[发明专利]一种基于无线网络的植物组培LED光源控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络控制系统，具体地说是一种基于ZIGBEE无线控制网络的植物组培LED光源控制系统。

背景技术

植物组织培养技术已有近百年历史，通过组织培养技术实现重要经济植物工厂化生产的研究方兴未艾。在使用植物组培灯光源系统的时候，无论采用何种光源作为组培灯都必须要有一套光源的控制系统，而市场上对光源控制系统这方面的技术相对较少，大部分只采用普通的人工开关、继电器等设备，而且开关与继电器均会有机械性损耗。任何设备的开关操作都要靠人工手动实现，无法对光源系统进行全时间段监控处理，造成植物在适合的生长时间段得不到充足的光照，周期性控制差。

目前我国对有关植物组织培养用人工光源(如白炽灯、日光灯、钠灯、高压汞灯等)改进工作则主要集中在研发较低散热与较高效率的人工光源上，而对人工光源控制系统管理方面的研究与开发相对较少，尤其是比人工光源具有可调整光强、光谱、冷却负荷低、电光转换效率高、体积小、寿命长、使用直流电及可设定特定波长等优点的LED光源，其控制管理系统的研究与开发几乎没有。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种基于无线网络的植物组培LED光源控制系统，该系统能对大范围场地内的LED光源进行集中控制，使LED光源的控制变得智能化，以更高效的提高光源对植物的光合作用，控制植物的生长周期。

为此，本发明采用以下的技术方案：一种基于无线网络的植物组培LED光源控制系统，包括一主控制端和多个从控制端，其特征在于所述的主控制端包括第一微处理器、第二微处理器、存储器、实时时钟、显示装置、温度传感器、湿度传感器、串行通信接口、USB通信接口、操作按键和嵌入在双微处理器里面的控制软件，第一微处理器通过SPI总线与第二微处理器连接，存储器通过数据线与第一微处理器连接，实时时钟、显示装置、温度传感器、湿度传感器和操作按键分别通过数据线与第二微处理器连接，串行通信接口和USB通信接口设在第二微处理器上，通过双微处理器的控制软件与硬件的相互配合下实现参数的设置、发送、接收等相关的操作。

所述的从控制端包括第三微处理器、外扩存储器、实时时钟、串行通信接口、温度传感器、湿度传感器、I/O扩展口和嵌入在第三微处理器里面的控制软件，第三微处理器与第一微处理器采用ZIGBEE方式进行通信，外扩存储器、实时时钟、温度传感器和湿度传感器分别通过数据线与第三微处理器连接，串行通信接口和I/O扩展口设在第三微处理器上，控制软件能实现对第三微处理器的外围硬件电路进行驱动控制、接收等功能。

主、从控制端之间采用ZIGBEE星形方式进行通信，主控制端通过对每个从控制端内部Flash中我们所预编设定的唯一的MAC地址进行广播呼叫，被广播呼叫到的从控制端将会发送回一个确认编码给主控制端，经过第一微处理器对接收到该确认编码信息后通过SPI数据总线传送到第二微处理器进行判断处理以及通过显示装置显示出相应从控制端的编码、控制模式选项、时间、日期、从控制端周围的温度、湿度等信息。跟据我们的要求，对已呼叫到的从控制端进行亮灯周期、时间、日期、温度限值、湿度限值等参数设置，当一切参数已设置妥当后再由第二微处理器通过SPI数据总线传送到第一微处理器的存储器里面进行数据打包传送。当从控制端第三微处理接收完数据包后也会先发送一个结束信息到主控制端，然后执行解压主控制端发来的设置参数，进行判断、参数存储、执行数据等操作指令。从控制端第三微处理器的控制软件通过对主控制端发来的数据跟行参数调用，可实现对光源的光强与光周期的控制，其中还可以针对某一种植物在不同的生长阶段里对不同的光质、光周期的需求量而设置相对应的植物生长曲线调节程序存储到从控制端的外扩存储器里面，让植物组培灯光源受控于程序所设置的生长曲线进行自动调整。

本发明只要把硬件的相关参数设置好，无线控制网络就可以在无人守值的情况下能按照设定的参数对光源各方面进行智能化操作。本发明的智能化操作可有效地提高植物生长的生长量与有效成分，解决植物繁育中出现的高能耗、周期长等问题，极大的缩短了种苗培育周期。

上述的基于无线网络的植物组培LED光源控制系统，第一微处理器采用CC2430芯片，该芯片内部集成51内核。

上述的基于无线网络的植物组培LED光源控制系统，第二微处理器采用AVRMega系列单片机。

上述的基于无线网络的植物组培LED光源控制系统，温度传感器内置温度检测电路和控制电路，湿度传感器内置湿度检测电路和控制电路。