智能植物生长调节灯的制作方法

文档序号:12059493阅读:176来源:国知局

本发明涉及植物生长智能设备领域,具体涉及一种智能植物生长调节灯。



背景技术:

光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一,植物生长灯具有环保节能的作用。尤其是LED植物生长灯,其是一种特殊的植物助长灯具,依照植物生长条件必须需要太阳光,而植物生长灯就是模拟太阳光的光线,灯光代替太阳光促进植物生长发育的一种灯具,有助缩短植物的生长周期。LED植物生长灯不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的,蓝光促进绿叶生长,红光有助于开花结果和延长花期,因为这种灯的光源主要是由红蓝光源组成的,采用植物最敏感的光波段,红光波长使用620-630nm和640-660nm,蓝光波长使用450-460nm和460-470nm。这些光源都是让植物产生最佳的光合作用,植物得到最佳的生长状态,还让植物在生长过程中促进多发侧枝和芽的分化,加快根茎叶生长,加快植物碳水化合物的合成和维生素的合成,缩短了生长周期。例如,位于室内植物花卉,会随着时间而长势越来越差,主要原因就是光照的受益大小,通过适合植物所需光谱的LED植物生长灯照射,不仅可以促进其生长,而且还可以延长花期,增强花的艳丽度,提高花的品质。再例如,LED植物生长灯这种高效光源系统应用到大棚、温室等农业生产上,一方面可以解决日照不足导致番茄、黄瓜等大棚蔬菜口感下降的弊端,另一方面还可以使冬季大棚茄果类蔬菜提前到春节前后上市,从而达到反季节培植的目的。与荧光灯相比,智能植物生长调节灯的混合波长的LED光源能够显著促进菠菜、萝卜和生菜的生长发育,提高形态指标;能够使甜菜生物积累量最大,毛根中甜菜素积累最显著,并在毛根中产生最高的糖分和淀粉积累;与金属卤化灯相比,生长在符合波长LED下的胡椒、紫苏植株,其茎、叶的解剖学形态发生显著的变化,并且随着光密度提高,植株的光合速率提高,复合波长的LED可引起万寿菊和鼠尾草两种植物的气孔数目增多。但是现有市场上的智能植物生长调节灯都是针对某一植物物种采用某种特定的LED植物生长灯组达到助生长的目的的,且针对不同的植物光照要求其生长效果区别比较大,现有设备缺乏真实需求及数据验证。所以需要根据不同植物需求开发不同具体类别灯组以及配套产品,来提升智能化实施是智能植物生长调节灯的设计方向。此外,随着植物走进家庭达到净化空气、方便食用、陶冶情操的情况越来越广,智能植物生长调节灯也在逐渐向家庭这种大范围领域推广,设计的智能植物生长调节灯适用于家庭这个领域的方便性和节能性也是设计方向。



技术实现要素:

本发明目的是提供一种智能植物生长调节灯,达到对各种类植物的助生长,且针对各种类植物的生长过程可以根据消费者自身需求更改和添加信息,方便实用、且达到节能环保的作用。

为了实现以上目的,本发明采用的技术方案为:一种智能植物生长调节灯,包括圆形或者长方形的LED灯组,和与LED灯组有线连接的控制单元,所述的控制单元电路板设置于基架内,基架上位于控制单元电路板旁侧设置供植物置放的放置部,所述的控制单元包括处理器,和与处理器电连接的检测模块、预警模块、通信模块、补光模块、电能计量模块、电源模块、计时模块、植物受光信息存储模块和植物受光信息增加模块;

所述的检测模块包括红光检测单元、蓝光检测单元、绿光检测单元、温度检测模块、湿度检测模块、二氧化碳浓度检测模块,所述的红光检测单元与放置部上设置的红光传感器电连接,所述的蓝光检测单元与放置部上设置的蓝光传感器电连接,所述的绿光检测单元与放置部上设置的绿光传感器电连接,所述的温度检测模块与放置部上设置的温度传感器电连接,所述的湿度检测模块与放置部上设置的湿度传感器电连接,所述的二氧化碳浓度检测模块与放置部上设置的二氧化碳浓度传感器电连接;

所述的预警模块的前端设置有蜂鸣器和警示灯;

所述的通信模块包括植物受光信息接收模块、植物受光信息发送模块和无线发射与接收模块,所述的无线发射与接收模块与移动终端构成无线连接;

所述的补光模块包括红光补光单元、蓝光补光单元、绿光补光单元和备用光源补入模块;

所述的电源模块包括电能储存电池模块和设置于基架上方的旋转式太阳能电池模块;

所述的植物受光信息存储模块包括两种以上植物受光信息存储片。

本发明的技术效果在于:本发明LED灯组采用电子-空穴湮灭直接发光,发光的响应时间非常短,LED灯组采用红光、蓝光、绿光等多种灯种组合式LED灯泡,对于不同植物采用不同的组合式灯组,亮起后起到对不同植物的不同部位的促生长的作用。具体是植物受光信息存储模块录入多种植物受光信息,这些不同植物物种的信息一一录入植物受光信息存储片内,植物受光信息存储模块根据植物的不同通过控制单元实现LED灯组光照的自动调整,针对不同植物开启不同波段的灯光以及不同的颜色灯光组合,且由于植物种类繁多,对于有的植物受光信息可能没有对应的植物受光信息存储片,通过家庭实验或者类似大棚的农场地试验或者厂家试验方式录入至植物受光信息增加模块,再通过无线发射与接收模块将植物受光信息增加模块的新录入信息传递至移动终端,移动终端的信息传递至云数据库,再由云数据库载入至各移动终端,再由移动终端传递至各基架的植物受光信息增加模块,这样不断补充新品种植物的受光信息,且针对各种类植物的生长过程可以根据消费者自身需求更改和添加信息,保证智能植物生长调节灯的应用的不断推广。将智能植物生长调节灯通过基架推至阳台等向阳地,通过旋转式太阳能电池模块收集太阳能,放置部置于阴处,旋转式太阳能电池模块给予LED灯组供能,且多余的能量储存至电能储存电池模块存储,以备植物夜晚或者阴天使用,达到节能环保的作用。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

参照附图,一种智能植物生长调节灯,包括圆形或者长方形的LED灯组10,和与LED灯组10有线连接的控制单元20,所述的控制单元20电路板设置于基架30内,基架30上位于控制单元20电路板旁侧设置供植物置放的放置部31,所述的控制单元20包括处理器,和与处理器电连接的检测模块21、预警模块22、通信模块23、补光模块24、电能计量模块25、电源模块26、计时模块27、植物受光信息存储模块28和植物受光信息增加模块29;

所述的检测模块21包括红光检测单元211、蓝光检测单元212、绿光检测单元213、温度检测模块214、湿度检测模块215、二氧化碳浓度检测模块216,所述的红光检测单元211与放置部31上设置的红光传感器311电连接,所述的蓝光检测单元212与放置部31上设置的蓝光传感器312电连接,所述的绿光检测单元213与放置部31上设置的绿光传感器313电连接,所述的温度检测模块214与放置部31上设置的温度传感器314电连接,所述的湿度检测模块215与放置部31上设置的湿度传感器315电连接,所述的二氧化碳浓度检测模块216与放置部31上设置的二氧化碳浓度传感器316电连接;

所述的预警模块22的前端设置有蜂鸣器221和警示灯222;

所述的通信模块23包括植物受光信息接收模块231、植物受光信息发送模块232和无线发射与接收模块233,所述的无线发射与接收模块233与移动终端40构成无线连接;

所述的补光模块24包括红光补光单元241、蓝光补光单元242、绿光补光单元243和备用光源补入模块244;

所述的电源模块26包括电能储存电池模块261和设置于基架30上方的旋转式太阳能电池模块262;

所述的植物受光信息存储模块28包括两种以上植物受光信息存储片281。

本发明LED灯组10采用电子-空穴湮灭直接发光,发光的响应时间非常短,LED灯组10采用红光、蓝光、绿光等多种灯种组合式LED灯泡,对于不同植物采用不同的组合式灯组,亮起后起到对不同植物的不同部位的促生长的作用。具体是植物受光信息存储模块28录入多种植物受光信息,这些不同植物物种的信息一一录入植物受光信息存储片281内,植物受光信息存储模块28根据植物的不同通过控制单元20实现LED灯组10光照的自动调整,针对不同植物开启不同波段的灯光以及不同的颜色灯光组合,例如,针对黄瓜的幼苗生长的植物受光信息存储片281录入的信息就是红光:蓝光为7∶2,当放置部31内放入黄瓜的幼苗,控制单元20启动植物受光信息存储片281的信息并控制LED灯组10实现放置部31内黄瓜的幼苗受光为红光:蓝光为7∶2。当然,植物受光信息存储模块28的植物受光信息存储片281设置有很多个。如,具有黄瓜生长期的植物受光信息存储片281录入的信息就是红光:蓝光为7∶1;白萝卜生长期的植物受光信息存储片281录入的信息就是红光:蓝光为8∶1;油麦菜生长期的植物受光信息存储片281录入的信息就是红光:蓝光为9∶1;芽苗菜生长期的植物受光信息存储片281录入的信息就是红光:绿光:蓝光为6:2:1等等。且由于植物种类繁多,对于有的植物受光信息可能没有对应的植物受光信息存储片281,通过家庭实验或者类似大棚的农场地试验或者厂家试验方式录入至植物受光信息增加模块29,再通过无线发射与接收模块233将植物受光信息增加模块29的新录入信息传递至移动终端40,移动终端40的信息传递至云数据库,再由云数据库载入至各移动终端40,再由移动终端40传递至各基架30的植物受光信息增加模块29,这样不断补充新品种植物的受光信息,且针对各种类植物的生长过程可以根据消费者自身需求更改和添加信息,保证智能植物生长调节灯的应用的不断推广。针对本发明推广至各家庭,将智能植物生长调节灯通过基架30推至阳台等向阳地,通过旋转式太阳能电池模块262收集太阳能,放置部31置于阴处,旋转式太阳能电池模块262给予LED灯组10供能,且多余的能量储存至电能储存电池模块261存储,以备植物夜晚或者阴天使用,达到节能环保的作用。而对于长期阴暗的地方,本发明也是设计了接电插头接市电达到给予LED灯组10供能的目的。此外,本发明的控制单元20的检测模块21对于红光、蓝光、绿光检测采用定滤光片分波段滤光的方式对光照传感器红光传感器311、蓝光传感器312、绿光传感器313进行修正,实现对植物在光合作用中所需光因子强度的测量,而检测模块21的温度检测模块214、湿度检测模块215、二氧化碳浓度检测模块216对应的温度传感器314、湿度传感器315、二氧化碳浓度传感器316支持多点组网功能,实现多点检测。预警模块22通过计算相邻两次光照度变化幅度,并与PWM输出对比,自动判断LED灯组10是否正常工作,判断有异常时,由控制单元20输出报警信号,控制蜂鸣器221鸣响、警示灯222闪亮,实现预警功能。通信模块23的植物受光信息接收模块231、植物受光信息发送模块232实现智能植物生长调节灯自身信息的传递,无线发射与接收模块233实现智能植物生长调节灯与移动终端40之间的信息传递。补光模块24采用恒流驱动电路,其输出电流可透过不同阻值的外接电阻来调整各输出级的电流大小,在DIM脚连接脉宽调变(PWM)信号进行调光控制,脉宽决定亮度,利用PWM技术,通过调节PWM信号占空比来调节电流,最终调节红、蓝、绿光以及备用的其它光种的LED补光灯亮度。电能计量模块25保证智能植物生长调节灯整个电路电流及电压采集。电源模块26将220V的交流电压进行AC-DC变换,为系统工作提供工作电源。计时模块27保证植物受光的时间充足和准确,以达到助生产的最佳效果。

优选的,所述无线发射与接收模块233为蓝牙模块或者WIFI模块,所述的移动终端40为手机,所述的手机上设置有对应监测和控制检测模块21、补光模块24、电源模块26、计时模块27、植物受光信息存储模块28和植物受光信息增加模块29的APP。随着手机应用的逐渐推广,采用手机APP的监测和控制更方便发明的推广。

本发明应用到大棚、温室等农业生产上其可以采用传统吊挂式架体结构,下面结合附图,说明下本发明采用移动式推车结构应用于家庭中。

所述的基架30为移动式推车,所述的放置部31为开口向上的凹槽。

基架30上位于放置部31的槽口处立置有伸缩杆,所述的LED灯组10设置于所述的伸缩杆上。

所述的基架30上远离旋转式太阳能电池模块262侧设置可伸缩式推手32,基架30的底部设置福马轮33。

基架30设置呈移动式推车便于家庭的小范围移动栽植,放置部31呈凹槽状便于各种植物的稳定置放。设置的伸缩杆方便LED灯组10的调节,设置可伸缩式推手32和福马轮33方便对智能植物生长调节灯的移动。

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