一种适用于短日照植物的光照控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于短日照植物补光【技术领域】，公开了一种适用于短日照植物的光照控制系统。该适用于短日照植物的光照控制系统，包括：可编程逻辑控制器、模数转换器、语音芯片、用于向短日照植物提供光源的LED灯、用于测量LED灯的光照强度的光照传感器，LED灯的光照方向朝向短日照植物和光照传感器；光照传感器通过模数转换器电连接可编程逻辑控制器的输入端，可编程逻辑控制器通过I/O接口电连接有按键，可编程逻辑控制器的控制信号发送端电连接有转换型继电器；转换型继电器的辅助开关的一端电连接LED灯，另一端电连接直流电源；可编程逻辑控制器的输出端电连接语音芯片的输入端，语音芯片的输出端电连接有扬声器。
【专利说明】—种适用于短日照植物的光照控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于短日照植物补光【技术领域】，特别涉及一种适用于短日照植物的光照控制系统。
【背景技术】
[0002]植物的光周期现象是指:植物根据昼夜变化而控制自身开花的现象。因此，在植物工厂中，对植物的光照时间的控制具有非常重要的意义。植物的光周期通常分为光照期和暗期，对于短日照植物(例如菊花)来说，只有当暗期的长度超过临界夜长时，才能够开花，这样才能满足短日照植物的生长需要，但是，目前缺乏对短日照植物的光照时间进行控制的装置。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提出一种适用于短日照植物的光照控制系统。该适用于短日照植物的光照控制系统能够控制短日照植物的光照时间，保证短日照植物的暗期大于其临界夜长。
[0004]为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。
[0005]一种适用于短日照植物的光照控制系统，包括:可编程逻辑控制器、模数转换器、语音芯片、用于向短日照植物提供光源的LED灯、用于测量LED灯的光照强度的光照传感器，所述LED灯的光照方向朝向短日照植物和光照传感器；所述光照传感器通过模数转换器电连接可编程逻辑控制器的输入端，所述可编程逻辑控制器通过I/O接口电连接有按键，所述可编程逻辑控制器的控制信号发送端电连接有转换型继电器；所述转换型继电器的辅助开关的一端电连接LED灯，另一端电连接直流电源；所述可编程逻辑控制器的输出端电连接语音芯片的输入端，所述语音芯片的输出端电连接有扬声器。
[0006]本实用新型的特点和进一步改进在于:
[0007]所述可编程逻辑控制器的输出端还电连接有显示屏。
[0008]所述光照传感器与LED灯的距离小于30cm。
[0009]所述直流电源为蓄电池。
[0010]所述直流电源包括整流器和DC/DC转换器，所述整流器的输入端接入220V交流电源，所述整流器的输出端电连接DC/DC转换器的输入端，所述DC/DC转换器的输出端电连接转换型继电器的辅助开关。
[0011]所述按键用于向可编程逻辑控制器输入短日照植物的临界夜长、短日照植物光照期对应的光照强度下限、短日照植物暗期对应的光照强度上限；所述可编程逻辑控制器用于根据短日照植物的临界夜长，确定短日照植物的光照期和暗期；用于根据短日照植物的光照期和暗期，向转换型继电器发送对应的控制信号，用于切换转换型继电器的工作状态；所述转换型继电器用于根据可编程逻辑控制器的控制信号，保持或切断LED灯的直流电源供应；所述光照传感器用于将检测得到的光照强度模拟信号发送至模数转换器，所述模数转换器用于将光照强度模拟信号转变为光照强度数字信号，用于将光照强度数字信号发送至可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器用于根据光照强度数字信号，计算出对应的光照强度；用于在控制转换型继电器闭合其辅助开关后，判断所述的光照强度是否小于短日照植物光照期对应的光照强度下限，用于在所述的光照强度小于短日照植物光照期对应的光照强度下限时，向语音芯片发送对应的语音控制信号；用于在在控制转换型继电器断开其辅助开关后，判断所述的光照强度是否大于短日照植物暗期对应的光照强度上限，用于在所述的光照强度大于短日照植物暗期对应的光照强度上限时，向语音芯片发送对应的语音控制信号；所述语音芯片用于根据语音控制信号，控制扬声器发出声音警报。
[0012]所述语音芯片的型号为ISD1420。
[0013]所述光照传感器为ARN-GZ光照传感器。
[0014]本实用新型的有益效果为:能够控制短日照植物的光照时间，保证短日照植物的暗期大于其临界夜长，同时，能够在意外因素出现时，能够发出报警声，从而便于及时采取相应措施。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的一种适用于短日照植物的光照控制系统的电路连接示意图。【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0017]参照图1，为本实用新型的一种适用于短日照植物的光照控制系统的电路连接示意图。在该适用于短日照植物的光照控制系统中，使用LED灯为短日照植物提供光源，例如可以采用红光LED灯为短日照植物提供红光光源。在LED灯的光照方向上，放置有短日照植物和光照传感器，其中，LED灯照向短日照植物的光不被遮挡，同样，LED灯照向光照传感器的光不被遮挡，这样，短日照植物可以直接接收到光照，而光照传感器也可以准确地测量出对应的光照强度，本实用新型实施例中，LED灯和光照传感器之间的距离小于30cm。
[0018]本实用新型实施例中，光照传感器采用ARN-GZ光照传感器，它的量程为O?200Κ1χ，通信传输精度可达llx。由于LED的光照强度通常在IOOlx和IOOOOIx之间，因此当LED发光时，光照传感器能够准确地测量出光照强度。当LED不发光时(处于断开状态)，为保证短日照植物的暗期时间，需要控制短日照植物的所处环境的光照强度，例如，在栽培短日照植物的室内设置不透光的窗帘，或者使用黑布遮挡在在短日照植物的四周。
[0019]光照传感器将光照强度模拟信号发送至模数转换器中，模数转换器将光照强度模拟信号转变为光照强度数字信号，将光照强度数字信号发送至可编程逻辑控制器(PLC)。在可编程逻辑控制器中，计算得出光照强度数字信号对应的光照强度。可编程逻辑控制器的输入端电连接有按键，按键用于事先向可编程逻辑控制器输入短日照植物的临界夜长、短日照植物光照期对应的光照强度下限、短日照植物暗期对应的光照强度上限。可编程逻辑控制器用于根据短日照植物的临界夜长，确定短日照植物的光照期和暗期。对于短日照植物来说，只有当暗期大于其临界夜长，才能够开花，所以此处应确保短日照植物的暗期大于临界夜长并小于24小时。例如，一种短日照植物的临界夜长为9小时，这时，就可以短日照植物的暗期设置为10小时或10.5小时。本实用新型实施例中，也可以通过按键向可编程逻辑控制器直接输入短日照植物的暗期。
[0020]本实用新型实施例中，可编程逻辑控制器的控制信号发送端电连接转换型继电器，转换型继电器的辅助开关的一端电连接LED灯，另一端电连接直流电源。这样，当转换型继电器的辅助开关接通时，直流电源就可以为LED灯供电。直流电源为蓄电池，或者包括整流器和DC/DC转换器，整流器的输入端接入220V交流电源，整流器的输出端电连接DC/DC转换器的输入端，DC/DC转换器的输出端电连接转换型继电器的辅助开关。当可编程逻辑控制器得出短日照植物的暗期时，也就得出了短日照植物的光照期，短日照植物的光照期为24小时减去短日照植物的暗期。例如，当短日照植物的暗期设置为10小时时，短日照植物的光照期为14小时。然后，可编程逻辑控制器就可以根据光照期和暗期来控制转换型继电器的工作状态，此时可编程逻辑控制器可以在对应时刻向转换型继电器发送对应的控制信号，转换型继电器根据可编程逻辑控制器的控制信号，保持或切断LED灯的直流电源供应。从而，短日照植物有足够长的暗期，能够确保其开花需要。
[0021]本实用新型实施例中，还设置有报警装置。可编程逻辑控制器能够用来控制短日照植物的光照期和暗期，但是，在外界因素的干扰下，植物有可能在设定的暗期得到额外的光照，也有可能在设定的光照期得不到足够的光照。例如当转换型继电器或LED损坏时，就可能出现上述情况；当外界有额外的光源照射的植物时，也会使植物在设定的暗期得到额外的光照。为了避免出现上述这些情况，本实用新型实施例利用报警装置发出声音警报，提醒工作人员去查看，从而便于采取补救措施。本实用新型实施例中，可编程逻辑控制器的输出端电连接语音芯片的输入端，语音芯片的输出端电连接有扬声器。语音芯片的型号为ISD1420，可编程逻辑控制器在控制转换型继电器闭合其辅助开关后，判断计算得到的光照强度是否小于短日照植物光照期对应的光照强度下限，在计算得到的光照强度小于短日照植物光照期对应的光照强度下限时，向语音芯片发送对应的语音控制信号。例如，将短日照植物光照期对应的光 照强度下限设置为ΙΟΟΙχ，当计算得到的光照强度小于1001^说明出现了光照强度不足的情况。可编程逻辑控制器在控制转换型继电器断开其辅助开关后，判断计算得到的光照强度是否大于短日照植物暗期对应的光照强度上限，在计算得到的光照强度大于短日照植物暗期对应的光照强度上限时，向语音芯片发送对应的语音控制信号。例如，将短日照植物暗期对应的光照强度上限设置为501x，当计算得到的光照强度大于501x，说明出现了不应该有的光照。在上述两种情况下，语音芯片根据语音控制信号，控制扬声器发出声音警报，工作人员就可以在提醒后查看植物的光照情况。
[0022]本实用新型实施例中，还设置有显示屏，可编程逻辑控制器的输出端还电连接显示屏，显示屏上用来显示短日照植物的光照强度，显示屏安装在监控室内，便于工作人员查看。
[0023]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种适用于短日照植物的光照控制系统，其特征在于，包括:可编程逻辑控制器、模数转换器、语音芯片、用于向短日照植物提供光源的LED灯、用于测量LED灯的光照强度的光照传感器，所述LED灯的光照方向朝向短日照植物和光照传感器；所述光照传感器通过模数转换器电连接可编程逻辑控制器的输入端，所述可编程逻辑控制器通过I/O接口电连接有按键，所述可编程逻辑控制器的控制信号发送端电连接有转换型继电器；所述转换型继电器的辅助开关的一端电连接LED灯，另一端电连接直流电源；所述可编程逻辑控制器的输出端电连接语音芯片的输入端，所述语音芯片的输出端电连接有扬声器。
2.如权利要求1所述的一种适用于短日照植物的光照控制系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器的输出端还电连接有显示屏。
3.如权利要求1所述的一种适用于短日照植物的光照控制系统，其特征在于，所述光照传感器与LED灯的距离小于30cm。
4.如权利要求1所述的一种适用于短日照植物的光照控制系统，其特征在于，所述直流电源为蓄电池。
5.如权利要求1所述的一种适用于短日照植物的光照控制系统，其特征在于，所述直流电源包括整流器和DC/DC转换器，所述整流器的输入端接入220V交流电源，所述整流器的输出端电连接DC/DC转换器的输入端，所述DC/DC转换器的输出端电连接转换型继电器的辅助开关。
6.如权利要求1所述的一种适用于短日照植物的光照控制系统，其特征在于，所述语音芯片的型号为ISD1420。
7.如权利要求1所述的一种适用于短日照植物的光照控制系统，其特征在于，所述光照传感器为ARN-GZ光照传感器。
【文档编号】A01G9/20GK203446073SQ201320542796
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】王 琦, 陈哲华, 廖洪源 申请人:陕西旭田光电农业科技有限公司