CN111837691A - 一种植物光照系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物光照系统，包括多个激光二极管模组、红外遥控器、环境光探测器和电动云台，其特征在于：多个所述激光二极管模组等距离设置，所述激光二极管模组的下方设置有电源充放电模块，所述电源充放电模块的一侧设置有单片机控制器，所述单片机控制器与激光二极管模组相连，电源充放电模块与单片机控制器相连，电动云台与单片机控制器相连。本发明较好的解决了人们不了解植物生长情况方面的问题，通过显示屏及时有效的了解植物生长状况，极大的释放了农民的劳动力，节约了成本，方便了人们的生活。

Description

一种植物光照系统

技术领域

本发明涉及农业设备领域，特别涉及一种植物光照系统。

背景技术

众所周知，植物拥有光合作用和呼吸作用，只有光合作用大于呼吸作用才能实现其生长、开花和结果，光合作用和呼吸作用的这个临界点叫做光补偿点。然而光合作用的强度主要取决于光照条件，因此光照强度成为至关重要的一个环节。传统的太阳光照射只能满足植物的白天光照条件，晚上植物的呼吸作用强度大于光合作用，不利于植物的生长。伴随着科学技术的发展和灯泡的发明，人们开始利用人造光源来模拟太阳光对植物进行照射，补足植物在晚上或者恶劣天气中光照不足的缺陷。

目前，市场上的补光灯多为LED灯，而且方位固定，植物的生长仍然受到很大的约束条件，人们无法及时有效地了解到植物生长的情况，因此植物补光灯还需到得到进一步地改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物光照系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种植物光照系统，包括多个激光二极管模组、红外遥控器、环境光探测器和电动云台，其特征在于：多个所述激光二极管模组等距离设置，所述激光二极管模组的下方设置有电源充放电模块，所述电源充放电模块的一侧设置有单片机控制器，所述单片机控制器与激光二极管模组相连，电源充放电模块与单片机控制器相连，电动云台与单片机控制器相连。

优选的，所述激光二极管模组包括记忆芯片、PCB板和散热板。

优选的，所述单片机控制器包括红外收发模块、蜂鸣器模块、温度探测器模块和通信模块。

优选的，所述红外收发模块、温度探测器模块和蜂鸣器模块置于单片机控制器之中，环境光探测器与通信模块相连，通信模块与单片机控制器相连。

优选的，激光二极管模组包括红光激光二极管、蓝光激光二极管和紫光激光二极管，所述红光激光二极管发射波长范围为620nm～760nm，蓝光激光二极管发射波长范围为435nm～450nm，紫光激光二极管发射波长范围为 400nm～435nm。

优选的，所述单片机控制器与所述激光二极管模组相连，用于控制所述激光二极管模组发射的激光光强与照射时间，所述电源充放电模块与单片机控制器相连，用于为所述单片机控制器供电。

优选的，所述环境光探测器放置到被照射植物丛中心处，所述环境光探测器采集所述激光二极管模组照射出来的光线强度，利用其内置所述通信模块将数据传输到所述单片机控制器，所述单片机控制器通过内部光照强度控制算法对光强数据作相关处理，进而通过控制所述激光二极管模组的输出功率来控制其输出的光照强度，实现对植物生长补光系统的闭环反馈自适应控制。

优选的，所述电动云台与单片机控制器相连，用于控制所述激光二极管模组的光照区域，所述温度探测器模块与单片机控制器相连，用于检测所述植物补光灯内部温度，由于所述激光二极管模组工作时温度高，所述温度探测器模块会把数据反馈给所述单片机控制器，当所述单片机控制器检测到当前温度超过设定安全阈值，将通过所述蜂鸣器模块进行温升报警。

优选的，所述蜂鸣器模块用于与所述红外遥控器进行交互，响应每次红外遥控器的确认操作，所述红外收发模块与单片机控制器相连，用于接收所述红外遥控器的控制信号，控制所述激光二极管模组发射的激光光强与照射时间以及电动云台。

优选的，所述红外遥控器用于显示光照强度、设备温度、剩余工作时间、电动云台旋转角度的信息，所述红外遥控器用于控制所述电动云台旋转角度，设定植物补光灯光照强度、剩余工作时间。

本发明的技术效果和优点：

(1)本发明较好的解决了人们不了解植物生长情况方面的问题，通过显示屏及时有效的了解植物生长状况，极大的释放了农民的劳动力，节约了成本，方便了人们的生活；

(2)通过多种检测器，能够实现全自动地对植物补光，操作简单，提高了生产效率，且稳定性好；

(3)通过可调节电机，实现补光灯180°全方位照射。

附图说明

图1为本发明植物补光灯的内部结构示意图。

图2为本发明植物补光灯的侧面结构示意图。

图3为本发明植物补光灯的环境光探测器的结构示意图。

图4为本发明植物补光灯的红外遥控器的结构示意图。

图中：1、激光二极管模组；11、记忆芯片；12、PCB板；13、散热板；2、电源充放电模块；3、单片机控制器；31、红外收发模块；32、蜂鸣器模块；33、温度探测器模块；34、通信模块；4、红外遥控器；5、环境光探测器；6、电动云台。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-4所示的一种植物光照系统，

实施例1：

图1是本发明植物补光灯的内部结构示意图。

如图1所示，本发明提供的植物补光灯，包括：激光二极管模组1，电源充放电模块2，单片机控制器3；其中红外收发模块31，蜂鸣器模块32，温度探测器模块33，通信模块34分别安装在单片机控制器3之中，单片机控制器3与电源充放电模块2相连接，电源充放电模块2与激光二极管模组1相连接，电动云台6与单片机控制器3相连。

实施例2：

图1是本发明植物补光灯的内部结构示意图。

图2是本发明植物补光灯的侧面结构示意图。

如图1、2所示，本发明提供的植物补光灯，包括：激光二极管模组1，电源充放电模块2，单片机控制器3；其中红外收发模块31，蜂鸣器模块32，温度探测器模块33，通信模块34分别安装在单片机控制器3之中，单片机控制器3与电源充放电模块2相连接，电源充放电模块2与激光二极管模组1 相连接，电动云台6与单片机控制器3相连。

本实施例中，激光二极管模组1包括：记忆芯片11、PCB板12、散热板 13，记忆芯片11安装在激光二极管模组1之中，PCB板12与激光二极管相连，散热板13与PCB板12相连。

实施例3：

图1是本发明植物补光灯的内部结构示意图。

图2是本发明植物补光灯的侧面结构示意图。

图3是本发明植物补光灯的环境光探测器的结构示意图。

如图1、2、3所示，本发明提供的植物补光灯，包括：激光二极管模组1，电源充放电模块2，单片机控制器3；其中红外收发模块31，蜂鸣器模块32，温度探测器模块33，通信模块34分别安装在单片机控制器3之中，单片机控制器3与电源充放电模块2相连接，电源充放电模块2与激光二极管模组1 相连接，电动云台6与单片机控制器3相连。

本实施例中，激光二极管模组1包括：记忆芯片11、PCB板12、散热板 13，记忆芯片11安装在激光二极管模组1之中，PCB板12与激光二极管相连，散热板13与PCB板12相连。

本实施例中，环境光探测器5与通信模块34相连。

实施例4：

图1是本发明植物补光灯的内部结构示意图。

图2是本发明植物补光灯的侧面结构示意图。

图3是本发明植物补光灯的环境光探测器的结构示意图。

图4是本发明植物补光灯的红外遥控器的结构示意图。

如图1、2、3、4所示，本发明提供的植物补光灯，包括：激光二极管模组1，电源充放电模块2，单片机控制器3；其中红外收发模块31，蜂鸣器模块32，温度探测器模块33，通信模块34分别安装在单片机控制器3之中，单片机控制器3与电源充放电模块2相连接，电源充放电模块2与激光二极管模组1相连接，电动云台6与单片机控制器3相连。

本实施例中，激光二极管模组1包括：记忆芯片11、PCB板12、散热板 13，记忆芯片11安装在激光二极管模组1之中，PCB板12与激光二极管相连，散热板13与PCB板12相连。

本实施例中，环境光探测器5与通信模块34相连。

本实施例中，红外遥控器4通过红外收发模块31与单片机控制器3进行连接。

本发明工作时，首先按照上面介绍的连接方式依次把植物补光灯的装备组装好；当设备上电运行后，单片机控制器3得到电信号后，激光二极管放射光线；此时环境光探测器5采集激光二极管照射出来的光线强度，利用其内置所述通信模块34将数据传输到所述单片机控制器3，单片机控制器3通过内部光照强度控制算法对光强数据作相关处理，进而通过控制所述激光二极管的输出功率来控制其输出的光照强度；当激光二极管工作时间过长，造成壳内温度超过设定安全阈值，温度探测器33检测到这个信号时，将通过蜂鸣器模块32进行温升报警。

本发明采用单片机控制器3控制电动云台6的转动，实现植物补光灯的各角度照射，单片机控制激光二极管的输出功率来控制光照强度，单片机通过PWM调制改变占空比调节电流，控制激光二极管的输出功率来控制光照强度。

本发明采用红外遥控器4作为第二套操作方式，用于显示光照强度、设备温度、剩余工作时间、电动云台6旋转角度等信息，红外遥控器4用于控制所述电动云台6旋转角度，设定所述植物补光灯光照强度、剩余工作时间。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制。

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)

1.一种植物光照系统，包括多个激光二极管模组(1)、红外遥控器(4)、环境光探测器(5)和电动云台(6)，其特征在于：多个所述激光二极管模组(1)等距离设置，所述激光二极管模组(1)的下方设置有电源充放电模块(2)，所述电源充放电模块(2)的一侧设置有单片机控制器(3)，所述单片机控制器(3)与激光二极管模组(1)相连，电源充放电模块(2)与单片机控制器(3)相连，电动云台(6)与单片机控制器(3)相连。

2.根据权利要求1所述的一种植物光照系统，其特征在于：所述激光二极管模组(1)包括记忆芯片(11)、PCB板(12)和散热板(13)。

3.根据权利要求1所述的一种植物光照系统，其特征在于：所述单片机控制器(3)包括红外收发模块(31)、蜂鸣器模块(32)、温度探测器模块(33)和通信模块(34)。

4.根据权利要求1所述的一种植物光照系统，其特征在于：所述红外收发模块(31)、温度探测器模块(33)和蜂鸣器模块(32)置于单片机控制器(3)之中，环境光探测器(5)与通信模块(34)相连，通信模块(34)与单片机控制器(3)相连。

5.根据权利要求1所述的一种植物光照系统，其特征在于：激光二极管模组(1)包括红光激光二极管、蓝光激光二极管和紫光激光二极管，所述红光激光二极管发射波长范围为620nm～760nm，蓝光激光二极管发射波长范围为435nm～450nm，紫光激光二极管发射波长范围为400nm～435nm。

6.根据权利要求1所述的一种植物光照系统，其特征在于：所述单片机控制器(3)与所述激光二极管模组(1)相连，用于控制所述激光二极管模组(1)发射的激光光强与照射时间，所述电源充放电模块(2)与单片机控制器(3)相连，用于为所述单片机控制器(3)供电。

7.根据权利要求1所述的一种植物光照系统，其特征在于：所述环境光探测器(5)放置到被照射植物丛中心处，所述环境光探测器(5)采集所述激光二极管模组(1)照射出来的光线强度，利用其内置所述通信模块(34)将数据传输到所述单片机控制器(3)，所述单片机控制器(3)通过内部光照强度控制算法对光强数据作相关处理，进而通过控制所述激光二极管模组(1)的输出功率来控制其输出的光照强度，实现对植物生长补光系统的闭环反馈自适应控制。

8.根据权利要求1所述的一种植物光照系统，其特征在于：所述电动云台(6)与单片机控制器(3)相连，用于控制所述激光二极管模组(1)的光照区域，所述温度探测器模块(33)与单片机控制器(3)相连，用于检测所述植物补光灯内部温度，由于所述激光二极管模组(1)工作时温度高，所述温度探测器模块(33)会把数据反馈给所述单片机控制器(3)，当所述单片机控制器(3)检测到当前温度超过设定安全阈值，将通过所述蜂鸣器模块(32)进行温升报警。

9.根据权利要求1所述的一种植物光照系统，其特征在于：所述蜂鸣器模块(32)用于与所述红外遥控器(4)进行交互，响应每次红外遥控器(4)的确认操作，所述红外收发模块(31)与单片机控制器(3)相连，用于接收所述红外遥控器(4)的控制信号，控制所述激光二极管模组(1)发射的激光光强与照射时间以及电动云台。

10.根据权利要求1所述的一种植物光照系统，其特征在于：所述红外遥控器(4)用于显示光照强度、设备温度、剩余工作时间、电动云台(6)旋转角度的信息，所述红外遥控器(4)用于控制所述电动云台(6)旋转角度，设定植物补光灯光照强度、剩余工作时间。

Images