CN203880484U - 亮度可调的红蓝远红三色红外遥控led组合补光灯带 - Google Patents

亮度可调的红蓝远红三色红外遥控led组合补光灯带 Download PDF

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Abstract

一种亮度可调的红蓝远红三色红外遥控LED组合补光灯带，包括LED补光灯带和红外遥控器，所述LED补光灯带由上至下包括AC-DC源模块、LED光源控制器、PVC贴体套、红蓝远红光LED，LED均安装在PVC贴体套内，呈两行等间距均匀排列，每行中的LED均按两红一远红两蓝为一组循环配置。所述红外遥控器可按键发射红外信号，通过红外接收器接收解码发送给单片机识别后控制补光灯带的亮灭和红蓝远红光LED的亮度。本柔性补光灯带可穿插或缠绕于植株上近距离补光，节省空间，同时通过红外遥控技术，非常方便地实现了无线远程控制，使红蓝远红光LED的光照强度可按不同作物作相应调节，更适合植物对不同光照强度的需求，具有结构简单、功耗低、启动快、调光变化柔和等优点。

Description

亮度可调的红蓝远红三色红外遥控LED组合补光灯带
技术领域
本实用新型涉及一种适于作室内环境的光合作用照射灯，具体是一种亮度可调的红蓝远红三色红外遥控LED组合补光灯带。 
背景技术
本申请人在先申请的201220520121.5“红蓝远红三色贴片LED补光灯带”专利，是在一防水贴体套内等间距均匀排列两行红蓝远红三色贴片LED，这种柔性补光灯带其红蓝光光通量比(R/B)与红光远红光光通量比(R/FR)均可精细调节，可穿插或缠绕植株间，细化了不同植物及植物不同部位对不同光照强度的需求，提高了光合作用效果。但该灯带采用的是传统的有线控制方式，需要现场调控LED光强和观察相关数据，给使用者造成诸多不便，不能很好的满足于使用者对补光灯带的便捷使用的要求。因此，如何应用一无线通讯技术来遥控补光灯带，使其控制方式更加简易，并可即时远程控制补光灯带的开关和亮度，实为本实用新型所欲解决的问题。 
众所周知，红外遥控技术是现如今应用最为普遍的通讯和遥控手段，红外遥控因其体积小、功耗低、功能强、成本低的特点普遍应用到日常生活中的各类电器中，如电视机、空调、电风扇等。但是当前LED补光灯的调光功能多数是通过旋钮现场调节，给使用者造成诸多不便，红外遥控和LED这两种技术还没有结合在一起，因此研发此实用新型意义重大。 
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种亮度可调的红蓝远红三色红外遥控LED组合补光灯带。 
解决上述技术问题采用的技术方案是：本用于室内光合作用的亮度可调的红蓝远红三色红外遥控LED组合补光灯带，包括LED补光灯带和红外遥控器，所述LED补光灯带由上至下包括AC-DC源模块、LED光源控制器、PVC贴体套、红光LED、蓝光LED和远红光LED，LED均安装在PVC贴体套内，呈两行等间距均匀排列，每行中的LED均按两红一红外两蓝为一组循环配置，两行LED颜色上下对应一致，各相邻LED的中心行间距为1.0cm，中心列间距为1.0cm；所述红外遥控器可发射红外信号，通过LED光源控制器上设置的红外接收器接收解码后传输至内部单片机控制模块，单片机根据接收到的码值执行相应的指令输出PWM信号控制LED恒流驱动模块以调控红光LED、蓝光LED和远红光LED的亮度。 
所说的AC-DC电源模块可输出直流5V和24V，为后续LED光源控制器内部的单片机控制模块和LED恒流驱动模块供电。 
所说的单片机为增强型51单片机STC89S52RC，所说的LED恒流驱动芯片为PT4115，所说的红外接收器为HS0038。 
所说的红光LED为贴片式LED、波长637nm、带宽12nm、在标准工作电流10mA下发光强度为18cd；蓝光LED为贴片式LED、波长459nm、带宽16nm、在标准工作电流20mA下发光强度为4cd；远红光LED为贴片式LED、波长735nm、带宽20nm、在标准工作电流50mA下发光强度为0.64cd。 
所说的红外遥控器上不同键值对应不同功能，包括灯具开关，亮度手动渐变控制，25％、50％、75％、100％的四级手动亮度调节以及红蓝远红光控制选择。 
本实用新型的有益效果是：红蓝光光通量比(R/B)与红光远红光光通量比(R/FR)均可精细调节，更适合植物对不同光照强度的需求，也更利于定向培育的顺利进行；柔性灯带还可穿插于植株间或缠绕于植株上近距离补光，节省空间；同时本补光灯采用红外遥控技术，可以非常方便地实现对LED补光灯带的远程控制，具有结构简单、功耗低、启动快、调光变化柔和等优点。 
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。 
图2为本实用新型整体运行电路框图。 
图3、图4为本实用新型电路原理图。 
具体实施方式
本实用新型下面结合实施例并参照附图作进一步详述：众所周知，植物利用光能，经叶绿素光合作用，将二氧化碳和水转化为自身生长发育所需的有机物和能量，研究表明，植物吸收光谱的最强区域是波长为640-660nm的红光部分和波长为430-450nm的蓝光部分，蓝光有利于植物叶片的生长，红光有利于植物茎杆的生长，波长为720-800nm的远红光有利增加植株高度，合适的红光与蓝光光通量比(R/B)和红光远红光光通量比(R/FR)是培育出形态健全的植物的必要条件。因此本补光灯采用红蓝远红光LED作为光源，并且其R/B比和R/FR可精细调节。对草本类26种、木本类7种、大田作物8种和人工气象室20种光合作用曲线分析，其R/B比综合平均为1.84。所以本LED补光灯带在标准工作电流下的R/B比设定为1.84左右，具体可视植物栽培种类通过调节红光或蓝光LED的脉冲占空比，以 达到调控R/B比的目的。 
参见图1，适于在植株间穿插或缠绕在植株上补光的柔性LED补光灯带100安装完毕后，将红外遥控器200对准LED光源控制器102上的红外接收器，按动红外遥控器200上的灯具开关201可开启和关闭灯光，可通过红外遥控器200上的亮度手动渐变控制202(+键/-键)控制红蓝远红光LED的亮度，并可通过25％、50％、75％、100％的四级手动亮度调节203直接调节灯具亮度至最大亮度的25％、50％、75％、100％，红外遥控器200上的红蓝远红光控制选择204(R/B/FR)可用以选择调节红光LED104、蓝光LED105或者远红光LED106。 
参见图1，红光LED104、蓝光LED105和远红光LED106均安装在PVC贴体套103内，呈两行等间距均匀排列，每行中的LED均按两红一远红两蓝为一组循环配置，两行LED颜色上下对应一致，各相邻LED的中心行间距为1.0cm，中心列间距为1.0cm； 
参见图2，本实用新型整体运行流程如下：AC-DC电源模块101将交流220V转化为直流5V和24V，分别为后续LED光源控制器102内部的单片机控制模块和LED恒流驱动模块供电；单片机控制模块可接收红外遥控器200发射的红外信号，并输出PWM信号控制LED恒流驱动模块，调节红光LED、蓝光LED和远红光LED的亮度。 
参见图3，本LED补光灯带100的AC-DC电源模块101分为5V和24V两路输出。220V市电接入变压器T1的初级线圈，次级线圈输出电压接入由4个整流二极管D1～D4组成的桥式整流滤波电路，经整流滤波后提供约20V电压输出至稳压芯片U1，最终输出直流24V。变压器T1为成品电源变压器， 参数为220V/28V、50W。D1～D4为硅整流二极管，采用1N4007。C1是滤波电容，采用电解电容，型号为220μF/50V，稳压芯片U1采用三端稳压器LM7824。24V至5V转换电路采用了降压型电源管理单片集成电路LM2596，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。固定输出版本有3.3V、5V、12V等，本电路中采用了固定输出5V的型号U2。 
参见图4，LED光源控制器102内部的单片机控制模块采用宏晶的STC89S52RC作为主控芯片，模块通电后上电复位电路向单片机U3发出复位信号，单片机U3即处于复位状态。同时由石英晶振CR1和电容C6、C7组成的振荡电路起振向单片机U3发出时钟信号，单片机U3即开始执行内部烧录好的控制程序指令。控制接收端口INT0接收红外遥控器200发送过来的信号经内部程序识别计算出相应占空比的PWM波形由控制输出端口P2.0、P2.3和P2.7输出来控制LED驱动芯片，从而控制每个LED模块的驱动电流。 
参见图4，LED恒流驱动模块采用目前应用广泛、廉价且性能比较稳定的芯片PT4115。D6、D7、D8为续流二极管，由于工作在高频脉冲下，故采用肖特基二极管SS110。L2、L3、L4是整流电感，设计为50μH。R2、R3、R4为取样电阻，控制PT4115输出电流大小，一般用以下公式计算：R＝0.1/IOUT。由于红光串并联电路额定工作电流为100mA(以8颗串联为1组，10组并联为例，下同)，蓝光串并联电路额定工作电流为200mA，远红光串并联电路额定工作电流为500mA，故红光驱动电路中R2取1.00Ω，蓝光驱动电路中R3取0.50Ω，远红光驱动电路中R4取0.20Ω。PT4115的 DIM端可外接PWM脉冲或直流电压调光。本设计采用三片PT4115实现三路输出分别控制红光LED模块、蓝光LED模块和远红光LED模块，通过接收单片机控制模块输出的PWM波形来控制LED恒流驱动模块的输出电流大小来实现亮度调节。 
本实用新型的遥控系统采用红外遥控器200配合HS0038红外接收头使用。当红外遥控器200每个不同的按键按下时会发射出不同频率的波形，经过HS0038红外接收头解码解析出不同的二进制码发送给单片机识别，单片机根据接收到的码值执行相应的指令。 

Claims (5)

1.一种亮度可调的红蓝远红三色红外遥控LED组合补光灯带，包括LED补光灯带(100)和红外遥控器(200)，其特征在于：所述LED补光灯带(100)由上至下包括AC-DC源模块(101)、LED光源控制器(102)、PVC贴体套(103)、红光LED(104)、蓝光LED(105)和远红光LED(106)，LED均安装在PVC贴体套(103)内，呈两行等间距均匀排列，每行中的LED均按两红一红外两蓝为一组循环配置，两行LED颜色上下对应一致，各相邻LED的中心行间距为1.0cm，中心列间距为1.0cm；所述红外遥控器(200)可发射红外信号，通过LED光源控制器(102)上设置的红外接收器接收解码后传输至内部单片机控制模块，单片机根据接收到的码值执行相应的指令输出PWM信号控制LED恒流驱动模块以调控红光LED(104)、蓝光LED(105)和远红光LED(106)的亮度。
2.如权利要求1所述的亮度可调的红蓝远红三色红外遥控LED组合补光灯带，其特征是所说的AC-DC电源模块(101)可输出直流5V和24V，为后续LED光源控制器(102)内部的单片机控制模块和LED恒流驱动模块供电。
3.如权利要求1所述的亮度可调的红蓝远红三色红外遥控LED组合补光灯带，其特征是所说的单片机为增强型51单片机STC89S52RC，所说的LED恒流驱动芯片为PT4115，所说的红外接收器为HS0038。
4.如权利要求1所述的亮度可调的红蓝远红三色红外遥控LED组合补光灯带，其特征是所说的红光LED(104)为贴片式LED、波长637nm、带宽12nm、在标准工作电流10mA下发光强度为18cd；蓝光LED(105)为贴片式LED、波长459nm、带宽16nm、在标准工作电流20mA下发光强度为4cd；远红光LED(106)为贴片式LED、波长735nm、带宽20nm、在标准工作电流50mA下发光强度为0.64cd。
5.如权利要求1所述的亮度可调的红蓝远红三色红外遥控LED条式补光灯，其特征是所说的红外遥控器(200)上不同键值对应不同功能，包括灯具开关(201)，亮度手动渐变控制(202)，25％、50％、75％、100％的四级手动亮度调节(203)以及红蓝远红光控制选择(204)。
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