源支路二与蓝光LED一连接，PWM调光模块三通过恒流源支路三与白光LED一连接；可调恒流源与恒流源支路一、恒流源支路二、恒流源支路三均连接；主控制芯片内具有存储器，存储器内存储有植物生长光照数据库。

3.如权利要求2所述的植物灯的智能控制系统，其特征在于：所述无线通信模块为蓝牙模块。

4.如权利要求2所述的植物灯的智能控制系统，其特征在于：所述主控制芯片为NIF52832。

5.如权利要求2所述的植物灯的智能控制系统，其特征在于：所述从控制子系统包括次控制芯片、PWM调光模块四、PWM调光模块五、PWM调光模块六、恒流源支路四、恒流源支路五、恒流源支路六、红光LED二、蓝光LED二、白光LED二；次控制芯片与PWM调光模块四、PWM调光模块五、PWM调光模块六均连接，PWM调光模块四通过恒流源支路四与红光LED二连接，PWM调光模块五通过恒流源支路五与蓝光LED二连接，PWM调光模块六通过恒流源支路六与白光LED二连接；可调恒流源与恒流源支路四、恒流源支路五、恒流源支路六均连接。

6.如权利要求5所述的植物灯的智能控制系统，其特征在于：所述各从控制子系统的次控制芯片依次连接，且至少一个次控制芯片与主控制芯片连接。

7.如权利要求5所述的植物灯的智能控制系统，其特征在于：所述主控制芯片通过总线与所有的次控制芯片均连接。

8.如权利要求5所述的植物灯的智能控制系统，其特征在于：所述次控制芯片为STM32。

9.如权利要求5所述的植物灯的智能控制系统，其特征在于：所述PWM调光模块一、PWM调光模块二、PWM调光模块三、PWM调光模块四、PWM调光模块五、PWM调光模块六均包括三极管Q1、场效应管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、电容C1；三极管Q1的基极与主控制芯片11或次控制芯片的PWM输出端连接，集电极通过第一电阻R1与一直流电连接，发射极通过第二电阻R2接地；场效应管Q2的栅极与三极管Q1的发射极连接，漏极与一直流输出电源连接，源极通过第三电阻R3接地，源极还通过第四电阻R4与主控制芯片或次控制芯片的反馈端连接，并通过电容C1接地。