一种基于混合光谱的LED植物生长杀虫灯制造技术

本发明专利技术公开了一种基于LED混光的植物生长杀虫灯，属于植物LED照明领域，由LED灯点阵、单片机控制系统、外壳、杀虫电网组成。本发明专利技术设计的基于LED混光的植物生长杀虫灯，通过实验得到特定蚊虫所喜好的光源的功率分布，通过特定算法可以得到红、绿、蓝三基色LED在目标光源中所占的比例，改变单片机控制系统发出的三路PWM波的占空比可以改变LED恒流驱动的电流，LED的发光功率随之改变，即可得到目标光源。这能够解决普通植物杀虫灯单一色彩、对益虫以及人体都会造成一定伤害的技术问题，为植物杀虫并优化提供一定指导。

LED plant growing insect killing lamp based on mixed spectrum

The invention discloses a plant growth insect killing lamp based on LED mixing light, belonging to the field of plant LED lighting, comprising a LED lamp lattice, a singlechip control system, a casing and an insect killing power grid. LED light mixing plant growth lamp based on the design of the invention, the power distribution of the light source is obtained by experiment specific mosquito preferences, through a specific algorithm can get red, green and blue three primary colors LED for target light source in the proportion of the change of microcomputer control system issued three PWM wave duty cycle to change the current LED constant current drive, the luminous power LED changed, can get the target source. It can solve the technical problems of General Plant insecticidal lamps on beneficial insects and human single color, will cause certain damage, and provide some guidance for the optimization of insecticidal plant.

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合光谱的LED植物生长杀虫灯
本专利技术涉及一种基于LED混光的植物生长杀虫灯，属于植物LED照明领域。
技术介绍
每一种植物都有偏好的光源，昆虫也是一样，都有自己喜好的特定光源。目前，有关昆虫的趋光性存在几种假说，如光定向行为假说、生物天线假说、光干扰假说等。虽然没有确定的理论依据，但是特定昆虫偏好的光源所在的波段范围可以通过实验得到。目前市场上绝大多数的植物杀虫灯都是利用紫外线来吸引蚊虫，单一的光源对于蚊虫的吸引效果并不好，使用的过程中也会误杀一些益虫，并且长时间暴露在紫外线环境下会对人体的皮肤照成一定的伤害。综上可得，市场上销售的紫外线杀虫灯并不是一个很好的选择。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于LED混光的植物生长杀虫灯，可设计发光功率分布主要集中在特定波段，根据LED混光配比得到最适宜的光源。通过查阅相关资料和实验数据，可以在设计LED混光比例时避开特定波段，便可避免错杀益虫，又不会对人体造成损害。解决了传统的植物生长杀虫灯误杀植物益虫以及对农业工作者的健康有一定影响的缺陷，为植物杀虫提供一种切实有效的光源，具有针对性强、环保、对人体无害等特点。基于LED混光的植物生长杀虫灯，其结构由LED灯点阵、单片机控制系统、外壳、杀虫电网组成。所述LED点阵为嵌在外壳内部的直线型竖向排列LED灯组，由红、绿、蓝三基色LED灯组成，控制三基色LED的发光情况可以混合出各种不同颜色的光源。本专利技术采用基于NUD4001的恒流驱动电路来驱动三基色LED灯，确定目标光源的功率分布之后通过算法便可得到三基色光源在该功率分布中所占的权重，通过改变流过LED灯的电流可以控制LED灯的发光功率，便可混合调配出目标光源。所述单片机控制系统采用89C51系列单片机，易于操作。编写程序，使单片机控制系统发出三路互不干扰且占空比可调的PWM波。确定目标蚊虫之后，三路PWM波的占空比即随之确定，驱动恒流源NUD4001使其实现不同电流的恒定工作。不同的目标蚊虫，只需通过查阅相关资料或者完成实验来确定目标光源，并且利用算法得到三基色光源各自比重之后即可确定三路互不干扰的PWM波的占空比来控制三基色LED的发光功率。即不同的蚊虫，只需调整程序中的发波部分，改变三路PWM波的占空比即可。具有操作简单、目的性强等特点。所述外壳为长方体，外壳的下部有一透明材质的蚊虫收纳盒，用于存储被高压电网击杀的蚊虫。该收纳盒可拆卸清洗，当收纳盒内基本装满蚊虫时，使用者可直接拆卸下收纳盒，将其内部蚊虫残骸清理干净之后重新装回使用。所述杀虫电网为一高压电压，呈长方形状，嵌在外壳上。杀虫电网与电源直接相连，工作时，杀虫电网便通电，当蚊虫触碰到杀虫电网时，电网便会释放高压电击杀蚊虫。杀虫电网可以瞬时杀死目标蚊虫，不会产生明火，环保健康。该基于LED混光的植物生长杀虫灯，利用算法得到特定蚊虫所喜好的光源的功率分布，设置参数便可以得到目标光源。这能够有效解决普通植物杀虫灯单一色彩、对益虫以及人体都会造成伤害的技术问题，为植物杀虫并优化提供一定指导。附图说明图1是基于LED混光的植物生长杀虫灯的整体构造图；图2是基于LED混光的植物生在杀虫灯的单片机控制原理图；图3是基于NUD4001的三基色LED恒流驱动电路图；具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，基于LED混光的植物生长杀虫灯，由LED灯点阵1、杀虫电网2、收纳盒3、单片机控制系统4组成。本专利技术中LED灯点阵1由红、绿、蓝三基色LED灯组成，控制三基色LED的发光情况可以混合调配出各种不同发光功率的光源。三基色LED灯驱动电路分为恒流型和恒压型，由于LED正向压降的变化都会导致流过LED的电流发生变化，从而引起LED的亮度变化。为了解决LED正向压降对于LED亮度的影响，故选择恒流驱动。本专利技术中杀虫电网2为一高压电压，呈长方形状，嵌在长方体外壳上，与外壳准确衔接。在本专利技术开始工作时，杀虫电网开始通电。当蚊虫触碰到杀虫电网时，电网便会释放高压电，能够瞬时杀死目标蚊虫，不会产生明火。本专利技术中收纳盒3通过卡槽嵌在外壳的下部，用于存储被高压电网击杀的蚊虫。该收纳盒3可拆卸清洗，使用者可透过透明外壳观察到收纳盒内蚊虫的存储情况。当收纳盒内基本装满蚊虫时，使用者可直接拆卸下收纳盒，将其内部蚊虫残骸清理干净之后重新装回使用。本专利技术中单片机控制系统4选用89C51系列单片机。单片机控制系统通过稳压器与高压电网电性串联。配置单片机控制系统发出三路互不干扰的独立PWM波分别驱动三路基于NUD4001的三基色LED恒流驱动电路，改变三路PWM波的占空比即可改变恒流控制端的恒定电流，三路LED灯的发光亮度随之改变。当确定所要捕杀的蚊虫之后，通过查阅相关资料或进行实验即可确定目标光源。利用算法可以得出三基色光源在目标光源功率分布中所占的比例，即可得到三路PWM波的占空比，通过调整单片机控制系统的执行程序即可使单片机发出所需占空比的三路PWM波，最终即可获得目标光源。改变PWM波的占空比只需改变程序中的发波部分即可，操作简单、目的性强。图2为本专利技术的单片机控制原理图，确定目标光源的功率分布之后，即可通过算法确定三基色LED在目标光源中所占的权重，就可以更改程序中的发波部分来实现对于PWM波的占空比的改变。由PWM波驱动恒流源NUD4001，改变PWM波的占空比，即可改变LED的驱动电流，从而改变LED的发光功率。图3为本专利技术的基于NUD4001的三基色LED恒流驱动电路图，改变NUD4001的恒定电流即可改变三基色LED灯的发光功率。由单片机控制系统发出三路互不干扰的独立PWM波来驱动NUD4001，通过改变PWM波的占空比可以驱动NUD4001实现对不同电流的恒定，即可改变LED的发光功率。通过算法计算目标光源中三基色光源各自所占的比重，调节相应的PWM波的占空比，即可得到目标光源。本专利技术基于以下LED混光算法原理：将光谱配比简化为光色配比，使目标光色满足CIE1931xy色度图上的特定点，常见的混色方法有二色、三色和四色法，也有研究者使用改进的人工鱼群算法搜索最优解。根据目标光谱、光通量等设计目标建立线性约束条件，将光源总功率作为目标函数，在可行区域内求最优解，即目标光谱LED光源的最优配比，从而得到符合预期光谱功率分布的LED配比方案。若目标光谱的功率分布如下：波段(nm)380-520520-570570-610610-720720-740比例50％5％10％30％5％算例选取11种不同的LED灯，该11种LED的光谱分布基本涵盖了可见光的所有波段，可以保证在一定的约束条件下有可求解。目标光谱功率分布与LED灯光谱分布可视为本算例的已知条件据此需求求解的决策变量是组成目标光谱的各LED通道的权重。具体算法如下：首先，11种LED中，第i个LED的功率记为Pi,与之对应的各LED的权重记为Wi，其中i＝[1，11]，则目标光源的总功率Ptotal可由下式(1)求得其中Pi(λ)为第i个LED的光谱功率函数，可视为已知数据。与公式(1)类似地，各波段的功率可计算如下式(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。11种LED灯的光通量为已知，记第i个LED的光通量记为Fi，则目标LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LED混光的植物生长杀虫灯，其特征在于：可设计发光功率分布主要集中在特定波段，根据LED混光配比得到最适宜的光源，通过查阅相关资料和实验数据，可以在设计LED混光比例的时避开特定波段。

【技术特征摘要】
1.一种基于LED混光的植物生长杀虫灯，其特征在于：可设计发光功率分布主要集中在特定波段，根据LED混光配比得到最适宜的光源，通过查阅相关资料和实验数据，可以在设计LED混光比例的时避开特定波段。2.一种基于LED混光的植物生长杀虫灯，由LED灯点阵（1）、杀虫电网（2）、收纳盒（3）、单片机控制系统（4）四部分组成，其特征在于：采用基于NUD4001的恒流驱动电路来驱动三基色LED灯。3.根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴一新，陈亮，陈欣平，彭杰，刘杨，杨凯，孟彦龙，
申请(专利权)人：横店集团得邦照明股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33