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1，亮度最高。图9为PWM调光模式占空比为10%原理图，图10为PWM调光模式占空比为90%原理图。
[0027]参见图6，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P1.1-P1.5管脚输出分别接至PT4115芯片的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。P2.2-P2.7管脚输出接至RF接收模块。C7和Rl构成单片机复位电路，在上电时对程序复位，C7可用10yF/25V电解电容，Rl用IK精密电阻。C5、C6和CRl构成单片机振荡电路，提供时间基准，C5和C6可用22pF瓷片电容，CRl可用12MHz晶振。
[0028]参见图6，RF接收模块采用挪威Nordic公司推出的2.4G单片无线射频收发芯片nRF24L01+，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。该模块接口引脚CE、CSN、SCK、MOSI, MISO、IRQ分别与微处理器STC89C52RC的P2.2-P2.7端口连接，由微处理器控制信号的接收与发射。信号发射主要通过接口引脚CE、SCK和MOSI来完成。当微处理器请求发送数据时，置CE为高电平，此时的接收机地址和有效载荷数据作为nRF24L01+的内部时钟，可用请求协议或微处理器将速率调至IMbps ;置CE为低电平可激活发射。信号接收主要使用接口引脚CE、CSN、SCK和MISO来实现。当正确设置射频数据包输入载荷的地址和大小后，置CE为高电平即可激活接收，此后便可在nRF24L01+监测信息输入，200us内若收到有效数据包，则给微处理器一个中断并置CSN高电平，以使微处理器以时钟形式输出有效载荷数据，待系统收到全部数据后nRF24L01+再置CSN为低电平，此时如果CE保持高电平，则等待新的数据包，若CE置低电平，则开始接收新的序列。
[0029]参见图8，遥控器200采用NORDIC最新推出的无线SOC单片机nRF24LEl，该芯片内部集成了增强型8位8051微处理器和nRF24L01+2.4GHz射频收发器，并通过SPI接口进行通信。其中端口 P0.4-P0.6连接实时时钟芯片DS1302，为保证DS1302正常工作，需要在引脚VCC2接5V电压，在引脚VCCl接3V电压，在引脚Xl与X2之间接32.768MHz晶体振荡器Y2 ;本电路的3V为后备电源，采用纽扣电池供电，以保证在断电的时候不会发生时间丢失问题。端口 P0.1-P0.3连接3个功能按键。模式功能按键可选择需要调节的LED颜色，选中需要调节哪种颜色，对应颜色LED指示灯变亮；亮度增大键和亮度减小键可以实现红蓝黄绿白光0-100级范围内的任意亮度调节。
[0030]采用本基于无线网络控制的多波长LED阵列光源对照仪进行松线虫光照培养的【具体实施方式】如下:通过遥控器开启本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。
[0031]不同波长光源处理后，松材线虫的种群繁殖数量如图11所示。
[0032]从图11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 土 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】
1.一种基于无线网络控制的多波长LED阵列光源对照仪，由LED阵列光源(100)和遥控器(200)两部分组成；LED阵列光源(100)由上至下包括开关电源(101)、LED光源控制器(102),LED阵列光照板(103)和支架(104)，其特征在于:AC220V经开关电源(101)转换为DC24V为后续LED光源控制器(102)和LED阵列光照板(103)供电，LED光源控制器(102)配有5个控制接口，可同时驱动和控制5块LED阵列光照板(103);遥控器(200)包括电池组、控制信号处理器、功能按键和RF发射模块，其特征在于:所述遥控器(200)使用RF射频信号与LED阵列光源(100)以无线方式连结；所述LED光源控制器(102)内部包含有微处理器，该微处理器连接有RF接收模块，接收来自遥控器(200)的指令信号，并采用PWM信号控制驱动电流大小来调节LED阵列光照板(103)的光照强度。
2.如权利要求1所述的一种基于无线网络控制的多波长LED阵列光源对照仪，其特征是所述的开关电源(101)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所述的一种基于无线网络控制的多波长LED阵列光源对照仪，其特征是所述遥控器(200)面板上设置有开关、模式、亮度增加、亮度减小四种功能按键和LED颜色指示灯，采用无线射频信号，有效控制距离20m。
4.如权利要求1所述的一种基于无线网络控制的多波长LED阵列光源对照仪，其特征是所述的LED阵列光照板(103)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(103)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5_，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所述的一种基于无线网络控制的多波长LED阵列光源对照仪，其特征是每块LED阵列光照板(103)配置4根支架(104)，所述的支架(104)高度可自由调节。
【专利摘要】一种基于无线网络控制的多波长LED阵列光源对照仪，由LED阵列光源和遥控器两部分组成。LED阵列光源包括开关电源、LED光源控制器、LED阵列光照板和支架；遥控器包括电池组、控制信号处理器、功能按键和RF发射模块。所述遥控器使用RF射频信号与LED阵列光源以无线方式连结；LED光源控制器内部包含有微处理器，该微处理器连接有RF接收模块，接收来自遥控器的指令信号，并采用PWM信号控制驱动电流大小来调节LED阵列光照板的光照强度。本LED阵列光源具有波宽窄、波长类型丰富、光色光质可调、响应时间快等优点，同时由于采用了RF遥控技术，可以非常方便地实现对LED阵列光源的远程控制，具有功耗低，传输距离远，抗干扰性更强，稳定性更高等优点。
【IPC分类】F21Y101-02, F21V23-00, A01G9-20, F21S2-00, C12M1-00, F21V19-00
【公开号】CN204592923
【申请号】CN201520144484
【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