CN211630980U - 大棚补光转换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大棚补光转换装置，包括光能转换电池板、电能开关组、数字控制模块、射频级联模块、光照传感单元及可见光谱LED灯，光能转换电池板竖直安装在大棚的外侧，电能开关组的电源触点分别连接到光能转换电池板的输出接线端和可见光谱LED灯，数字控制模块通过数据线分别连接到电能开关组的线控端、射频级联模块和光照传感单元。本实用新型动态进行光电能存储以便于适时、均匀的对作物进行光照量补充。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种农业补光设备，尤其涉及一种大棚补光转换装置。
背景技术
农业大棚内部的作物生长需要充足的外界光照，但是外部的阳光由于受到棚膜、设施支架以及作物上部的叶片的遮挡，会使大棚内部作物不同部分受到不均匀光照，尤其是作物的下部果实部分，因此会严重影响作物的生长状态和果实产出，而一些大棚在阴雨下阳光不充足的天气采用补光灯进行补光，会额外增加电能损耗，因此会大大增加整个大棚种植的成本。
发明内容
本实用新型的目的：提供一种能够智能存储和均匀释放外界光照量的大棚补光转换装置。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种大棚补光转换装置，包括光能转换电池板、电能开关组、数字控制模块、射频级联模块、光照传感单元及可见光谱LED灯，所述的光能转换电池板竖直安装在大棚的外侧，所述的电能开关组的电源触点分别连接到光能转换电池板的输出接线端和可见光谱LED灯，所述的数字控制模块通过数据线分别连接到电能开关组的线控端、射频级联模块和光照传感单元。
上述的大棚补光转换装置，其中，所述的数字控制模块由MCU控制器和数字接口构成，所述的MCU控制器型号为C8051F064。
上述的大棚补光转换装置，其中，所述的射频级联模块包括了射频传输芯片和射频信号天线，所述的射频传输芯片为SI4467，所述的射频级联模块集成有SPI级联数字接口。
上述的大棚补光转换装置，其中，所述的光照传感单元内部为数字光照转换芯片OPT3002，所述的光照传感单元数字输出端为SDA、SCL、INT三线数字接口。
本实用新型将大棚外部光照量均匀分布照射到作物的关键位置，从而促进作物高效生长。本实用新型动态进行光电能存储以便于适时、均匀的对作物进行光照量补充。
附图说明
图1是本实用新型大棚补光转换装置的架设结构示意图。
图2是本实用新型大棚补光转换装置的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
请参见图1和图2所示，一种大棚补光转换装置，包括光能转换电池板1、电能开关组2、数字控制模块3、射频级联模块4、光照传感单元5及可见光谱LED灯6，所述的光能转换电池板1竖直安装在大棚的外侧，所述的电能开关组2的电源触点分别连接到光能转换电池板1的输出接线端和可见光谱LED灯6，所述的数字控制模块3通过数据线分别连接到电能开关组2的线控端、射频级联模块4和光照传感单元5。
优选地，所述的数字控制模块3由MCU控制器和数字接口构成，所述的MCU控制器型号为C8051F064。
优选地，所述的射频级联模块4包括了射频传输芯片和射频信号天线，所述的射频传输芯片为SI4467，所述的射频级联模块4集成有SPI级联数字接口。
优选地，所述的光照传感单元5内部为数字光照转换芯片OPT3002，所述的光照传感单元5数字输出端为SDA、SCL、INT三线数字接口。
所述的光能转换电池板1采用了倾斜层叠放置的太阳能电池板，用于接收阳光转换成光电能。
所述的光照传感单元5安装在大棚内部作物不同的补光位置上，以便于检测作物特定位置所受到的光照强度是否满足要求，所述的可见光谱LED灯6安装在大棚内部需要对作物进行补光的不同位置，所述的光照传感单元5和可见光谱LED灯6一一对应，电能开关组2上按照可见光谱LED灯6的数量设置了对应的继电器模块7，继电器模块7的一个电源触点连接到可见光谱LED灯6的电源输入端，另外一个电源触点连接到供电电源模块8上，同时，继电器模块7的线控端连接到了数字控制模块3的GPIO数字接口上，数字控制模块3能够通过 GPIO数字接口发送高、低逻辑电平信号到继电器模块7的线控端，以控制继电器模块7内部线圈吸合导通或者断开，进而控制两个电源触点的导通与断开，从而控制连接在电源触点上的可见光谱LED灯6的开启和关闭。
所述的数字控制模块3通过SPI级联数字接口与射频级联模块4进行控制连接，射频级联模块4能够与远程服务器通过ISM射频网络进行射频数据的传输，同时数字控制模块3通过SDA、SCL、INT三线数字接口实时采集光照传感单元5所检测的作物该部位所接收的光照强度数值，因此数字控制模块3能够将采集的大棚内部不同位置的光照传感单元5数据实时上送到远程服务器，以便于管理人员实时监控和调整大棚内部不同位置的补光设备。
在阳光充足时候，阳光通过大棚顶部对大棚内部不同作物进行光照，大棚内部作物不同部位接收的光照强度比较充分，因此不同位置的光照传感单元5所检测的光照强度数值基本处于数字控制模块3内部设定的参考光照强度范围内，此时光能转换电池板1会将接收的太阳光能全部转换成电能并进行存储，如果由于作物或者设备遮挡造成了某些位置的光照传感单元5所检测光照强度数值低于了参考光照强度范围的下限数值时，表示此位置需要进行一定的补光，因此数字控制模块3会通过GPIO接口控制对应的继电器模块7吸合其对应的可见光谱LED灯6与供电电源模块8的连接，从而开启可见光谱LED灯6进行该位置的光照补充，以便于该位置的光照强度恢复到参考光照强度范围内。
如果在低温寡照的天气环境下，由于外部光照强度不足，会造成大棚内部所有位置的光照传感单元5所检测的光照强度数值都处于参考光照强度范围的下限数值以下时，数字控制模块3通过采集不同位置的光照传感单元5输出的光照强度数值检测到此种情况后，会通过GPIO接口控制不同光照传感单元5所对应的继电器模块7开启对应的可见光谱LED灯6，以便于对这些位置的作物部位进行有效的补光，而补光的能量来源于阳光充足时所存储的光电能。
以上补光过程既能够在大棚内部光照不足的情况下进行补光操作外，还能够将大棚外部集中的光照能通过本设备分布在大棚不同位置的可见光谱LED灯6对作物不同位置进行均匀的分散补光，从而提升了补光的效率，使作物能够均匀充分的接收光照.
整个大棚内部设备的补光时间可以由管理人员通过远程服务器来实现控制，当补光时间到达要求时，管理人员可以通过远程服务器向射频级联模块4发送停止补光命令，数字控制模块3通过SPI级联数字接口从射频级联模块4读取到该命令后，会通过GPIO接口控制所有的继电器模块7断开对应的可见光谱LED灯6的电源，从而实现设备的停止补光操作。
本实用新型动态进行光电能存储以便于适时、均匀的对作物进行光照量补充。
Claims (4)
1.一种大棚补光转换装置，其特征在于：包括光能转换电池板（1）、电能开关组（2）、数字控制模块（3）、射频级联模块（4）、光照传感单元（5）及可见光谱LED灯（6），所述的光能转换电池板（1）竖直安装在大棚的外侧，所述的电能开关组（2）的电源触点分别连接到光能转换电池板（1）的输出接线端和可见光谱LED灯（6），所述的数字控制模块（3）通过数据线分别连接到电能开关组（2）的线控端、射频级联模块（4）和光照传感单元（5）。
2.根据权利要求1所述的大棚补光转换装置，其特征在于：所述的数字控制模块（3）由MCU控制器和数字接口构成，所述的MCU控制器型号为C8051F064。
3.根据权利要求1所述的大棚补光转换装置，其特征在于：所述的射频级联模块（4）包括了射频传输芯片和射频信号天线，所述的射频传输芯片为SI4467，所述的射频级联模块（4）集成有SPI级联数字接口。
4.根据权利要求1所述的大棚补光转换装置，其特征在于：所述的光照传感单元（5）内部为数字光照转换芯片OPT3002，所述的光照传感单元（5）数字输出端为SDA、SCL、INT三线数字接口。
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2020
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