一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于短日照植物補光【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)。該適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)，包括：可編程邏輯控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、語音芯片、用于向短日照植物提供光源的LED燈、用于測量LED燈的光照強度的光照傳感器，LED燈的光照方向朝向短日照植物和光照傳感器；光照傳感器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接可編程邏輯控制器的輸入端，可編程邏輯控制器通過I/O接口電連接有按鍵，可編程邏輯控制器的控制信號發(fā)送端電連接有轉(zhuǎn)換型繼電器；轉(zhuǎn)換型繼電器的輔助開關(guān)的一端電連接LED燈，另一端電連接直流電源；可編程邏輯控制器的輸出端電連接語音芯片的輸入端，語音芯片的輸出端電連接有揚聲器。
【專利說明】—種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于短日照植物補光【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]植物的光周期現(xiàn)象是指:植物根據(jù)晝夜變化而控制自身開花的現(xiàn)象。因此，在植物工廠中，對植物的光照時間的控制具有非常重要的意義。植物的光周期通常分為光照期和暗期，對于短日照植物(例如菊花)來說，只有當(dāng)暗期的長度超過臨界夜長時，才能夠開花，這樣才能滿足短日照植物的生長需要，但是，目前缺乏對短日照植物的光照時間進(jìn)行控制的裝置。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提出一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)。該適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)能夠控制短日照植物的光照時間，保證短日照植物的暗期大于其臨界夜長。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
[0005]一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)，包括:可編程邏輯控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、語音芯片、用于向短日照植物提供光源的LED燈、用于測量LED燈的光照強度的光照傳感器，所述LED燈的光照方向朝向短日照植物和光照傳感器；所述光照傳感器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接可編程邏輯控制器的輸入端，所述可編程邏輯控制器通過I/O接口電連接有按鍵，所述可編程邏輯控制器的控制信號發(fā)送端電連接有轉(zhuǎn)換型繼電器；所述轉(zhuǎn)換型繼電器的輔助開關(guān)的一端電連接LED燈，另一端電連接直流電源；所述可編程邏輯控制器的輸出端電連接語音芯片的輸入端，所述語音芯片的輸出端電連接有揚聲器。
[0006]本實用新型的特點和進(jìn)一步改進(jìn)在于:
[0007]所述可編程邏輯控制器的輸出端還電連接有顯示屏。
[0008]所述光照傳感器與LED燈的距離小于30cm。
[0009]所述直流電源為蓄電池。
[0010]所述直流電源包括整流器和DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述整流器的輸入端接入220V交流電源，所述整流器的輸出端電連接DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端電連接轉(zhuǎn)換型繼電器的輔助開關(guān)。
[0011]所述按鍵用于向可編程邏輯控制器輸入短日照植物的臨界夜長、短日照植物光照期對應(yīng)的光照強度下限、短日照植物暗期對應(yīng)的光照強度上限；所述可編程邏輯控制器用于根據(jù)短日照植物的臨界夜長，確定短日照植物的光照期和暗期；用于根據(jù)短日照植物的光照期和暗期，向轉(zhuǎn)換型繼電器發(fā)送對應(yīng)的控制信號，用于切換轉(zhuǎn)換型繼電器的工作狀態(tài)；所述轉(zhuǎn)換型繼電器用于根據(jù)可編程邏輯控制器的控制信號，保持或切斷LED燈的直流電源供應(yīng)；所述光照傳感器用于將檢測得到的光照強度模擬信號發(fā)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將光照強度模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庹諒姸葦?shù)字信號，用于將光照強度數(shù)字信號發(fā)送至可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器用于根據(jù)光照強度數(shù)字信號，計算出對應(yīng)的光照強度；用于在控制轉(zhuǎn)換型繼電器閉合其輔助開關(guān)后，判斷所述的光照強度是否小于短日照植物光照期對應(yīng)的光照強度下限，用于在所述的光照強度小于短日照植物光照期對應(yīng)的光照強度下限時，向語音芯片發(fā)送對應(yīng)的語音控制信號；用于在在控制轉(zhuǎn)換型繼電器斷開其輔助開關(guān)后，判斷所述的光照強度是否大于短日照植物暗期對應(yīng)的光照強度上限，用于在所述的光照強度大于短日照植物暗期對應(yīng)的光照強度上限時，向語音芯片發(fā)送對應(yīng)的語音控制信號；所述語音芯片用于根據(jù)語音控制信號，控制揚聲器發(fā)出聲音警報。
[0012]所述語音芯片的型號為ISD1420。
[0013]所述光照傳感器為ARN-GZ光照傳感器。
[0014]本實用新型的有益效果為:能夠控制短日照植物的光照時間，保證短日照植物的暗期大于其臨界夜長，同時，能夠在意外因素出現(xiàn)時，能夠發(fā)出報警聲，從而便于及時采取相應(yīng)措施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)的電路連接示意圖?！揪唧w實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明:
[0017]參照圖1，為本實用新型的一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)的電路連接示意圖。在該適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)中，使用LED燈為短日照植物提供光源，例如可以采用紅光LED燈為短日照植物提供紅光光源。在LED燈的光照方向上，放置有短日照植物和光照傳感器，其中，LED燈照向短日照植物的光不被遮擋，同樣，LED燈照向光照傳感器的光不被遮擋，這樣，短日照植物可以直接接收到光照，而光照傳感器也可以準(zhǔn)確地測量出對應(yīng)的光照強度，本實用新型實施例中，LED燈和光照傳感器之間的距離小于30cm。
[0018]本實用新型實施例中，光照傳感器采用ARN-GZ光照傳感器，它的量程為O?200Κ1χ，通信傳輸精度可達(dá)llx。由于LED的光照強度通常在IOOlx和IOOOOIx之間，因此當(dāng)LED發(fā)光時，光照傳感器能夠準(zhǔn)確地測量出光照強度。當(dāng)LED不發(fā)光時(處于斷開狀態(tài))，為保證短日照植物的暗期時間，需要控制短日照植物的所處環(huán)境的光照強度，例如，在栽培短日照植物的室內(nèi)設(shè)置不透光的窗簾，或者使用黑布遮擋在在短日照植物的四周。
[0019]光照傳感器將光照強度模擬信號發(fā)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將光照強度模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庹諒姸葦?shù)字信號，將光照強度數(shù)字信號發(fā)送至可編程邏輯控制器(PLC)。在可編程邏輯控制器中，計算得出光照強度數(shù)字信號對應(yīng)的光照強度?？删幊踢壿嬁刂破鞯妮斎攵穗娺B接有按鍵，按鍵用于事先向可編程邏輯控制器輸入短日照植物的臨界夜長、短日照植物光照期對應(yīng)的光照強度下限、短日照植物暗期對應(yīng)的光照強度上限?？删幊踢壿嬁刂破饔糜诟鶕?jù)短日照植物的臨界夜長，確定短日照植物的光照期和暗期。對于短日照植物來說，只有當(dāng)暗期大于其臨界夜長，才能夠開花，所以此處應(yīng)確保短日照植物的暗期大于臨界夜長并小于24小時。例如，一種短日照植物的臨界夜長為9小時，這時，就可以短日照植物的暗期設(shè)置為10小時或10.5小時。本實用新型實施例中，也可以通過按鍵向可編程邏輯控制器直接輸入短日照植物的暗期。
[0020]本實用新型實施例中，可編程邏輯控制器的控制信號發(fā)送端電連接轉(zhuǎn)換型繼電器，轉(zhuǎn)換型繼電器的輔助開關(guān)的一端電連接LED燈，另一端電連接直流電源。這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)換型繼電器的輔助開關(guān)接通時，直流電源就可以為LED燈供電。直流電源為蓄電池，或者包括整流器和DC/DC轉(zhuǎn)換器，整流器的輸入端接入220V交流電源，整流器的輸出端電連接DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端電連接轉(zhuǎn)換型繼電器的輔助開關(guān)。當(dāng)可編程邏輯控制器得出短日照植物的暗期時，也就得出了短日照植物的光照期，短日照植物的光照期為24小時減去短日照植物的暗期。例如，當(dāng)短日照植物的暗期設(shè)置為10小時時，短日照植物的光照期為14小時。然后，可編程邏輯控制器就可以根據(jù)光照期和暗期來控制轉(zhuǎn)換型繼電器的工作狀態(tài)，此時可編程邏輯控制器可以在對應(yīng)時刻向轉(zhuǎn)換型繼電器發(fā)送對應(yīng)的控制信號，轉(zhuǎn)換型繼電器根據(jù)可編程邏輯控制器的控制信號，保持或切斷LED燈的直流電源供應(yīng)。從而，短日照植物有足夠長的暗期，能夠確保其開花需要。
[0021]本實用新型實施例中，還設(shè)置有報警裝置?？删幊踢壿嬁刂破髂軌蛴脕砜刂贫倘照罩参锏墓庹掌诤桶灯?，但是，在外界因素的干擾下，植物有可能在設(shè)定的暗期得到額外的光照，也有可能在設(shè)定的光照期得不到足夠的光照。例如當(dāng)轉(zhuǎn)換型繼電器或LED損壞時，就可能出現(xiàn)上述情況；當(dāng)外界有額外的光源照射的植物時，也會使植物在設(shè)定的暗期得到額外的光照。為了避免出現(xiàn)上述這些情況，本實用新型實施例利用報警裝置發(fā)出聲音警報，提醒工作人員去查看，從而便于采取補救措施。本實用新型實施例中，可編程邏輯控制器的輸出端電連接語音芯片的輸入端，語音芯片的輸出端電連接有揚聲器。語音芯片的型號為ISD1420，可編程邏輯控制器在控制轉(zhuǎn)換型繼電器閉合其輔助開關(guān)后，判斷計算得到的光照強度是否小于短日照植物光照期對應(yīng)的光照強度下限，在計算得到的光照強度小于短日照植物光照期對應(yīng)的光照強度下限時，向語音芯片發(fā)送對應(yīng)的語音控制信號。例如，將短日照植物光照期對應(yīng)的光 照強度下限設(shè)置為ΙΟΟΙχ，當(dāng)計算得到的光照強度小于1001^說明出現(xiàn)了光照強度不足的情況?？删幊踢壿嬁刂破髟诳刂妻D(zhuǎn)換型繼電器斷開其輔助開關(guān)后，判斷計算得到的光照強度是否大于短日照植物暗期對應(yīng)的光照強度上限，在計算得到的光照強度大于短日照植物暗期對應(yīng)的光照強度上限時，向語音芯片發(fā)送對應(yīng)的語音控制信號。例如，將短日照植物暗期對應(yīng)的光照強度上限設(shè)置為501x，當(dāng)計算得到的光照強度大于501x，說明出現(xiàn)了不應(yīng)該有的光照。在上述兩種情況下，語音芯片根據(jù)語音控制信號，控制揚聲器發(fā)出聲音警報，工作人員就可以在提醒后查看植物的光照情況。
[0022]本實用新型實施例中，還設(shè)置有顯示屏，可編程邏輯控制器的輸出端還電連接顯示屏，顯示屏上用來顯示短日照植物的光照強度，顯示屏安裝在監(jiān)控室內(nèi)，便于工作人員查看。
[0023]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:可編程邏輯控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、語音芯片、用于向短日照植物提供光源的LED燈、用于測量LED燈的光照強度的光照傳感器，所述LED燈的光照方向朝向短日照植物和光照傳感器；所述光照傳感器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接可編程邏輯控制器的輸入端，所述可編程邏輯控制器通過I/O接口電連接有按鍵，所述可編程邏輯控制器的控制信號發(fā)送端電連接有轉(zhuǎn)換型繼電器；所述轉(zhuǎn)換型繼電器的輔助開關(guān)的一端電連接LED燈，另一端電連接直流電源；所述可編程邏輯控制器的輸出端電連接語音芯片的輸入端，所述語音芯片的輸出端電連接有揚聲器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程邏輯控制器的輸出端還電連接有顯示屏。
3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光照傳感器與LED燈的距離小于30cm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)，其特征在于，所述直流電源為蓄電池。
5.如權(quán)利要求1所述的一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)，其特征在于，所述直流電源包括整流器和DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述整流器的輸入端接入220V交流電源，所述整流器的輸出端電連接DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端電連接轉(zhuǎn)換型繼電器的輔助開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)，其特征在于，所述語音芯片的型號為ISD1420。
7.如權(quán)利要求1所述的一種適用于短日照植物的光照控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光照傳感器為ARN-GZ光照傳感器。
【文檔編號】A01G9/20GK203446073SQ201320542796
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】王 琦, 陳哲華, 廖洪源 申請人:陜西旭田光電農(nóng)業(yè)科技有限公司