CN205693930U - 一种智能调光led植物灯驱动系统 - Google Patents

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宋祖梅
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Abstract

本实用新型公开了一种智能调光LED植物灯驱动系统,包括:检测模块,用以检测智能调光LED植物灯所在环境的光照情况,并输出一检测信号;照明模块,响应于所述检测信号,用于改变环境光照度,并产生适于植物生长所需的光照条件;控制模块,响应于检测信号,依据智能调光LED植物灯所在环境的光照条件,控制照明模块的光照强度,产生适于植物生长所需的照明条件;移动终端,包括信号输入界面、信号发送与接收模块、信号处理模块,用于指令信号云端服务器,与移动终端通信连接,用于接收并存储植物生长所需的最佳光照条件信息。本实用新型可以根据智能调光LED植物灯所在环境的光照强度,自行产生植物生长所需的光照强度。

Description

一种智能调光LED植物灯驱动系统
技术领域
本实用新型涉及LED控制系统,更具体地说,它涉及一种智能调光LED植物灯驱动系统。
背景技术
LED植物灯是近几年随LED白光照明灯而兴起的高科技新产品,LED植物灯非常适合植物的生长、开花、结果。一般室内植物花卉,因缺少自然光照会随着时间而长势越来越差,而通过使用植物所需光谱的LED植物灯照射后,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、温室灯设施灯农业生产上,一方面可以解决日照不足导致大棚果蔬口感下降的弊端,另一方面还可以达到反季节培植的目的。而现有技术中LED植物灯需要人工调节光照强度,不同天气、不同时节都需要人工调节,操作麻烦,无法根据环境情况自行调节产生植物生产所需的光照。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种智能调光LED植物灯驱动系统,可以根据智能调光LED植物灯所在环境的光照强度,自行产生植物生长所需的光照强度。
为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:一种智能调光LED植物灯驱动系统,包括:
检测模块,用以检测智能调光LED植物灯所在环境的光照情况,并输出一检测信号;
照明模块,响应于所述检测信号,用于改变环境光照度,并产生适于植物生长所需的光照条件;
控制模块,响应于检测信号,依据智能调光LED植物灯所在环境的光照条件,控制照明模块的光照强度,产生适于植物生长所需的照明条件;
移动终端,包括信号输入界面、信号发送与接收模块、信号处理模块,用于指令信号
云端服务器,与移动终端通信连接,用于接收并存储植物生长所需的最佳光照条件信息。
通过采用上述技术方案,可以通过移动终端从云端服务器获取植物生长所需的光谱,然后将信息传递给智能调光LED植物灯,通过智能调光LED植物灯调节光照强度调节产生植物需要的光照条件。
作为优选,所述控制模块上设有通讯模块,用于与云端服务器通信连接,用于从云端服务器获取不同植物的最佳光照信息。
通过采用上述技术方案,在控制模块上设置了通讯模块,使智能调光LED植物灯能够与云端服务器通过有线或无线的方式进行通讯连接,方便从云端服务器获取不同植物的最佳光照信息。
作为优选,所述控制模块上设有存储模块,所述存储模块与云端服务器通信连接,用于存储从云端服务器获取不同植物的最佳光照信息。
通过采用上述技术方案,在控制模块上设置了存储模块,当智能调光LED与云端服务器通过有线或无线的方式建立通讯连接,获取不同植物的最佳光照信息后,可以通过存储模块进行信息存储。
作为优选,所述云端服务器包括:
存储模块,用于存储植物生长所需的最佳光照信息;
接收模块,用于接收植物生长所需的最佳光照信息。
通过采用上述技术方案,用于接收和存储不同植物的最佳光照条件。
作为优选,所述控制模块还包括电源模块,所述电源模块连接至市电,用以给智能调光LED植物灯供电。
通过采用上述技术方案,方便智能调光LED植物灯的充电,操作简单,使用方便。
作为优选,所述照明模块包括:红光LED灯、蓝光LED灯、白光LED灯,可发出红光、蓝光、白光或者组合光。
通过采用上述技术方案,智能调光LED植物灯可以发出红蓝组合、全蓝、全红三种形式的光,以提供红蓝两种波长的光线,覆盖光合作用所需的波长范围。
作为优选,所述照明模块包括分别用于控制红光LED灯、蓝光LED灯、白光LED灯的驱动电路,所述驱动电路受控于控制模块,且各驱动电路通过线行方式连接,分别用以控制流经红光LED灯、蓝光LED灯、白光LED灯的电流。
通过采用上述技术方案,每个红光LED灯、蓝光LED灯、白光LED灯都对应设置驱动电路驱动,各驱动电路通过线行方式连接,驱动电路受控于控制模块,且分别用以控制流经红光LED灯、蓝光LED灯、白光LED灯的电流。
作为优选,所述检测模块采用环境光传感器,用于检测智能调光LED植物灯所在环境的光照情况。
通过采用上述技术方案,环境光传感器可以感知周围光线情况,并告知处理芯片自动调节显示器背光亮度,降低产品的功耗。另一方面,环境光传感器有助于提供柔和的画面,当环境亮度较高时,使用环境光传感器的智能调光LED植物灯会自动调成高亮度;当外界环境较暗时,智能调光LED植物灯就会调成低亮度,实现自动调节亮度。
作为优选,所述控制模块上设有预警模块,所述预警模块响应于温度信号,包括蜂鸣器和指示灯。
通过采用上述技术方案,预警模块设置了蜂鸣器和指示灯,当智能调光LED植物灯在长时间照射后,温度聚升,可以通过蜂鸣器发出的声音和指示灯发出的光照直观的反馈信息,警示人们采取措施,从而最大程度的减低危害所造成的损失的行为。
有益效果:
本实用新型采用上述技术方案提供一种智能调光LED植物灯驱动系统,与现有技术相比,本实用新型的优点是:可以通过移动终端从云端服务器获取不同植物生长所需的光谱,然后将信息传递给智能调光LED植物灯存储,智能调光LED植物灯根据存储光谱信息通过智能调光LED植物灯调节光照强度调节产生植物需要的光照条件,检测模块可以感知周围光线情况,当环境亮度较高时,使用环境光传感器的智能调光LED植物灯会自动调成高亮度;当外界环境较暗时,智能调光LED植物灯就会调成低亮度,实现自动调节亮度。当智能调光LED植物灯在长时间照射后,温度聚升,可以通过蜂鸣器发出的声音和指示灯发出的光照直观的反馈信息,警示人们采取措施,从而最大程度的减低危害所造成的损失的行为。
附图说明
图1为实施例1系统结构框图;
图2为实施例1中智能调光LED灯内部系统结构框图;
图3为实施例1中照明模块框图;
图4为实施例1中红光、蓝光、白光LED灯的驱动电路;
图5为实施例2中智能调光LED灯内部系统结构框图;
附图标记:1、智能调光LED植物灯;2、移动终端;3、云端服务器;4、检测模块;5、照明模块;6、控制模块;7、通讯模块;8、存储模块;9、电源模块;10、红光LED灯;11、蓝光LED灯;12、白光LED灯;13、驱动电路;14、预警模块;15、蜂鸣器;16、指示灯。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,对本实用新型作进一步的详细说明,但本实用新型的实施方式不仅限于此。
实施例1,一种智能调光LED植物灯驱动系统,如图1,包括智能调光LED植物灯1、移动终端2和云端服务器3,智能调光LED植物灯1与移动终端2通信连接,移动终端2与云端服务器3通信连接,智能调光LED植物灯通过移动终端2从云端服务器3获取植物生长所需的光谱,然后将信息传递给智能调光LED植物灯1,通过智能调光LED植物灯1调节光照强度,用以提供植物生产所需要的照明条件,移动终端可以是手机、平板或者电脑。
详述的,如图2,智能调光LED植物灯1包括电源模块9、检测模块4、控制模块6、存储模块8、通讯模块7和照明模块5,电源模块9、检查模块4、存储模块8、通讯模块7、照明模块5分别与控制模块6连接,并受控于控制模块6,其中,通讯模块7与控制模块6双向导通,用于与云端服务器3通信连接,获取不同植物的最佳光照信息。
进一步详述的,如图3,照明模块5包括红光LED灯10、蓝光LED灯11、白光LED灯12和分别驱动各个灯的驱动电路13,红光LED灯10连接用于驱动红光LED灯的驱动电路,蓝光LED灯11连接用于驱动蓝光LED灯的驱动电路,白光LED灯12连接用于驱动白光LED灯的驱动电路,各个驱动电路通过线性连接并受控于控制模块4。
进一步详述的,如图5,驱动电路包括PT4115 芯片,电阻RS,电解电容C2,电容C5,稳压二极管D1,LED灯和电感L1。PT4115 芯片上的VIN端连接电源,PT4115 芯片上的CSN端连接电解电容C2的负极,电解电容C2的正极连接电阻RS的一端,电阻RS的另一端连接电源,PT4115 芯片上的SW端连接电感L1,电感L1与LED灯的负极连接,LED灯的正极连接电解电容C2的正极,稳压二极管D1的阳极连接至PT4115 芯片上的SW端,稳压二极管D1的阴极连接至PT4115 芯片上的VIN端,电容C5的正极连接电源,电容C5的负极连接PT4115 芯片上的GND端。
详述的,通过 PT4115 芯片上的DIM 端,可以方便的进行模拟或PWM 调光。模拟调光是直接改变流过LED 灯电流的大小来实现亮度调节;PWM 调光的基本原理是保持LED 灯正向导通电流恒定,而通过控制电流导通和关断的时间比例,即改变输入脉冲信号的占空比,使LED 灯产生亮暗变化,并利用人眼的视觉残留效应,当LED 灯亮暗变化频率大于120Hz 时,人眼就不会感觉到闪烁,而看到是LED灯的平均亮度。PWM 调光的优势是LED灯正向导通的电流是恒定的,LED灯的色度就不会像模拟调光时产生变化。RS为限流电阻,L1为镇流电感,用于稳定通过LED灯的电流。D1是续流二极管,当芯片内部MOS 管截止状态时为储存在电感L1 中的电流提供放电回路,由于工作在高频状态,D1 选用正向压降小且恢复速度快的肖特基二极管SS24。PWM 脉冲信号则由单片机P1.1 产生,其高低电平决定LED 的通断状态。
LED灯具有工作电压低,耗电量小,发光效率高、寿命长等优点。LED 灯的工作特性对其供电电源质量的依赖程度很大,因此实现一个高质量的供电电源对提高LED灯的照明质量、电能利用率、延长LED灯的使用寿命有着重要的意义。供电电源的稳定性主要取决于LED灯驱动电路设计,恒流源驱动是最佳的LED灯驱动方式,采用恒流源驱动,LED灯上流过的电流将不受电压、环境温度变化,以及LED灯参数离散性的影响,从而能保持电流恒定,充分发挥LED灯的各种优良特性。
实施例2,一种智能调光LED植物灯驱动系统,如图4,包含实施例1的全部结构,其不同之处在于,控制模块上还设置了预警模块14,预警模块14设置了蜂鸣器15和指示灯16,当智能调光LED植物灯在长时间照射后,温度聚升,可以通过蜂鸣器15发出的声音和指示灯16发出的光照直观的反馈信息,警示人们采取措施,从而最大程度的减低危害所造成的损失。
实际应用时,植物光合作用需要的光线,波长在400-720nm左右。400 -520nm蓝色的光线,以及610-720nm红色的光线对于光合作用贡献最大。将植物灯做成红蓝组合、全蓝、全红三种形式,以提供红蓝两种波长的光线,覆盖光合作用所需的波长范围。
LED植物生长灯的红蓝灯配置比例,在一般情况下,花卉观叶的、或叶类蔬菜,将蓝光和红光的配比选在4-6:1之间,让蓝光稍多点,因为蓝色光有利于植物叶片生长。观花的在花期补光选择红光和蓝光的配比在7-9:1之间,让红色光多点,因为红色光有利于植物开花与结果。从小苗到开花整个生长期都要补光的,选择蓝光和红光的配比在6-7:1之间。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明,本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种智能调光LED植物灯驱动系统,包括:
检测模块(4),用以检测智能调光LED植物灯(1)所在环境的光照情况,并输出一检测信号;
照明模块(5),响应于所述检测信号,用于改变环境光照度,并产生适于植物生长所需的光照条件;
控制模块(6),响应于检测信号,用于依据智能调光LED植物灯(1)所在环境的光照条件控制照明模块(5)的光照强度,产生适于植物生长所需的照明条件;
移动终端(2),包括信号输入界面、信号发送与接收模块、信号处理模块,用于指令信号;
云端服务器,与移动终端(2)通信连接,用于接收并存储植物生长所需的最佳光照条件信息。
2.根据权利要求1所述的一种智能调光LED植物灯驱动系统,其特征在于,所述控制模块(6)上设有通讯模块(7),所述通讯模块(7)与云端服务器(3)通信连接,用于从云端服务器(3)获取不同植物的最佳光照信息。
3.根据权利要求1所述的一种智能调光LED植物灯驱动系统,其特征在于,所述控制模块(6)上设有存储模块(8),所述存储模块(8)与云端服务器(3)通信连接,用于存储从云端服务器(3)获取的不同植物的最佳光照信息。
4.根据权利要求1所述的一种智能调光LED植物灯驱动系统,其特征在于,所述云端服务器包括:
存储模块,用于存储植物生长所需的最佳光照信息;
接收模块,用于接收植物生长所需的最佳光照信息。
5.根据权利要求2所述的一种智能调光LED植物灯驱动系统,其特征在于,所述控制模块(6)还包括电源模块(9),所述电源模块(9)连接至市电,用以给智能调光LED植物灯供电。
6.根据权利要求2所述的一种智能调光LED植物灯驱动系统,其特征在于,所述照明模块(5)包括:红光LED灯(10)、蓝光LED灯(11)、白光LED灯(12),可发出红光、蓝光、白光或者组合光。
7.根据权利要求2所述的一种智能调光LED植物灯驱动系统,其特征在于,所述照明模块(5)包括分别用于控制红光LED灯(10)、蓝光LED灯(11)、白光LED灯(12)的驱动电路(13),所述驱动电路(13)受控于控制模块(6),且各驱动电路(13)通过电连接,分别用以控制流经红光LED灯(10)、蓝光LED灯(11)、白光LED灯(12)的电流。
8.根据权利要求2所述的一种智能调光LED植物灯驱动系统,其特征在于,所述检测模块(4)采用环境光传感器,用于检测智能调光LED植物灯(1)所在环境的光线情况。
9.根据权利要求2所述的一种智能调光LED植物灯驱动系统,其特征在于,所述检测模块(4)还包括温度传感器,用于检测所在环境的温度,并转换成可用输出信号输出。
10.根据权利要求2所述的一种智能调光LED植物灯驱动系统,其特征在于,所述控制模块(6)上设有预警模块(14),所述预警模块(14)响应于温度信号,包括蜂鸣器(15)和指示灯(16)。
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