[实用新型]花园LED智能补光系统

说明书

技术领域

    本实用新型主要涉及植物灯领域，尤其涉及一种花园LED智能补光系统。

背景技术

植物都需要阳光的照射才能生长的更加茂盛。光对植物生长的作用是促进植物叶绿素吸收二氧化碳和水等养份，合成碳水化合物。但现代科学可以让植物在没有太阳的地方更好地生长，人们掌握了植物对太阳需要的内在原理，就是叶片的光合作用，在叶片光合作用时需要外界光子的激发才可完成整个光合过程，太阳光线就是光子激发的一过供能过程。人为的创造光源也同样可以让植物完成光合过程，现代园艺或者植物工厂内都结合了补光技术或者完全的人工光技术。科学家发现不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的，植物光合作用需要的光线，波长在400-700nm左右。400-500nm（蓝色）的光线以及610-720nm（红色）对于光合作用贡献最大。蓝色（470nm）和红色（630nm）的LED,刚好可以提供植物所需的光线，因此，LED植物灯，比较理想的选择就是使用这两种颜色组合。在视觉效果上，红蓝组合的植物灯呈现粉红色。蓝色光能促进绿叶生长；红色光有助于开花结果和延长花期。

LED光源又称半导体光源，这种光源波长比较窄，能控制光的颜色。用它对植物进行单独照射，就能能使植物达到很好的补光效果。采用LED 冷光源作为补光灯光源的方案也已被提出，可在一定程度解决上述补光光源的问题。但由于大部分研发方案和产品仍采用定光强、定光质的补光方式，未考虑不同植物不同阶段需光量的差异，造成补光不足和补光过度并存的现象，仍未能真正意义上解决低能耗精准化补光的问题。

实用新型内容

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种智能、精确、节能的花园LED智能补光系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

花园LED智能补光系统，其特征在于：包括有电源模块、检测模块、控制模块、补光模块、用户交互模块，电源模块为整个系统供电，检测模块包括有温度检测模块、红光光强检测、蓝光光强检测，控制模块的主控单元为单片机，单片机自带AD转换器，补光模块包括有红光LED阵列、蓝光LED阵列、两个LED驱动电路，用户交互模块包括有显示模块、键盘输入模块，温度检测模块包括有温度传感器及其标准调理电路，所述的温度传感器的输出信号经标准调理电路调理后接入单片机，红光光强检测、蓝光光强检测分别采用波长范围在400 ～ 500nm 的蓝光2BU6 硅光电池和波长范围600 ～ 700nm 的红光2BU6 硅光电池作为检测元件，两组硅光电池采集到的微弱的模拟信号经运算放大器放大后接入单片机，单片机内输入有PWM调光程序，单片机分别通过LED驱动电路与红光LED阵列、蓝光LED阵列连接，单片机外接用户交互模块的显示模块、键盘输入模块。

所述的电源模块包括有太阳能电池板、蓄电池和控制电路，太阳能电池板的电压输出端与控制电路的输入端连接，控制电路通过LM317 及其外围标准电路对12V蓄电池充电，蓄电池输出端利用MIC29302 稳压变压模块输出12V 稳压电源信号，并通过LM7805产生5V 稳压电源信号，单片机、检测模块、用户交互模块均使用5V 电源供电，补光模块采用12V 电源供电。

所述的单片机为STC12C5A60S2 单片机。

所述的LED驱动电路为PT4115 驱动电路，每个LED阵列对应一个LED驱动电路。

所述的运算放大器采用4 路运算放大器LM324。

所述的用户交互模块主要包括液晶显示屏和键盘两部分，显示屏采用OCM12864 - 3 液晶屏，键盘采用4 × 4 矩阵键盘。

本实用新型的原理是：

本实用新型充分考虑不同植物在不同阶段不同环境对补光需光量的影响，基于分波段光强检测技术、智能控制技术等现代电子信息技术，采用STC12C5A60S2 单片机作为核心处理器，PT4115 为LED 驱动模块，根据温度和光强检测结果，实现对各类植物在合适环境下按需分波长定量补光。

本实用新型的优点是：

本实用新型在满足其生长所需光照前提下，最大程度的提高输出光能的利用率，具有误差低、响应速度快、成本低、维护简单等特点。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的电源模块的示意图。

图3为本实用新型的控制模块的电路示意图。

图4为本实用新型的检测模块的示意图。

图5为本实用新型的补光模块的示意图。