CN115930134A - 小型多基色led多功能实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小型多基色LED多功能实验装置，其包括箱体、灯珠板、测试探头和控制器。其中，箱体为六面体，包括底板、和底板相对设置的顶板以及设置在底板和顶板之间的四块侧板，底板和侧板的内表面均有漫反射涂层；灯珠板设置在顶板的内表面，灯珠板上可拆卸连接有若干个自由组合的不同波长的LED灯珠；测试探头设置在底板的内表面，以用于测量光谱、色温以及均匀性；控制器与灯珠板和测试探头连接，以用于接收测试探头的信息并编程控制LED灯珠的开关。通过在灯珠板上设置可拆卸自由组合的LED灯珠，改变LED灯珠排布、LED灯珠数量、光强等组合进而捕获最佳的模拟太阳光的灯珠配比，极为方便地开展健康光光配方研究和调试。

Description

小型多基色LED多功能实验装置

技术领域

本发明涉及LED实验装置的技术领域，尤其涉及小型多基色LED多功能实验装置。

背景技术

为了创造健康光源，研究人员很早就开始使用人造光源去模拟太阳光，但是效果欠佳。随着人造光源技术的发展，现阶段的LED光源节能、可以调节波长，发出特定光谱，这为实现模拟太阳光奠定了基础。现有的光谱可调光源在模拟太阳光方面也发挥着重要的作用，通过改变LED的参数，实现光谱可调，为模拟太阳光的效果提供很大的助力，但仍存在诸如光谱缺陷和峰值光谱等较大的光谱偏离，仍需深入开展健康光研究。

目前大多数学校对光谱学和色度学知识的授课也只是停留在理论方面，没有适合的LED光照实验装置帮助学生探究LED组合实现的照明光谱与太阳光谱或者理论光谱拟合度的关系，缺少一个为光谱调试和研究提供便捷、高效、严谨的实验平台。

发明内容

本发明的目的在于提出一种小型多基色LED多功能实验装置，以解决上述技术问题。

本发明提供一种小型多基色LED多功能实验装置，其包括：箱体，所述箱体为六面体，包括底板、和所述底板相对设置的顶板以及设置在所述底板和所述顶板之间的四块侧板，所述底板和所述侧板的内表面均有漫反射涂层；灯珠板，其设置在所述顶板的内表面，所述灯珠板上可拆卸连接有若干个自由组合的不同波长的LED灯珠；测试探头，设置在所述底板的内表面，以用于测量光谱、色温以及均匀性；控制器，其与所述灯珠板和所述测试探头连接，以用于接收所述测试探头的信息并编程控制所述LED灯珠的开关。

可选地，所述灯珠板包括支架和与所述支架可拆卸连接的所述LED灯珠。

可选地，所述LED灯珠为64颗，平均分为八组，所述控制器通过分别对八组LED灯珠进行控制以调节所述LED灯珠的光强。

可选地，所述LED灯珠与所述灯珠板插拔式连接。

可选地，所述支架设置有漫反射涂层。

可选地，该小型多基色LED多功能实验装置还包括与所述控制器连接并设置在所述灯珠板上的热敏电阻，所述热敏电阻用于检测所述灯珠板的温度情况。

可选地，所述箱体设置有散热模块，所述散热模块与所述控制器连接，以用于减少温度过高对所述LED灯珠的影响。

可选地，所述测试探头为颜色传感器，所述颜色传感器的检测信息存储在所述控制器内。

可选地，该小型多基色LED多功能实验装置还包括与所述控制器连接用于显示所述颜色传感器检测结果的触摸屏。

可选地，所述控制器为单片机。

本发明提供了一种小型多基色LED多功能实验装置，其包括箱体、灯珠板、测试探头和控制器。其中，箱体为六面体，包括底板、和底板相对设置的顶板以及设置在底板和顶板之间的四块侧板，底板和侧板的内表面均有漫反射涂层；灯珠板设置在顶板的内表面，灯珠板上可拆卸连接有若干个自由组合的不同波长的LED灯珠；测试探头设置在底板的内表面，以用于测量光谱、色温以及均匀性；控制器与灯珠板和测试探头连接，以用于接收测试探头的信息并编程控制LED灯珠的开关。通过在灯珠板上设置可拆卸自由组合的LED灯珠，改变LED灯珠排布、LED灯珠数量、光强等组合进而捕获最佳的模拟太阳光的灯珠配比，极为方便地开展健康光光配方研究和调试。

附图说明

图1为本发明提供的小型多基色LED多功能实验装置的结构示意图。

附图标记说明如下：

10、箱体；11、底板；12、顶板；13、侧板；20、灯珠板；21、LED灯珠。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

请参阅图1，本申请提供了一种小型多基色LED多功能实验装置，包括箱体10、设置在箱体10内的灯珠板20和测试探头(图中未示出)，以及与灯珠板20、测试探头连接的控制器(图中未示出)。

箱体10为六面体，包括底板11、和底板11相对设置的顶板12以及设置在底板11和顶板12之间的四块侧板13，四块侧板13与底板11、顶板12共同围合成一封闭腔室。具体地，四块侧板13与底板11的内表面均有漫反射涂层。

灯珠板20设置在顶板12的内表面，包括支架以及与支架可拆卸连接的若干个LED灯珠21，若干个LED灯珠21的波长不同，可根据需要自由组合。具体地在本实施例中，LED灯珠21与支架板插拔式连接，便于替换LED灯珠21实现各种光谱灯珠组合及位置调整。测试探头设置在底板11的内表面，以用于测量光谱、色温以及均匀性。优选地，支架设置有漫反射涂层。

通过使用六面体的箱体10模拟房间的六面体结构，并在箱体10的内侧进行漫反射涂层处理，进而增强了LED灯珠21的使用效率和减少不可控因素例如杂光影响分析的准确性。

控制器与灯珠板20以及测试探头连接，以用于接收测试探头的信息并编程控制LED灯珠21的开关。

具体地在本实施例中，控制器为单片机STM32F103C8T6，单片机STM32F103C8T6的内部包括ADC、IIC、定时器和PWM资源。单片机通过IIC存储多个场景的光照信息，使用时通过选择相应场景即可实现该场景的光照强度和光谱；通过PWM实现较高精度的电流输出，可以获得更加精细的LED灯珠21的光照值。LED灯珠21为64颗，平均分为八组，控制器通过分别对八组LED灯珠21进行控制来实现LED灯珠21光强的调控。测试探头为颜色传感器，颜色传感器包括16位ADC输出值，可以划分更加精细准确，通过单片机处理，可以获得色温等数据。

进一步地，该实验装置还包括与控制器连接的用于显示颜色传感器检测结果的触摸屏，通过控制器将颜色传感器获得的数据显示在触摸屏上，可以进行数据显示和控制光照强度，让用户更快了解光照信息，更好地进行下一步操作。

优选地，灯珠板20上设置有与控制器连接的热敏电阻(图中未示出)，以用于检测灯珠板20的温度情况。

进一步地，箱体10设置有与控制器连接的散热模块(图中未示出)，可用于减少因为温度过高对LED灯珠21的影响。

该小型多基色LED多功能实验装置还包括电源(图中未示出)，电源为驱动电源，通过家用电220伏进行转压，获取12v，5v，3.3v的电源，可以为LED灯珠21、单片机、热敏电阻等负载供电。

本申请的实验装置在使用时，通过六面体的箱体10模拟房间的内侧，由于箱体10的内侧设置有漫反射涂层能对杂光进行抑制，箱体10同时能起到隔离的作用；测试人员在箱体10外部操作也能排出实验时照明房间带来的环境干扰误差及可操作性差等不利因素；通过可插拔设置的LED灯珠21组合实现可置换灯珠、可调控灯珠布局、可调控灯珠数量及可调控参数等多功能控制，提供有效的易于操作的健康光配方研究装置，并可作为光谱、色度、色温等抽象概念的教学设备；箱体10的底板11内表面设置的测量探头，能够实现光谱、光强、色温及均匀性等测量。此外，通过在箱体10进一步设置散热模块，能够减少因为温度过高对LED灯珠21的影响，保证LED灯珠21的品质，进一步提高所获得的光谱数据的准确性。

本发明提供了一种小型多基色LED多功能实验装置，其包括箱体10、灯珠板20、测试探头和控制器。其中，箱体10为六面体，包括底板11、和底板11相对设置的顶板12以及设置在底板11和顶板12之间的四块侧板13，底板11和侧板13的内表面均有漫反射涂层；灯珠板20设置在顶板12的内表面，灯珠板20上可拆卸连接有若干个自由组合的不同波长的LED灯珠21；测试探头设置在底板11的内表面，以用于测量光谱、色温以及均匀性；控制器与灯珠板20和测试探头连接，以用于接收测试探头的信息并编程控制LED灯珠21的开关。通过在灯珠板20上设置可拆卸自由组合的LED灯珠21，改变LED灯珠21排布、LED灯珠21数量、光强等组合进而捕获最佳的模拟太阳光的灯珠配比，极为方便地开展健康光光配方研究和调试。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种小型多基色LED多功能实验装置，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体为六面体，包括底板、和所述底板相对设置的顶板以及设置在所述底板和所述顶板之间的四块侧板，所述底板和所述侧板的内表面均有漫反射涂层；

灯珠板，其设置在所述顶板的内表面，所述灯珠板上可拆卸连接有若干个自由组合的不同波长的LED灯珠；

测试探头，设置在所述底板的内表面，以用于测量光谱、色温以及均匀性；

控制器，其与所述灯珠板和所述测试探头连接，以用于接收所述测试探头的信息并编程控制所述LED灯珠的开关。

2.根据权利要求1所述的小型多基色LED多功能实验装置，其特征在于，所述灯珠板包括支架和与所述支架可拆卸连接的所述LED灯珠。

3.根据权利要求2所述的小型多基色LED多功能实验装置，其特征在于，所述LED灯珠为64颗，平均分为八组，所述控制器通过分别对八组LED灯珠进行控制以调节所述LED灯珠的光强。

4.根据权利要求3所述的小型多基色LED多功能实验装置，其特征在于，所述LED灯珠与所述灯珠板插拔式连接。

5.根据权利要求2所述的小型多基色LED多功能实验装置，其特征在于，所述支架设置有漫反射涂层。

6.根据权利要求1所述的小型多基色LED多功能实验装置，其特征在于，还包括与所述控制器连接并设置在所述灯珠板上的热敏电阻，所述热敏电阻用于检测所述灯珠板的温度情况。

7.根据权利要求6所述的小型多基色LED多功能实验装置，其特征在于，所述箱体设置有散热模块，所述散热模块与所述控制器连接，以用于减少温度过高对所述LED灯珠的影响。

8.根据权利要求1所述的小型多基色LED多功能实验装置，其特征在于，所述测试探头为颜色传感器，所述颜色传感器的检测信息存储在所述控制器内。

9.根据权利要求8所述的小型多基色LED多功能实验装置，其特征在于，还包括与所述控制器连接用于显示所述颜色传感器检测结果的触摸屏。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的小型多基色LED多功能实验装置，其特征在于，所述控制器为单片机。

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