[实用新型]LED智能植物生长灯

说明书

本实用新型涉及一种LED智能植物生长灯，具体来说是涉及一种LED智能植物生长柜中的光照设备，利用微控制器ATmega8单片机，结合相应的电路，产生模拟的自然光环境，从而用于植物的种植或者蔬菜生产。 

光环境是植物生长发育中不可缺少的重要环境因素之一，光通过影响光合作用、光形态建成和光周期来调节植物的生长发育。相关研究业表明，可见光中波长范围400～510nm的蓝光、波长范围610～720nm的红光对光合作用具有较大效率。目前，市场上有很多用于植物生长的灯，但这些植物生长灯在很多情况下效率很低，还满足不了植物生长的需要。主要原因是现在市面上的植物生长灯大都只有一种固定点亮模式，这种灯出厂后就只有一种固定的波长，这显然是不符合植物生长规律的。鉴于此，需要设计一种模拟自然光可调节波长的LED智能植物生长灯。 

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够应用于智能植物生长柜中的光照设备，能够充分利用光的效率，并且具有波长可调，强度可变，能够模拟自然光环境的智能植物生长灯。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种LED智能植物生长灯，包含主控模块，还包括与主控模块相连的通信模块；与通信模块相连的上位机；与主控模块相连的LED驱动模块；LED驱动模块与LED灯组相连。所述的上位机为工控机，主要作用是通过预定指令控制主控模块产生相应的LED驱动信号，给主控模块发送控制信号，从而控制LED灯组的亮度、强度的变化。 

所述的主控模块采用ATmega8单片机，根据上位机发送的控制信号产生相应的LED控制信号，从而利用LED驱动模块产生相应的灯光，上位机的控制信号产生三路PWM控制信号，通过PWM脉宽调制达到改变红光和蓝光比例的目的。 

所述的通信模块采用MAX485芯片构成串口通信电路，用于上位机与主控模块之间的通信。 

所述的LED驱动模块采用单通道大功率LED恒流驱动器DD311，根据主控模块产生的控制信号驱动LED灯组产生相应的灯光波长、强度。 

图1是本LED智能植物生长灯系统组成框图； 

图2是本LED智能植物生长灯主控模块电路原理图； 

图3是本LED智能植物生长灯通信模块电路原理图； 

图3是本LED智能植物生长灯通信模块电路原理图； 

图4是本LED智能植物生长灯LED驱动模块电路原理图； 

图5是本LED智能植物生长灯LED灯组示意图。 

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。 

如图1所示，本实用新型的LED智能植物生长灯，包含主控模块(2)；还包括与主控模块(2)相连的通信模块(3)；与通信模块(3)相连的上位机(1)；与主控模块(2)相连的LED驱动模块(4)；LED驱动模块(4)与LED灯组(5)相连。 

上位机(1)通过通信模块(3)发送控制信号给主控模块(2)，主控模块(2)根据上位机(1)的控制信号控制LED驱动模块(4)驱动LED灯组(5)完成 不同的点亮模式。 

所述的上位机为工控机，主要作用是通过预定指令控制主控模块产生相应的LED驱动信号，给主控模块发送控制信号，从而控制LED灯组的亮度、强度的变化。 

如图2所示，所述的主控模块采用ATmega8单片机(U1)，根据上位机发送的控制信号产生相应的LED控制信号，从而利用LED驱动模块产生相应的灯光，上位机的控制信号产生三路PWM控制信号，通过PWM脉宽调制达到改变红光和蓝光比例的目的。 

如图3所示，所述的通信模块由MAX485芯片(U5)构成串口通信电路，完成上位机与主控模块的通信。串口通信技术成熟且方便，选择串口通信，方便可靠。 

如图4所示，所述的LED驱动模块由单通道大功率LED恒流驱动器DD311(U2、U3、U4)构成，根据主控模块产生的控制信号驱动LED灯组产生相应的灯光波长、强度，DD311是一单通道输出的LED恒流驱动器，内建电流镜与电流开关组件，是专为驱动大功率LED而设计的芯片。 

如图5所示，所述的LED灯组由3组LED灯构成，三组灯的比例为：7∶1∶1，其中，一组红光LED灯，一组蓝光LED灯和一组白光LED灯，红光LED灯和蓝光LED灯通过LED灯组控制电路用来模拟自然光，白光LED灯为色温28000K的白光，主要用来杀灭幼虫。