一种植物光合作用补光灯及其控制程序、控制方法与流程

本发明涉及补光灯技术领域，具体涉及一种植物光合作用补光灯及其控制程序、控制方法。

背景技术：

植物光合作用最有效的光为红色光和蓝色光，红色光可以增加果实内的糖分与维生素的含量，也能促进植物成熟；蓝色光能增加植物蛋白质的含量；当光照强度达到一定强度时在灯光照射下绿色植物是能够进行光合作用的；在室内种植时，如室内无土栽培，植物光照缺乏，影响植物生长；为了满足植物对光的需求，现有技术中采用补光灯为植物增加光照，而对于不同的植物对光的需求不同，有的植物喜阴，有的植物喜阳，还有一些是中间型；此外，每个植物都有一个光饱和点，当光照强度达到某一点时，随着光强的增加，植物的光合作用效率并不会提高；显然，不根据植物的种类单纯的对植物补光并不能到最佳的效果。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种植物光合作用补光灯及其控制程序、控制方法及其控制程序、控制方法；该补光灯设置led可调灯光及控制电路板，并具备蓝牙通讯功能，使用移动设备通过蓝牙根据植物品种设置光照强度及时间，同时还包括光强监测部件，可对补光灯到达植物所在位置的具体光强进行监测并反馈至移动设备修正光照强度控制参数。

为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种植物光合作用补光灯及其控制程序、控制方法，包括：补光灯及监测部件；所述的补光灯包括后盖、灯板、灯罩、电路板；所述的灯板扣在灯罩上，后盖盖在灯板上并与灯罩连接；灯板前面设置蓝光灯、白光灯、红光灯各一排，每排灯相互串联；所述的蓝光灯、白光灯、红光灯采用led灯；灯板背面设置电路板；电路板上设置开关电源、处理器a、蓝牙模块、三路调光电路；开关电源为电路板供电，处理器a与蓝牙模块连接；三路调光电路的输入端与处理器a连接；三路调光电路的输出端分别与串联的蓝光灯、白光灯、红光灯连接；

所述的监测部件包括外壳，外壳内部设置的光强监测电路和处理器b，以及与连接外壳端部连接的usb接口；

所述的光强监测电路与处理器b连接；所述的usb接口与处理器b连接；光强监测电路与处理器b通过usb接口取电。

优选的，所述的处理器a的i/o接口与调光电路的pwm输入端连接，处理器a的uart通信接口与蓝牙模块连接；三路调光电路的led+、led-端分别与串联的蓝光灯、白光灯、红光灯连接。

优选的，所述的灯罩由四组斜面围成，顶部和底部开口，开口由顶部到底部逐渐扩大；所述的灯罩顶部开口设置灯板框，灯板扣在灯罩上设置的灯板框内；所述的灯罩顶部开口边沿处设置固定孔，所述的灯罩后盖边沿处设置固定片；固定片插入固定孔内，然后折弯实现后盖与灯罩的连接；所述的后盖顶部设置固定扣，后盖侧面设置走线孔。

优选的，所述的外壳上设置透明窗口；窗口处固定光强监测电路；所述的处理器b的i2c接口与光强监测电路i2c接口连接；所述的处理器b的usb通信端与usb接口连接。

优选的，所述的usb接口为microusb接口或usbtypec接口。

一种植物光合作用补光灯的控制程序，具体的，所述控制程序是设置在带有蓝牙通信功能的移送设备上的app或微信小程序，包括：数据接收模块，光强校准模块、数据发送模块、控制选择模块、指令发送模块、植物光强数据库；数据发送模块通过蓝牙由低到高间隔发送调光数据至电路板，数据接收模块接收来自监测部件的光照强度数据；光强校准模块记录调光数据对应的光强数据，形成校准数据，控制选择模块根据需求从植物光强数据库中调取某种植物所需的光照数据，根据校准数据对光照数据校准，指令发送模块将校准光照数据形成指令通过蓝牙发送至电路板。

一种植物光合作用补光灯的控制方法：包括步骤如下。

s1：采集到达植物所在位置实际光照强度形成校准数据。

s2：选择植物获取其光照数据，光照数据包括光照时间数据和光照强度数据，根据校准数据修正光照强度数据。

s3：将校准后的光照数据形成指令通过蓝牙发送至电路板。

s4：补光灯上的电路板根据光照数据控制指令调光。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

补光灯结构简单，安装方便，该补光灯使用移动设备内部控制程序通过监测部件校准植物所在位置的实际光照强度，可根据植物的光照需求精确控制光照数据，满足室内植物对光照的需求，同时节约电能；

补光灯包括蓝光灯、白光灯、红光灯；三种灯光分开控制，控制植物的光照数据包括光照时间数据和光照强度数据，可满足不同植物光照需求。

附图说明

图1为本发明一种植物光合作用补光灯分解结构示意图。

图2为本发明一种植物光合作用补光灯的仰视图。

图3为本发明一种植物光合作用补光灯的控制电路图。

图4为本发明一种植物光合作用补光灯的监测部件示意图。

图5为本发明一种植物光合作用补光灯的监测部件电路图。

图6为本发明一种植物光合作用补光灯的控制程序组成图。

图7为本发明一种植物光合作用补光灯的控制方法示意图。

图中：后盖1、灯板2、灯罩3、灯板框4、固定孔5、走线孔6、固定片7、固定扣8、蓝光灯9、白光灯10、红光灯11、电路板12、开关电源13、处理器a14、蓝牙模块15、调光电路16、监测部件20、外壳21、窗口22、usb接口23、处理器b24、光强监测电路25、数据接收模块26、光强校准模块27、数据发送模块28、控制选择模块29、指令发送模块30、植物光强数据库31。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、2所示在本发明的一个实施例中，一种植物光合作用补光灯包括：补光灯及监测部件20；所述的补光灯包括后盖1、灯板2、灯罩3、电路板12；所述的灯板2扣在灯罩3上，后盖1盖在灯板2上并与灯罩3连接；灯板2前面设置蓝光灯9、白光灯10、红光灯11各一排，每排灯相互串联；所述的蓝光灯9、白光灯10、红光灯11采用led灯；灯板2背面设置电路板12；电路板12上设置开关电源13、处理器a14、蓝牙模块15、三路调光电路16；开关电源13为电路板12供电，处理器a14与蓝牙模块15连接；三路调光电路16的输入端与处理器a14连接；三路调光电路16的输出端分别与蓝光灯9、白光灯10、红光灯11连接；所述的监测部件20包括外壳21，外壳21内部设置的光强监测电路25和处理器b24，以及与连接外壳21端部连接的usb接口23；所述的光强监测电路25与处理器b24连接；所述的usb接口23与处理器b24连接；光强监测电路25与处理器b24通过usb接口23取电。

如图3所示，具体的，所述的调光电路16采用pwm调光电路，电路方案采用mb39c602集成电路为主的富士通半导体led驱动方案，其输入交流220v，提供一路0-5v的pwm输入端，输出led+、led-可串联9只led灯；处理器a14为至少具有三个i/o接口和一个uart通信接口的单片机，并且电源输入电压为5v。蓝牙模块15采用具有uart通信接口电路的模块；所述的处理器a14的i/o接口与调光电路16的pwm输入端连接，处理器a14的uart通信接口与蓝牙模块15连接；三路调光电路16的led+、led-端分别与蓝光灯9（d1-d5）、白光灯10(d6-d10)、红光灯11(d11-d15)连接。

具体的，所述的灯罩3由四组斜面围成，顶部和底部开口，开口由顶部到底部逐渐扩大；所述的灯罩3顶部开口设置灯板框4，灯板2扣在灯罩3上设置的灯板框4内；所述的灯罩3顶部开口边沿处设置固定孔5，所述的灯罩3后盖1边沿处设置固定片7；固定片7插入固定孔5内，然后折弯实现后盖1与灯罩3的连接；所述的后盖1顶部设置固定扣8，后盖1侧面设置走线孔6；方便电源导线与电路板12连接。

如图4所示，具体的，处理器b24采用至少具备一路i2c接口和一路usb通信端单片机，例如c8051f320；光强监测电路25包括tsl2561光-数字转换器以及必要的辅助电子元器件；光强监测电路25提供一路i2c接口；所述的外壳21上设置透明窗口22；窗口22处固定光强监测电路25，用于光照采集；所述的处理器b24的i2c接口与光强监测电路25i2c接口连接；所述的处理器b24的usb通信端与usb接口23连接。

具体的，所述的usb接口23为microusb接口或usbtypec接口。

如图5所示，一种植物光合作用补光灯的控制程序，具体的，所述控制程序是设置在带有蓝牙通信功能的移送设备（如手机、pad）上的app或微信小程序，包括：数据接收模块26，光强校准模块27、数据发送模块28、控制选择模块29、指令发送模块30、植物光强数据库31（内部数据可人工录入或网络获取更新）；数据发送模块28通过蓝牙由低到高间隔发送调光指令数据至电路板12，调光数据可设置为100档，从1到100档间隔输出，即处理器a14输出100档的pwm波，例如1%-100%每间隔1%设为一档；数据接收模块26接收来自监测部件20的光照强度数据；光强校准模块27记录每一档调光数据对应的光强数据，形成校准数据，控制选择模块29根据需求从植物光强数据库31中调取某种植物的所需光照数据，根据校准数据对光照数据校准，指令发送模块30将校准光照数据形成指令通过蓝牙发送至电路板12。

如图6所示，一种植物光合作用补光灯的控制方法：包括步骤如下。

s1：采集到达植物所在位置实际光照强度形成校准数据。

具体的，将监测部件20的usb接口23插入移送设备并放置在植物所在位置处，其窗口22对准补光灯采集光强数据；移送设备内部控制程序从低到高依次间隔发送调光指令，电路板12接收指令并控制led灯亮度从低到高依次变换；控制程序从监测部件20获取实际到达物所在位置的光照强度数据，形成校准数据。

s2：选择植物，根据校准数据修正光照强度数据。

具体的，人工通过移送设备上的控制程序选择需要补光的植物，控制程序调取该植物所需光照数据，光照数据包括光照时间数据和光照强度数据，根据校准数据对光照强度数据进行校准。

s3：将校准后的光照数据形成指令通过蓝牙发送至电路板12。

s4：补光灯上的电路板12根据光照数据控制指令调光。