一种智能植物补光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能植物补光系统，它包括LED灯、传感器阵列电路、传感器调理电路、采样滤波电路、单片机、基准电路、无线通讯电路、LCD驱动显示电路、人机交互按键、电源管理电路和时钟电路，所述传感器陈列电路、传感器调理电路、采样滤波电路和单片机依次串联，所述传感器调理电路和单片机之间还连接有基准电路，所述单片机还分别与LCD驱动显示电路、时钟电路和无线通讯电路连接，所述电源管理电路分别与LED灯、传感器阵列电路、传感器调理电路、采样滤波电路、单片机、基准电路、无线通讯电路、LCD驱动显示电路、人机交互按键和时钟电路连接。其能降低成本，减少人工维护，节约资源。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于农业
，尤其涉及一种智能植物补光系统。

技术介绍

随着世界人口的增加、农业用地的减少，各种能增加农作物产量的技术变得至关重要。其中一项重要技术就是利用各种人造光源对植物进行补光，从而达到增加植物光合作用、改变植物生长周期、提高产量的目的。
传统的植物补光技术采用白炽灯或节能灯，直接接入220V市电进行补光。这类产品不具备无线通讯功能，不能自动测量光照，不能自动调节补光灯光照，仅可以就地显示。在实际应用中，需要操作员按时开关电源并时刻观察系统的工作状态以确保安全，所以这种技术设备需要繁重的人工维护和高昂的费用。并且由于传统的白炽灯或节能灯补光效率低，浪费了大量的电能，也极大提高了补光费用。

技术实现思路

针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可节约资源和降低成本的补光系统。
为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
一种智能植物补光系统，它包括LED灯、传感器阵列电路、传感器调理电路、采样滤波电路、单片机、基准电路、无线通讯电路、LCD驱动显示电路、人机交互按键、电源管理电路和时钟电路，所述传感器陈列电路、传感器调理电路、采样滤波电路和单片机依次串联，所述传感器调理电路和单片机之间还连接有基准电路，所述单片机还分别与LCD驱动显示电路、时钟电路和无线通讯电路连接，所述电源管理电路分别与LED灯、传感器阵列电路、传感器调理电路、采样滤波电路、单片机、基准电路、无线通讯电路、LCD驱动显示电路、人机交互按键和时钟电路连接。
作为上述方案的进一步优化，所述单片机和电源管理电路之间还连接有语音播报电路。
进一步地，所述电源管理电路包括USB充电管理电路、电池和保护电路，更进一步地，所述USB充电管理电路设有USB输出接口和市电输入端。
进一步地，所述LED灯采用低压直流供电；更进一步地，所述LED灯具有静电保护电路。
进一步地，所述LED灯与电学元器件并联或串联，所述电学元器件包括单/双向TSV管、或并联单/双向齐纳管、或氧化铜电阻，这样单只LED灯具备在LED灯损坏不亮的情况下电路继续导通的特点，维护人员可以快速发现并更换受损的LED灯。
进一步地，所述传感器阵列电路包括光照传感器、温度传感器、或/和湿度传感器、或/和甲醛传感器、或/和氧气传感器、或/和粉尘传感器、或/和一氧化碳传感器、或/和挥发性有机气体(VOC)传感器、或/和可燃气体传感器。
进一步地，所述无线通讯电路包括WI-FI模块、或/和ZIGBEE模块、和/或蓝牙模块、和/或2.4G开关、和/或433开关。
与现有技术相比，本专利技术的优点包括：
本专利技术集成了无线通讯功能（如WI-FI通讯电路），并带有温度、光照传感器，可以实现实时监测温度、光照，并为用户提供环境温度、光照、系统状况显示及分析，还可根据用户需要或预设自动调整补光灯的光照；在系统出现故障时，可以及时向用户报警，在必要情况下切断电源，真正实现无人监守的智能补光系统；并且，该系统中的LED灯本身不具有电源电路，而是通过电源管理电路对系统中所有的LED灯进行分组集中供电，这样，既节约了成本又提高了系统稳定性、可靠性，便于维护；单只LED灯还具备在LED灯损坏不亮的情况下电路继续导通的特点，这样维护人员可以快速发现并更换受损的补光灯，而不必像维护传统串联补光灯系统那样将通路中的每只灯泡换下而发现受损的灯泡。
附图说明
图1是本专利技术一实施例的电路框图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
如图1所示，一种智能植物补光系统，它包括LED灯、传感器阵列电路、传感器调理电路、采样滤波电路、单片机、基准电路、无线通讯电路、LCD驱动显示电路、人机交互按键、电源管理电路和时钟电路，所述传感器陈列电路、传感器调理电路、采样滤波电路和单片机依次串联，所述传感器调理电路和单片机之间还连接有基准电路，所述单片机还分别与LCD驱动显示电路、时钟电路和无线通讯电路连接，所述电源管理电路分别与LED灯、传感器阵列电路、传感器调理电路、采样滤波电路、单片机、基准电路、无线通讯电路、LCD驱动显示电路、人机交互按键和时钟电路连接。所述单片机和电源管理电路之间还连接有语音播报电路。
所述电源管理电路包括USB充电管理电路、电池和保护电路，所述USB充电管理电路设有USB输出接口和市电输入端。所述LED灯采用低压直流供电；所述LED灯具有静电保护电路。所述LED灯与电学元器件并联或串联，所述电学元器件包括单/双向TSV管、或并联单/双向齐纳管、或氧化铜电阻。所述传感器阵列电路包括光照传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、氧气传感器、粉尘传感器、一氧化碳传感器、挥发性有机气体传感器、可燃气体传感器。所述无线通讯电路采用WI-FI模块。
本实施例中单只LED灯不具备电源转换电路，而是采用低压直流供电，依据客户需求可以连接保护电路，例如静电保护电路。系统中所有的补光灯根据需要可分为多组，每组串联多个补光灯，所有补光灯由电源管理电路进行分组集中供电。
本实施例的单只LED灯具备在LED灯损坏不亮的情况下电路继续导通的特点。此特点可通过给LED灯并联或串联电学元器件的方式实现，例如，LED灯并联单/双向TSV管、并联单/双向齐纳管、或串联氧化铜电阻。本实施例中电源管理电路负责对系统中其他元器件提供工作电源。
本实施例的WI-FI通讯电路包括WI-FI通讯模块。除此之外，本实施例还可以采用ZIGBEE模块、和/或蓝牙模块、和/或2.4G开关、和/或433开关组成所需要类型的无线通讯电路。单片机内包括执行以下步骤的固化程序：启动测量、采集数据、分析数据、计算结果、操控电源管理电路驱动LED灯。
本实施例还包括支持安卓系统或苹果系统的APP软件。APP软件包括UI界面、各级子菜单、各功能子程序。APP软件是安装在智能设备（如智能手机）上的程序，用户通过APP软件可以在局域网或者广域网范围内找到监测仪，并能快捷地查询当前或某时间段的环境温度、光照状况，设置智能LED灯的各项参数。
本实施例系统各部分运作原理及功能如下：
1、LED灯
单只LED灯内具有LED光源电路，它分为两部分，一部分是串/并联发光二极管电路；另一部分电路可使得补光灯在光二极管损坏不亮的情况下电路继续导通，这部分可通过给光二极管电路并联或串联电学元器件的方式实现，例如，并联单/双向TSV管、并联单/双向齐纳管、串联氧化铜电阻。
2、电源管理电路
电源管理电路包括USB充电管理电路、锂电池、和保护电路。其用于完成系统供电，并提供电量信号给单片机，提醒用户是否给产品充电。电源管理电路还负责动态调节LED灯的驱动电源以调节补光量。电源管理电路一般为多路输出，每路驱动多个串联LED灯；同时USB接口可以很方便的与很多设备连接。配套的交流充电器采用USB输出接口，其输入端接入市电AC220V或动力AC380V。
3、传感器阵列电路
传感器阵列电路包括温度、光照等传感器，可以较全面地监测分析环境温度、光照状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能植物补光系统，其特征在于，它包括LED灯、传感器阵列电路、传感器调理电路、采样滤波电路、单片机、基准电路、无线通讯电路、LCD驱动显示电路、人机交互按键、电源管理电路和时钟电路，所述传感器陈列电路、传感器调理电路、采样滤波电路和单片机依次串联，所述传感器调理电路和单片机之间还连接有基准电路，所述单片机还分别与LCD驱动显示电路、时钟电路和无线通讯电路连接，所述电源管理电路分别与LED灯、传感器阵列电路、传感器调理电路、采样滤波电路、单片机、基准电路、无线通讯电路、LCD驱动显示电路、人机交互按键和时钟电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能植物补光系统，其特征在于，它包括LED灯、传感器阵列电路、传感器调理电路、采样滤波电路、单片机、基准电路、无线通讯电路、LCD驱动显示电路、人机交互按键、电源管理电路和时钟电路，所述传感器陈列电路、传感器调理电路、采样滤波电路和单片机依次串联，所述传感器调理电路和单片机之间还连接有基准电路，所述单片机还分别与LCD驱动显示电路、时钟电路和无线通讯电路连接，所述电源管理电路分别与LED灯、传感器阵列电路、传感器调理电路、采样滤波电路、单片机、基准电路、无线通讯电路、LCD驱动显示电路、人机交互按键和时钟电路连接。
2.根据权利要求1所述的智能植物补光系统，其特征在于，所述单片机和电源管理电路之间还连接有语音播报电路。
3.根据权利要求1所述的智能植物补光系统，其特征在于，所述电源管理电路包括USB充电管理电路、电池和保护电路。
4.根据权利要求3所述的智能植物补光系统，其特征在于，所述USB充电管理电路设有US...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴松楠，陈迎曦，
申请(专利权)人：苏州镭旭光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32