调光，也不会发生闪烁现象。因为不会改变恒流源的工作条件(升压比或降压比)，更不可能发生过热等问题。
[0027]具体实现过程为PWM脉冲信号由微处理器P1.0-P1.4产生，其高低电平决定LED的通断状态。将定时器TO溢出中断定为1/25000秒(即40 μ S)，每100次脉冲作为一个周期，即频率为250Hz。这样在每1/250秒的方波周期中，通过改变方波的输出占空比，从而实现LED灯的100级亮度调节，即LED亮度等级由每个周期内的高电平脉冲数目决定。当高电平脉冲个数为I时，占空比为1/100，亮度最低；当高电平脉冲个数为100时，占空比为I，亮度最高。图8为PWM调光模式占空比为10%原理图，图9为PWM调光模式占空比为90%原理图。
[0028]参见图7，本LED阵列光源对照仪微处理器采用增强型51单片机STC89C52RC实现，内部下载控制程序，以实现光强调节。单片机的P1.0-P1.4管脚输出分别接至U2-U6的DM端，可以实现红蓝黄绿白光0-100级范围内的任意亮度调节。按键S2-S4分别为LED颜色选择键、亮度增大键和亮度减小键，接至P2.4、P2.6和P2.7管脚。通过S2键选择需要调节的LED阵列光照板颜色，选中哪种颜色，对应LED指示灯变亮，然后通过S3和S4键调节亮度。参见图4，C6和R3构成单片机复位电路，在上电时对程序复位，C6可用10 UF/25V电解电容，R3用IK精密电阻。C2、C3和Yl构成单片机振荡电路，提供时间基准，C2和C3可用22pF瓷片电容，Yl可用12MHz晶振。
[0029]参见图7，本LED阵列光源对照仪的数码管显示电路由三位七段LED共阳数码管U7和三只PNP型9012三极管组成。通过控制三极管通断来轮流扫描三位数码管实现动态扫描显示。字型码信息由单片机PO 口输出，可实时显示红光、蓝光、黄光、绿光和白光的亮度等级，以方便调节光强。
[0030]参见图6，本LED阵列光源对照仪的串口通信电路由MAX232芯片与计算机串口进行相互通信，MAX232芯片中的TXD与RXD分别与单片机STC89C52RC的RXD和TXD引脚相连，而MAX232芯片中的T20UT与DB9接口中的2脚相连，R2IN与DB9接口中的3脚相连，DB9的5脚接地。计算机通过串口通信电路将相关程序和参数下载至单片机的内部存储器E2PROM中，以对LED灯进行控制。
[0031]采用本对照仪进行松线虫光照培养的【具体实施方式】如下:开启本LED阵列光源对照仪，设置绿色、黄色、红色、白色和蓝色五个不同波长的光源处理，不同光照处理均采用1000 Ix光照强度，每个处理设4个重复，每个培养皿代表一个重复，以黑暗作为对照，分析不同波长光照条件下6天后松材线虫种群繁殖数量的差异。
[0032]不同波长光源处理后，松材线虫的种群繁殖数量如图10所示。
[0033]从图10可以看出，在不同波长光照胁迫条件下松材线虫的繁殖数量不同，差异达极显著水平(F = 276.395，df = 5，P < 0.0001)，与对照相比，蓝光、白光、红光和绿光处理的松材线虫种群数量显著降低，其中，蓝光条件下数量最少，平均每皿只有807±22条，红光次之，每皿总数2621 ±100条，白光和绿光再次之，分别为11755±989条、15700±1352条。而黄光处理与对照之间的差异不明显(F = 0.067，df = 1，P = 0.809 > 0.05)。
【主权项】
1.一种多波长LED阵列光源对照仪，由硬件和电路两部分组成；硬件部分由上至下包括开关电源(I)、LED光源控制器(2)、LED阵列光照板(3)和支架(4)，其特征在于AC220V经开关电源(I)转换为DC24V为后续LED光源控制器(2)和LED阵列光照板(3)供电，LED光源控制器(2)配有5个控制接口，可同时驱动和控制5块LED阵列光照板(3);所述的电路部分设置于LED光源控制器(2)内，包括微处理器、恒流驱动电路、数码显示电路和按键电路，其特征在于所述微处理器分别与各色LED阵列光照板(3)的恒流驱动电路连接，采用PWM信号控制驱动电流大小来调节光照强度，微处理器的控制信号通过按键电路输入并输出于数码显示电路上。
2.如权利要求1所述的一种多波长LED阵列光源对照仪，其特征是所述的开关电源(I)为隔离式直流开关电源，输入电压为100-240V，输出电压为24V，输出电流为0-3.2A。
3.如权利要求1所述的一种多波长LED阵列光源对照仪，其特征是所述的LED光源控制器(2)面板上设置有电源开关键、LED颜色选择键、亮度控制键、LED颜色指示灯和三位数码管显示屏。
4.如权利要求1所述的一种多波长LED阵列光源对照仪，其特征是所述的LED阵列光照板(3)有5块，分别为红光LED、蓝光LED、黄光LED、绿光LED和白光LED，每块均由正方形电路板和焊接在其上的单色LED组成；LED发光面朝下，呈方阵等间距均匀排列，各相邻LED的中心行间距和列间距相等，LED阵列光照板(3)的大小和LED排列密度可调整；所用LED均为高亮度圆头LED，半值角7°、直径5mm，其中红光LED波长637nm，蓝光LED波长459nm，黄光LED波长592nm，绿光LED波长520nm。
5.如权利要求1所述的一种多波长LED阵列光源对照仪，其特征是每块LED阵列光照板⑶配置4根支架(4)，所述的支架(4)高度可自由调节。
【专利摘要】一种多波长LED阵列光源对照仪，由硬件和电路两部分组成。硬件部分包括开关电源、LED光源控制器、LED阵列光照板和支架；LED阵列光照板配有5块，分别为红光、蓝光、黄光、绿光和白光，每块均由厚度很薄的正方形电路板和焊接在其上的单色LED组成。电路部分包括微处理器、恒流驱动电路、数码显示电路和按键电路，所述微处理器分别与各色LED阵列光照板的恒流驱动电路连接，采用PWM信号控制驱动电流大小来调节光照强度。本LED光源是集成阵列式设计，可突破传统的点、线光源局限，具有平面化、可设计性强的优势，可以实现均匀覆盖；此外本光源还具有波宽窄、波长类型丰富、光色光质可调、响应时间快、体积小、节能、绿色环保等优点。
【IPC分类】A01G9-20, F21S8-00, H05B37-02
【公开号】CN204593045
【申请号】CN201520144486
【发明人】胡加付, 徐一清, 季晶晶, 夏志涛
【申请人】浙江农林大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年3月13日