用于植物照明光源配光的led灯光控制装置和控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED电路控制领域，尤其涉及一种用于植物照明光源配光的LED灯光控制装置和控制方法。
【背景技术】
[0002]LED植物照明配光系统采用LED (Light Emitting D1de)作为光源。LED已经广泛用于植物照明领域。与传统的光源相比，LED具有节能、环保、寿命长、体积小、波长固定等显著优点，相较于目前常用荧光灯或高压钠灯等人工光源，是一种非常适合的人工光源。随着大功率LED的光效提升，功率型LED的光效已近达到1001m/W至1611m/W，使LED作为植物照明光源成为可能。
[0003]LED在农业领域的应用正逐渐受到世界各国的广泛关注。目前，基于LED的植物照明技术已经取得了重大的突破，LED已广泛用于农业领域。但目前市场上大部分研发方案和产品仍采用补光时间，补光光强、光质恒定的补光方式，未考虑不同植物在不同生长阶段需光总量的差异，从而造成补光不足或补光过度的现象，仍未能真正意义上解决低能耗精准化补光的问题。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种用于植物照明光源配光的LED灯光控制装置和控制方法。
[0005]为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种用于植物照明光源配光的LED灯光控制装置，其包括:电源模块、控制模块、驱动模块和补光模块；
[0006]电源模块供电端连接控制模块电源端，所述电源模块驱动供电端连接驱动模块电源端，所述驱动模块驱动端连接补光模块电源端，所述补光模块控制端连接控制模块补光控制端，所述控制t吴块驱动控制端连接驱动t吴块控制端；
[0007]所述驱动模块包括红光驱动单元和蓝光驱动单元，所述红光驱动单元驱动补光模块中红光补光模块，所述蓝光驱动单元驱动补光模块中蓝光补光模块，通过控制模块分别控制红光驱动单元和蓝光驱动单元，使补光模块发出的光的强度和光照时间能够调节，促进植物生长。
[0008]所述的用于植物照明光源配光的LED灯光控制装置，优选的，所述控制模块为STC89C51 芯片。
[0009]所述的用于植物照明光源配光的LED灯光控制装置，优选的，所述驱动模块采用MBI1802 芯片。
[0010]本发明还公开一种用于植物照明光源配光的LED灯光控制方法，其包括如下步骤:
[0011]S1，根据植物的种类设置LED灯光照时间和强度，设置信号发送到控制模块进行处理；
[0012]S2，所述控制模块发送PWM控制信号控制驱动模块，通过PWM控制信号对补光模块进行补光，将补光强度照射在植物体上；
[0013]S3，当照射强度达到要求之后，控制每天的照射时间，根据植物的生长周期判断照射的天数，通过控制模块控制照射天数，当照射天数和照射强度执行完毕之后，根据植物生长状态进行补充照射或者停止照射。
[0014]所述的用于植物照明光源配光的LED灯光控制方法，优选的，所述S1包括:
[0015]定义控制模块PWM输出端口，DR为红色PWM信号输出端口，DB为蓝色PWM信号输出端口 ；
[0016]对控制模块红色位寄存器设置DR = P2~0，P2~0即控制模块的2脚输出为0 ;
[0017]对控制模块蓝色位寄存器设置DB = P2~l，P2~l即控制模块的2脚输出为1 ;
[0018]通过设置完成之后，通过控制模块控制驱动模块的蓝光补光模块和红光补光模块。
[0019]所述的用于植物照明光源配光的LED灯光控制方法，优选的，所述S2包括:
[0020]定义不同植物在不同阶段需光量:
[0021]天数数组days[]为设置植物不同生长阶段各自的时长；小时数组h0urS[]为设置每一个生长阶段内每一天照射时长；红光数组red_illuminat1n[]和蓝光数组blue_illuminat1n[]分别为设置每一天内红光照射强度和蓝光照射强度，4个数组中的数据
——对应；
[0022]对控制模块天数数组设置为days [5] = {};
[0023]对控制模块小时数组设置为hours [5] = {};
[0024]对控制模块单精度红光数组设置为red_illuminat1n[5] = {}；
[0025]对控制模块单精度蓝光数组设置为blue_illuminat1n[5] = {}；
[0026]其中，植物的每个阶段照射天数、每天照射时长和补光照射强度根据植物不同生长阶段合适照射补光时长和强度数据填写。
[0027]所述的用于植物照明光源配光的LED灯光控制方法，优选的，所述S2中PWM控制信号还包括:
[0028]对PWM信号进行计算，
[0029]设置红光补光模块和蓝光补光模块LED频率为50HZ，在20ms为一个周期，经过计算把光照强度转换为PWM信号；最后红光数组red_illuminat1n[];蓝光数组blue_illuminat1n []表示红光、蓝光在20ms内的照射时长，在PWM信号中为低电平段；
[0030]red_illuminat1n[k] = red_illuminat1n[k]/(340)；
[0031]red_i 1 luminat1n [k] = (red_i 1 luminat 1n [k] *10*20 + 5) /10 ;blue_illuminat1n[k] = blue_illuminat1n[k]/(220)；
[0032]blue_illuminat1n[k] = (blue_illuminat1n[k]*10*20+5)/10 ;其中 k 为照射时长。
[0033]所述的用于植物照明光源配光的LED灯光控制方法，优选的，所述S3包括:
[0034]当开始执行补光照射时装入初值50ms，在每计时50ms，控制模块进入中断程序，并重新装入初值，开始下一次计时；当控制模块进入中断1200次时，表示控制模块已经计时30min。当控制模块计时48个半小时时，表示已计时到一天，系统重新计时；控制模块设置一天为48个时间段，均分为30min，由定时器精确计时。
[0035]所述的用于植物照明光源配光的LED灯光控制方法，优选的，所述S3包括:
[0036]照射时由第一个阶段的第一天开始直到最后一天，接下来开始第二个阶段的照射，就这样一直到最后一个阶段的最后一天，执行其循环功能；
[0037]控制模块设置在早上9点前和下午5点以后进行补光照明；如设置天数数组
days [5] = {15，20，......}，和小时数组hours [5] = {6，5，......}，第一个阶段补光照射15
天，每天照射时长6为小时，均分在早上6:00到9:00和下午5:00到8:00 ;第二个阶段补光照射20天，每天照射时长为5小时，均分在早上6:30到9:00和5:00到7:30 ;由于系统设置为50HZ，所以执行一次为20ms，控制红光、蓝光的亮灭时间而控制其发光强度；
[0038]设置j = 1 ；j< =天数数组days[i] ； j继续累加，i = j ；
[0039]在hh〈18_hours [i]时，补光模块的补光灯媳灭，其中hh为时间，
[0040]当hh> = 18-hours [i]和hh〈18时，补光模块进行补光时间段，
[0041]当hh> = 18和hh〈34时，补光模块的补光灯熄灭，
[0042]当hh> = 34和hh〈34+hours [i]时，补光模块进行补光时间段，
[0043]当hh> = 34+hours [i]和hh〈48时，补光模块的补光灯媳灭，
[0044]j++，
[0045]如果j〈=天数数组days[i]返回到，
[0046]在hh〈18_hours [i]时，
[0047]如果j>days[i]且 i〈 = 2，执行 i++ ;返回到在 hh〈18_hours [i]时，
[0048]否则，结束。
[0049]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
[0050]本发明很好的解决了目前LED植物照明产品未能真正低能耗补光的问题。实现对植物在不同生长阶段、不同环境下的补光光质、光照强度和光照时间进行按时按需补光，系统具有精确化、智能化、低能耗的特点。
[0051]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0052]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0053]图1是本发明的原理图；
[0054]图2是本发明单片机控制模块，硬件电路图；
[0055]图3是本发明驱动电路，硬件电路图；
[0056]图4是本发明电源转换电路，电路图；
[0057]图5是本发明的软件流程图。
【具体实施方式】
[0058]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描