CN206077787U - 一种大棚种植补光系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大棚种植补光系统，主要由光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器、蓝光波段光强传感器、第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路、第四传感器调理电路、A/D转换电路、CPU、输入按钮、D/A转换电路、光耦隔离电路、单线电子开关电路、红色LED灯组、黄色LED灯组和蓝色LED灯组组成；通过在大棚中设置本实用新型，从而能快速生产产品，缩短生产周期，提高了产品的质量，并能实现对产品品质的高效管控，节约能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业种植技术、自动控制技术等领域，具体是指一种大棚种植补光系统。
背景技术
随着社会的不断发展，农业生产也逐渐实现自动化，农业生产自动化不但能提高效率，还能对产品进行精细化管理，对产品质量的管控能力大大提高，能产出高品质的产品。随着经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，对蔬菜水果提出了更高的要求。塑料大棚的大规模运用，人们能够在冬季吃到大部分季节所产出的蔬菜水果。中国的冬天日照时间段，光强弱，不能很好的为大棚种植提供足够的能量。
这样，大棚种植存在产品生产周期长、品质差、质量管控困难、品质受天气的影响较大等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种大棚种植补光系统，通过在大棚中设置本实用新型，从而能快速生产产品，缩短生产周期，提高了产品的质量，并能实现对产品品质的高效管控，节约能源。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种大棚种植补光系统主要由光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器、蓝光波段光强传感器、第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路、第四传感器调理电路、第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路、第四A/D转换电路、CPU、输入按钮、第一D/A转换电路、第二D/A转换电路、第三D/A转换电路、第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路、第三光耦隔离电路、第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路、第三单线电子开关电路、红色LED灯组、黄色LED灯组和蓝色LED灯组组成；光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器和蓝光波段光强传感器的输出端分别与第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路的输入端相连，第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路的输出端分别与第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路和第四A/D转换电路的输入端相连，第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路和第四A/D转换电路的输出端分别与CPU的输入接口相连；输入按钮与CPU的输入接口相连；CPU的输出接口分别与第一D/A转换电路、第二D/A转换电路和第三D/A转换电路的输入端相连，第一D/A转换电路、第二D/A转换电路和第三D/A转换电路的输出端分别与第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路的输入端相连，第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路的输出端分别与第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路的输入控制端相连，第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路的输出端分别与红色LED灯组、黄色LED灯组和蓝色LED灯组相连。
光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器和蓝光波段光强传感器将接受到的光信号转换成相应的电信号并分别传送给第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路，第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路将接收到的微弱电信号转化成电压信号并分别传送给第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路和第四A/D转换电路，第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路和第四A/D转换电路将接受到的电压信号转换成数字信号并分别传送给CPU，CPU根据接收到的数字信号，经过分析处理后，分别向第一D/A转换电路、第二D/A转换电路和第三D/A转换电路发送相应的数字信号，第一D/A转换电路、第二D/A转换电路和第三D/A转换电路将接收到的数字信号转换成电压信号并分别传送给第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路，第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路根据接收到的电压信号分别控制第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路的开闭和电流大小的调节，进而控制LED的开闭和亮度。
当系统感受到外界光强的变化时，可以根据农作物对光的需求，对农作物进行光的补偿，植物偏好红光，对蓝色和黄色的光也有一定的需求，但很不喜绿光。采用红、黄、蓝三色的LED灯组，能够方便快捷的调整各种颜色光的强度的和比例，能达到植物所需光照的最优值，不但能极大的促进植物的快速生长，而且省去了采用普通灯光对能源产生的浪费，普通灯光会发出各种波长的光，有的光对植物的生长还有抑制作用；采用本系统，不但能提高生产效率，还能节省能源。
进一步地，本实用新型公开了一种大棚种植补光系统的优选结构，即：所述光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器和蓝光波段光强传感器的感光元件采用的是砷化镓光敏二极管。砷化镓光敏二极管的感应范围广，反应灵敏，精度高，能为系统提供精确的光强值。
进一步地，所述第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路中的放大电路中采用的是集成式放大电路芯片。集成式放大电路精度高，相应快速，标准化，模块化，且抗干扰能力强，工作稳定，能增强系统的稳定性。
进一步地，所述输入按钮为电容脉冲式按钮。脉冲式按钮可以直接输出数字信号，控制方便准确。
进一步地，所述第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路中的隔离元件采用的是型号为TLP521的光耦合管。TLP521结构简单，工作稳定。
进一步地，所述第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路中的开关元件采用的是额定功率为10KW的MOS管。大功率MOS管可以直接控制电器的开闭，控制方便准确，响应快速。
进一步地，所述的一种大棚种植补光系统中设置有电源。LED灯组使用的是直流电，需要将交流市电转化为直流电。
进一步地，所述电源为全桥整流电路和滤波电路组成。
进一步地，所述红色LED灯组、黄色LED灯组和蓝色LED灯组分别设置有LED灯串，LED灯串有依次串联起来的108颗LED灯。串联起来可以简化电路结构，降低成本。
进一步地，在所述的每一颗LED灯上并联有压敏电阻。并联压敏电阻后，若串联的LED灯组中的某一颗LED灯烧坏后，压敏电阻可以直接导通，不会影响其他LED灯的工作，提高了系统的稳定性。
本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果为：
(1)本实用新型能快速生产产品，缩短生产周期。
(2)本实用新型能提高产品的质量，并能实现对产品品质的高效管控。
(3)本实用新型能节约能源，提高经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，
一种大棚种植补光系统主要由光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器、蓝光波段光强传感器、第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路、第四传感器调理电路、第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路、第四A/D转换电路、CPU、输入按钮、第一D/A转换电路、第二D/A转换电路、第三D/A转换电路、第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路、第三光耦隔离电路、第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路、第三单线电子开关电路、红色LED灯组、黄色LED灯组和蓝色LED灯组组成；光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器和蓝光波段光强传感器的输出端分别与第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路的输入端相连，第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路的输出端分别与第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路和第四A/D转换电路的输入端相连，第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路和第四A/D转换电路的输出端分别与CPU的输入接口相连；输入按钮与CPU的输入接口相连；CPU的输出接口分别与第一D/A转换电路、第二D/A转换电路和第三D/A转换电路的输入端相连，第一D/A转换电路、第二D/A转换电路和第三D/A转换电路的输出端分别与第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路的输入端相连，第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路的输出端分别与第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路的输入控制端相连，第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路的输出端分别与红色LED灯组、黄色LED灯组和蓝色LED灯组相连。
光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器和蓝光波段光强传感器将接受到的光信号转换成相应的电信号并分别传送给第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路，第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路将接收到的微弱电信号转化成电压信号并分别传送给第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路和第四A/D转换电路，第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路和第四A/D转换电路将接受到的电压信号转换成数字信号并分别传送给CPU，CPU根据接收到的数字信号，经过分析处理后，分别向第一D/A转换电路、第二D/A转换电路和第三D/A转换电路发送相应的数字信号，第一D/A转换电路、第二D/A转换电路和第三D/A转换电路将接收到的数字信号转换成电压信号并分别传送给第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路，第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路根据接收到的电压信号分别控制第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路的开闭和电流大小的调节，进而控制LED的开闭和亮度。
当系统感受到外界光强的变化时，可以根据农作物对光的需求，对农作物进行光的补偿，植物偏好红光，对蓝色和黄色的光也有一定的需求，但很不喜绿光。采用红、黄、蓝三色的LED灯组，能够方便快捷的调整各种颜色光的强度的和比例，能达到植物所需光照的最优值，不但能极大的促进植物的快速生长，而且省去了采用普通灯光对能源产生的浪费，普通灯光会发出各种波长的光，有的光对植物的生长还有抑制作用；采用本系统，不但能提高生产效率，还能节省能源。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上，本实用新型公开了一种大棚种植补光系统的优选结构，即：所述光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器和蓝光波段光强传感器的感光元件采用的是砷化镓光敏二极管。砷化镓光敏二极管的感应范围广，反应灵敏，精度高，能为系统提供精确的光强值。
进一步地，所述第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路中的放大电路中采用的是集成式放大电路芯片。集成式放大电路精度高，相应快速，标准化，模块化，且抗干扰能力强，工作稳定，能增强系统的稳定性。
进一步地，所述输入按钮为电容脉冲式按钮。脉冲式按钮可以直接输出数字信号，控制方便准确。
进一步地，所述第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路中的隔离元件采用的是型号为TLP521的光耦合管。TLP521结构简单，工作稳定。
进一步地，所述第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路中的开关元件采用的是额定功率为10KW的MOS管。大功率MOS管可以直接控制电器的开闭，控制方便准确，响应快速。
进一步地，所述的一种大棚种植补光系统中设置有电源。LED灯组使用的是直流电，需要将交流市电转化为直流电。
进一步地，所述电源为全桥整流电路和滤波电路组成。
进一步地，所述红色LED灯组、黄色LED灯组和蓝色LED灯组分别设置有LED灯串，LED灯串有依次串联起来的108颗LED灯。串联起来可以简化电路结构，降低成本。
进一步地，在所述的每一颗LED灯上并联有压敏电阻。并联压敏电阻后，若串联的LED灯组中的某一颗LED灯烧坏后，压敏电阻可以直接导通，不会影响其他LED灯的工作，提高了系统的稳定性。本实施例的其他部分与实施例1相同，不再赘述。
实施例3：
本实施例在实施例1的基础上，本实用新型公开了一种大棚种植补光系统的优选结构，即：所述CPU采用的是Intel8088微处理器。
是一个Intel以8086为基础的微处理器，拥有16位元暂存器和8位元外部资料总线。8088在芯片内部采用16位数据传输，所以称为16位微处理器，8088每周期只采用8位数据。Intel 8088构架经典，工作稳定，能满足检测系统的计算需求。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大棚种植补光系统，其特征在于：主要由光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器、蓝光波段光强传感器、第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路、第四传感器调理电路、第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路、第四A/D转换电路、CPU、输入按钮、第一D/A转换电路、第二D/A转换电路、第三D/A转换电路、第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路、第三光耦隔离电路、第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路、第三单线电子开关电路、红色LED灯组、黄色LED灯组和蓝色LED灯组组成；光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器和蓝光波段光强传感器的输出端分别与第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路的输入端相连，第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路的输出端分别与第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路和第四A/D转换电路的输入端相连，第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第三A/D转换电路和第四A/D转换电路的输出端分别与CPU的输入接口相连；输入按钮与CPU的输入接口相连；CPU的输出接口分别与第一D/A转换电路、第二D/A转换电路和第三D/A转换电路的输入端相连，第一D/A转换电路、第二D/A转换电路和第三D/A转换电路的输出端分别与第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路的输入端相连，第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路的输出端分别与第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路的输入控制端相连，第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路的输出端分别与红色LED灯组、黄色LED灯组和蓝色LED灯组相连。
2.根据权利要求1所述的一种大棚种植补光系统，其特征在于：所述光强传感器、红光波段光强传感器、黄光波段光强传感器和蓝光波段光强传感器的感光元件采用的是砷化镓光敏二极管。
3.根据权利要求1所述的一种大棚种植补光系统，其特征在于：所述第一传感器调理电路、第二传感器调理电路、第三传感器调理电路和第四传感器调理电路中的放大电路中采用的是集成式放大电路芯片。
4.根据权利要求1所述的一种大棚种植补光系统，其特征在于：所述输入按钮为电容脉冲式按钮。
5.根据权利要求1所述的一种大棚种植补光系统，其特征在于：所述第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离电路中的隔离元件采用的是型号为TLP521的光耦合管。
6.根据权利要求1所述的一种大棚种植补光系统，其特征在于：所述第一单线电子开关电路、第二单线电子开关电路和第三单线电子开关电路中的开关元件采用的是额定功率为10KW的MOS管。
7.根据权利要求1所述的一种大棚种植补光系统，其特征在于：所述的一种大棚种植补光系统中设置有电源。
8.根据权利要求7所述的一种大棚种植补光系统，其特征在于：所述电源为全桥整流电路和滤波电路组成。
9.根据权利要求1所述的一种大棚种植补光系统，其特征在于：所述红色LED灯组、黄色LED灯组和蓝色LED灯组分别设置有LED灯串，LED灯串有依次串联起来的108颗LED灯。
10.根据权利要求9所述的一种大棚种植补光系统，其特征在于：在所述的每一颗LED灯上并联有压敏电阻。
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Cited By (1)
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| CN106455218A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-02-22 | 重庆市美味农业科技发展有限责任公司 | 一种大棚种植补光系统 |
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