[发明专利]一种全自动植物光照装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术和生物技术领域，尤其是涉及一种全自动控制的植物光照装置。

背景技术

在农业生产中，人工光源的应用已有相当长的历史，随着LED技术的快速发展，大功率LED制备技术已日趋成熟，将LED作为光源应用于植物光照具有重大的经济价值。但我国将LED应用于农业上处于起步阶段。有研究表明，以蓝色、红色LED对植物生长有促进作用，调节蓝光和红光LED的组合，并在蓝光、红光最佳组合基础上，加上一定配比的紫外更有利于植物的生长。目前该研究处于起步阶段，且存在以下问题：（1）现有的植物光照装置无法全自动调光。不同植物生长周期，不同的外界环境都对植物的光照条件有影响，现有装置无法根据这些因素进行自动调节，无法最优化地促进植物生长；（2）现有的植物光照装置不能广泛用于不同植物光照中。不同植物对不同波长的光的强度要求不同，固定的光强不能用于不同种类的植物光照中；（3）现有的植物装置没有很好的解决散热问题。

发明内容

本发明的目的就是解决上述现有植物光照装置中存在的技术问题，提供全自动植物光照装置，可以根据植物种类、植物生长期选择不同的光照方式，同时根据外界温度、光强和湿度，通过微机电路自动调节LED光源，具体技术方案如下。

一种全自动植物光照装置，包括可控恒流电源、水泵、传感器组、显示电路、按键控制电路、微机电路和一个以上的照射单元；可控恒流电源、水泵、传感器组、显示电路和按键控制电路分别与微机电路连接，微机电路实时读取按键控制电路发出的指令和传感器组数据并对可控恒流电源、水泵、显示电路进行控制；所述显示电路用于显示时间、控制选项和传感器组所检测的数据；每个照射单元包括LED光源电路板、铝基板和多个LED光源，所述的多个LED光源焊接在LED光源电路板上，LED光源电路板紧贴在铝基板的下表面，LED光源电路与可控恒流电源连接；所述的铝基板由上下两片铝片紧密叠加构成，两片铝片之间形成有用于冷却散热的流水通道，两个以上照射单元的铝基板中的流水通道相互连通成回路，回路一端通过水管连接至水泵，另一端连接至水源处。

作为上述全自动植物光照装置进一步优化的技术方案，所述的多个LED光源选取峰值波长为（445nm±10nm）的蓝光、(660nm±10nm)的 红光、（370nm±10nm）的紫外光。

作为上述全自动植物光照装置进一步优化的技术方案，LED光源分布时可采用行交叉分布、列交叉分布或环形交叉分布。每种颜色的LED光源通过由微机电路控制的PWM（脉冲宽度可调）可控恒流电源调节光强，单片机通过改变输出脉冲的占空比来调节PWM可控恒流电源的输出电流，从而调节LED光源的光强。所有颜色的LED光源可由一个可控恒流电源控制，也可以每种颜色的LED光源单独配有一个可控恒流电源。

作为上述全自动植物光照装置进一步优化的技术方案，所述的照射单元设有用于控制LED光源通电与断电的一个或三个开关，当设有三个开关，三个开关分别控制每一种颜色的LED光源；两个以上照射单元通过电线连接起来，最后连接至可控恒流电源。 

作为上述全自动植物光照装置进一步优化的技术方案，所述两片铝片中至少有一片具有凹槽，所述流水通道由两片铝片之间的凹槽构成；所述流水通道的入口与水泵连接。流水通道的水流由水泵控制，水泵连接至微机电路，由微机电路控制水泵的工作时间和工作方式。

作为上述全自动植物光照装置进一步优化的技术方案，所述可控恒流电源为PWM可控恒流电源，三种LED光源通过由微机电路控制的PWM可控恒流电源进行光强调节。

上述全自动植物光照装置，微机电路内部设有用于存储不同植物照射程序的可重复擦写的程序存储器，微机电路读取传感器组数据，根据传感器数据和程序存储器的植物照射程序自动控制水泵、可控横流电源和显示电路的工作。

作为上述全自动植物光照装置进一步优化的技术方案，传感器组包含温度传感器、湿度传感器和光强传感器。传感器组安装时放置于与植物相同高度的位置，可准确反映植物的外界信息。

作为上述全自动植物光照装置进一步优化的技术方案，在铝基板的两片铝片之间加入用于增加流水通道气密性的橡皮片。

上述全自动植物光照装置中，按键控制电路用于输入控制指令，通过微机电路调节时间、初始化照射单元、选择装置总的照射单元数量，调节照射单元的光强、选择植物生长期、选择植物种类、控制水泵工作和微机电路复位。

所述的LED光源电路板紧贴在铝基板的下表面，两者之间可以加入散热胶，增强散热效果，使LED光源电路板能很好的将热量传到铝基板。