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智能LED植物生长灯控制系统解决方案
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光是影响植物光合作用的主要因素,实验研究表明,光合效率最高的光波段波长380~600nm,其中红、蓝两波段为有效吸收带。如今,由于土地资源的短缺,大规模的室内人工培养逐渐成为一种新的培养方式,植物工厂应运而生,LED作为光合作用的光源,成为植物的舞台。

发光二极管是一种可将电能转换为光能的半导体电子元件,其转换效率高达60%,与传统光源相比,具有波长种类多、节能环保、寿命长等特点,在农业生产中得到广泛应用。当前植物补光系统通常是以红蓝灯珠子固定配比实现定光度的补光方式,很难满足不同植物或同株植物不同生长期对光照度的要求,容易引起补光不足或过度补光等现象,就人力需求而言,不利于人员移动遥控,降低工作效率。为了克服现有补光设备的不足,在智能插座基础上,采用ZigBee无线通讯的方式,设计了智能LED植物生长灯控制系统。

智能LED植物生长灯控制系统设计

本文中所提出的控制系统由智能插座、智能驱动、LED植物生长灯三个部分组成,其中智能驱动器与LED植物生长灯组合为智能灯头。系统设计每一个智能插座实现对8盏智能灯的控制,通过220V电源的无线网络控制智能驱动器。

首先,智能插座与智能驱动装置通过ZigBee技术进行通讯,并在智能插座上设置了多种场景模式;可按需设置LED智能灯头接入,使智能灯头可根据所选的场景模式自动补光,达到了植物在不同生长期对光照的需求。同时,采用22位二进制数据传输协议,实现了智能插座与智能驱动器间的数据传输,采用了22位二进制传输协议。地址信号P19P21代表地址信号,智能插座可以控制8个智能LED智能灯;P18代表读/写信号,该信号的读出信号是0时,写入信号是1时,而P16P17则是预先设定的温度信号,输出值可分为4级;P8P15为预先设定的蓝光光照信号;P0P7表示红光光照度预设信号;根据影响作物的性能指标设定传输协议的预设值。

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