一种多波长植物生长灯及其培育方法与流程

本发明涉及植物生长灯领域，具体涉及一种多波长植物生长灯及其培育方法。

背景技术：

我国在21世纪前十年已逐步将LED灯应用于现代农业生产领域中，由于它具有能耗低、寿命长、而且还能根据作物的需要调节光质、光量，促进作物生产发育，显著提高了产量与品质，因此，正越来越受到人们的关注。

有资料记载，不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的，植物光合作用需要的光线，波长在380～780纳米之间；而波长在380～520纳米之间的蓝紫光以及波长在610～780纳米之间的红橙光对于光合作用贡献最大。

蓝色LED发出的波长通常在450纳米左右的蓝光以及红色LED发出的波长在660纳米左右的红光，刚好可以提供植物所需的光线。因此，用于促进植物生长的所谓植物灯，比较理想的选择就是使用这两种颜色组合，蓝色光能促进绿叶生长，红色光有助于开花结果。所以，对不同植物，以及其生长周期中去调节红色和蓝色光的比例，能达到最佳生长效果。

植物生长过程中所适应最佳的光线波长并不是不变的，植物在不同阶段适宜的光线波长不同。现有的植物生长灯普遍采用多个单灯来完成，而每个单灯只具有单一波长的光线，不仅布置麻烦，消耗功率大，而且混色效果差，对植物生长促进效率低。现有的植物生长灯也缺少针对植物在不同生长阶段不同光线波长需求的控制机制，缺乏针对植物在不同生长阶段进行细致的调节。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明公开一种多波长植物生长灯及其培育方法,可加强植物灯混色效果并根据植物生长需求配置相应波长及色温的灯光促进植物生长。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种多波长植物生长灯，包括LED光源组基面以及设置在基面上的多个LED光源组，同一LED光源组串联有多个相同波长或光色相同的LED光源。

优选的，所述LED光源可以为LED灯珠或LED芯片。

优选的，还包括电源以及设置在电源与所述多个LED光源组之间的控制模块，控制模块用于控制LED光源组与电源之间的通断。

优选的，所述多个LED光源组之间并列、平行设置在所述基面上。

优选的，所述多个LED光源组放射状地设置在所述基面上。

优选的，所述多个LED光源组交错、螺旋状地设置在所述基面上。

优选的，还包括控制芯片及检测模块，所述控制芯片包括控制模块、计时模块、存储模块、输入模块，所述计时模块、存储模块、输入模块及检测模块分别与控制模块通信连接，所述控制模块分别电连接有的多个LED光源组, 所述控制芯片电连接有电源；

检测模块：用于检测环境的温度及湿度；

控制模块：用于控制LED光源组的工作组数及进行数据处理；

计时模块：用于LED光源组工作时长进行计时；

存储模块：用于控制模块数据的存储及校对；

输入模块：用于向控制模块输入预设参数。

优选的，所述LED光源组包括光色分别为蓝色、紫色、红色、橙色的蓝色LED光源组、紫色LED光源组、红色LED光源组、橙色LED光源组。

优选的，所述蓝色LED光源组及紫色LED光源组的LED发光单元波长范围为380～520纳米，所述红色LED光源组及橙色LED光源组的LED发光单元波长范围为610～780纳米。

优选的，所述检测模块包括温度传感器及湿度传感器。

一种多波长植物生长灯的培育方法，包括以下步骤：

步骤1，设定光照周期，每个光照周期内的光照时长，LED光源组色温，LED光源组波长，空气湿度临界值，空气温度临界值；

步骤2，启用相应色温及波长的LED光源组，同时启动计时模块进行计时；

步骤3，检测实时的空气湿度值及空气温度值，并将其分别与空气湿度临界值、空气温度临界值进行对比；

步骤4，当空气湿度值低于空气湿度临界值最低值，控制模块降低LED光源组的光强；当空气湿度值高于空气湿度临界值最高值，控制模块提高LED光源组的光强；当空气温度值高于空气温度临界值最高值，控制模块降低LED光源组的光强；当空气温度值低于空气温度临界值最低值，控制模块提高LED光源组的光强。

本发明的有益效果在于 ：

本发明将多个不同波长的LED发光单元集中在同一盏植物生长灯，由同一发光处对植物进行光照，具有极好的混色效果而且控制方便，同时将各组相同波长及色温的LED发光单元分别串联起来并与控制模块连接，通过控制模块控制发光LED光源组的色温及波长，可根据植物生长的不同需求进行催化，对植物生长促进效率高。通过控制芯片及检测模块对LED光源组进行预设调控，可根据植物不同生长期需求，设定适宜色温及波长的LED光源组促进生长，可控性强、针对性好。

附图说明

图1为本发明信号流向图。

图2为本发明实施例1的LED光源组排列示意图。

图3为本发明实施例2的LED光源组排列示意图。

图4为本发明实施例3的LED光源组排列示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1

本实施例提供一种多波长植物生长灯及其控制方法，如图1、图2所示，包括LED光源组基面以及设置在基面上的多个LED光源组，同一LED光源组串联有多个相同波长或光色相同的LED光源。

还包括电源以及设置在电源与所述多个LED光源组之间的控制模块，控制模块用于控制LED光源组与电源之间的通断。

所述多个LED光源组之间并列、平行设置在所述基面上。

包括控制芯片及检测模块，所述控制芯片包括控制模块、计时模块、存储模块、输入模块，所述计时模块、存储模块、输入模块及检测模块分别与控制模块通信连接，所述控制模块分别电连接有多组LED光源组，同一组LED光源组串联有多个相同波长范围及色温的LED发光单元，所述控制芯片电连接有电源；

检测模块：用于检测环境的温度及湿度；

控制模块：用于控制LED光源组的工作组数及进行数据处理；

计时模块：用于LED光源组工作时长进行计时；

存储模块：用于控制模块数据的存储及校对；

输入模块：用于向控制模块输入预设参数。

所述检测模块包括温度传感器及湿度传感器。

所述计时模块输出端连接控制模块输入端，所述存储模块输出端连接控制模块输入端，控制模块输出端连接存储模块输入端，所述输入模块输出端连接控制模块输入端，所述温度传感器及湿度传感器的输出端分别连接控制模块输入端。

输入模块向控制模块输入预设参数，控制模块将预设参数存储到存储模块，同时控制模块依据预设参数启动计时模块及相应波长及色温的LED光源组。温度传感器及湿度传感器检测环境中空气的温度及湿度并将实时温度及湿度反馈给控制模块，控制模块调用存储模块的预设参数与反馈的数据做对比，根据实时温度及湿度启动或调节相应的LED光源组。

所述LED光源组包括色温分别为蓝色、紫色、红色、橙色的蓝色LED光源组、紫色LED光源组、红色LED光源组、橙色LED光源组。

所述蓝色LED光源组及紫色LED光源组的LED发光单元波长范围为380～520纳米，所述红色LED光源组及橙色LED光源组的LED发光单元波长范围为610～780纳米。

实施例2

本实施例提供一种多波长植物生长灯及其控制方法，如图1、图3所示，包括LED光源组基面以及设置在基面上的多个LED光源组，同一LED光源组串联有多个相同波长或光色相同的LED光源。

还包括电源以及设置在电源与所述多个LED光源组之间的控制模块，控制模块用于控制LED光源组与电源之间的通断。

所述多个LED光源组放射状地设置在所述基面上。

包括控制芯片及检测模块，所述控制芯片包括控制模块、计时模块、存储模块、输入模块，所述计时模块、存储模块、输入模块及检测模块分别与控制模块通信连接，所述控制模块分别电连接有多组LED光源组，同一组LED光源组串联有多个相同波长范围及色温的LED发光单元，所述控制芯片电连接有电源；

检测模块：用于检测环境的温度及湿度；

控制模块：用于控制LED光源组的工作组数及进行数据处理；

计时模块：用于LED光源组工作时长进行计时；

存储模块：用于控制模块数据的存储及校对；

输入模块：用于向控制模块输入预设参数。

所述检测模块包括温度传感器及湿度传感器。

所述计时模块输出端连接控制模块输入端，所述存储模块输出端连接控制模块输入端，控制模块输出端连接存储模块输入端，所述输入模块输出端连接控制模块输入端，所述温度传感器及湿度传感器的输出端分别连接控制模块输入端。

输入模块向控制模块输入预设参数，控制模块将预设参数存储到存储模块，同时控制模块依据预设参数启动计时模块及相应波长及色温的LED光源组。温度传感器及湿度传感器检测环境中空气的温度及湿度并将实时温度及湿度反馈给控制模块，控制模块调用存储模块的预设参数与反馈的数据做对比，根据实时温度及湿度启动或调节相应的LED光源组。

所述LED光源组包括色温分别为蓝色、紫色、红色、橙色的蓝色LED光源组、紫色LED光源组、红色LED光源组、橙色LED光源组。

所述蓝色LED光源组及紫色LED光源组的LED发光单元波长范围为380～520纳米，所述红色LED光源组及橙色LED光源组的LED发光单元波长范围为610～780纳米。

实施例3

本实施例提供一种多波长植物生长灯及其控制方法，如图1、图4所示，包括LED光源组基面以及设置在基面上的多个LED光源组，同一LED光源组串联有多个相同波长或光色相同的LED光源。

还包括电源以及设置在电源与所述多个LED光源组之间的控制模块，控制模块用于控制LED光源组与电源之间的通断。

所述多个LED光源组交错、螺旋状地设置在所述基面上。

包括控制芯片及检测模块，所述控制芯片包括控制模块、计时模块、存储模块、输入模块，所述计时模块、存储模块、输入模块及检测模块分别与控制模块通信连接，所述控制模块分别电连接有多组LED光源组，同一组LED光源组串联有多个相同波长范围及色温的LED发光单元，所述控制芯片电连接有电源；

检测模块：用于检测环境的温度及湿度；

控制模块：用于控制LED光源组的工作组数及进行数据处理；

计时模块：用于LED光源组工作时长进行计时；

存储模块：用于控制模块数据的存储及校对；

输入模块：用于向控制模块输入预设参数。

所述检测模块包括温度传感器及湿度传感器。

所述计时模块输出端连接控制模块输入端，所述存储模块输出端连接控制模块输入端，控制模块输出端连接存储模块输入端，所述输入模块输出端连接控制模块输入端，所述温度传感器及湿度传感器的输出端分别连接控制模块输入端。

输入模块向控制模块输入预设参数，控制模块将预设参数存储到存储模块，同时控制模块依据预设参数启动计时模块及相应波长及色温的LED光源组。温度传感器及湿度传感器检测环境中空气的温度及湿度并将实时温度及湿度反馈给控制模块，控制模块调用存储模块的预设参数与反馈的数据做对比，根据实时温度及湿度启动或调节相应的LED光源组。

所述LED光源组包括色温分别为蓝色、紫色、红色、橙色的蓝色LED光源组、紫色LED光源组、红色LED光源组、橙色LED光源组。

所述蓝色LED光源组及紫色LED光源组的LED发光单元波长范围为380～520纳米，所述红色LED光源组及橙色LED光源组的LED发光单元波长范围为610～780纳米。

实施例4

一种多波长植物生长灯的培育方法，包括以下步骤：

步骤1，输入预设参数，设定光照周期，每个光照周期内的光照时长，LED光源组色温，LED光源组波长范围，空气湿度临界值，空气温度临界值；

步骤2，启用相应色温及波长范围的LED光源组，同时启动计时模块进行计时；通过计时模块将光照周期及光照时长实时反馈给控制模块；

步骤3，启动温度传感器及湿度传感器检测实时的空气湿度值及空气温度值，并将实时数据反馈给控制模块，控制模块将实时数据分别与设定的空气湿度临界值、空气温度临界值进行对比；

步骤4，当空气湿度值低于空气湿度临界值最低值，控制模块降低LED光源组的光强；当空气湿度值高于空气湿度临界值最高值，控制模块提高LED光源组的光强；当空气温度值高于空气温度临界值最高值，控制模块降低LED光源组的光强；当空气温度值低于空气温度临界值最低值，控制模块提高LED光源组的光强。

实施例5

一种多波长植物生长灯的培育方法：

1、选择50株番茄幼苗作为A批次进行光照处理10天，空气湿度控制在60%-70%，空气温度控制在20℃-25℃；

2、设定光照周期为24小时，光照时长12小时，波长为380～520纳米蓝LED光源组及紫LED光源组，空气湿度临界值64%-68%，空气温度临界值22℃-24℃；

3、启用计时模块进行计时，并将实时数据反馈给控制模块；

4、启动温度传感器及湿度传感器检测实时的空气湿度值及空气温度值，并将实时数据反馈给控制模块，控制模块将实时数据分别与设定的空气湿度临界值、空气温度临界值进行对比；

5、当空气湿度值低于64%，控制模块降低LED光源组的光强；当空气湿度值高于68%，控制模块提高LED光源组的光强；当空气温度值高于24℃，控制模块降低LED光源组的光强；当空气温度值低于22℃，控制模块提高LED光源组的光强。

实施例6

一种多波长植物生长灯的培育方法：

1、选择50株花期的番茄成株作为C批次进行光照处理10天，空气湿度控制在70%-80%，空气温度控制在20℃-25℃；

2、设定光照周期为24小时，光照时长12小时，波长为380～520纳米蓝LED光源组，波长为610～780纳米的红LED光源组及橙LED光源组，空气湿度临界值75%-78%，空气温度临界值22℃-24℃；

3、启用计时模块进行计时，并将实时数据反馈给控制模块；

4、启动温度传感器及湿度传感器检测实时的空气湿度值及空气温度值，并将实时数据反馈给控制模块，控制模块将实时数据分别与设定的空气湿度临界值、空气温度临界值进行对比；

5、当空气湿度值低于75%，控制模块降低LED光源组的光强；当空气湿度值高于78%，控制模块提高LED光源组的光强；当空气温度值高于24℃，控制模块降低LED光源组的光强；当空气温度值低于22℃，控制模块提高LED光源组的光强。

实施例7

一种多波长植物生长灯的培育方法：

1、选择50株白菜幼苗作为E批次进行光照处理10天，空气湿度控制在70%-80%，空气温度控制在25℃-30℃；

2、设定光照周期为24小时，光照时长12小时，波长为380～520纳米蓝LED光源组及紫LED光源组，空气湿度临界值75%-79%，空气温度临界值27℃-29℃；

3、启用计时模块进行计时，并将实时数据反馈给控制模块；

4、启动温度传感器及湿度传感器检测实时的空气湿度值及空气温度值，并将实时数据反馈给控制模块，控制模块将实时数据分别与设定的空气湿度临界值、空气温度临界值进行对比；

5、当空气湿度值低于75%，控制模块降低LED光源组的光强；当空气湿度值高于79%，控制模块提高LED光源组的光强；当空气温度值高于29℃，控制模块降低LED光源组的光强；当空气温度值低于27℃，控制模块提高LED光源组的光强。

对比例1

一种多波长植物生长灯的培育方法：

1、选择50株番茄幼苗作为B批次进行光照处理10天，空气湿度控制在70%-80%，空气温度控制在20℃-25℃；所述B批次植株密度与C批次相同；

2、选用波长为380～520纳米的独立的蓝光灯及紫光灯，光照周期为24小时，光照时长12小时。

对比例2

一种多波长植物生长灯的培育方法：

1、选择50株番茄幼苗作为D批次进行光照处理10天，空气湿度控制在60%-70%，空气温度控制在20℃-25℃；所述B批次植株密度与A批次相同；

2、选用波长为380～520纳米蓝光灯，波长为610～780纳米的红光灯及橙光灯，光照周期为24小时，光照时长12小时。

对比例3

一种多波长植物生长灯的培育方法：

1、选择50株白菜幼苗作为F批次进行光照处理10天，空气湿度控制在70%-80%，空气温度控制在25℃-30℃；所述F批次植株密度与E批次相同；

2、选用波长为380～520纳米的独立的蓝光灯及紫光灯，光照周期为24小时，光照时长12小时。

根据实施例1-3，对比例1-3植物生长情况制得以下植物生长表。

以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。本发明中所未详细描述的技术细节均可通过现有技术中任一项实现。