專利名稱：一種光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，屬于生物植 物生長控制儀器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
從不同的研究資料中，我們知道溫度、濕度、光譜參數(shù)(包括波長、光周期、光照時 間，在本文統(tǒng)稱為光度)，對生物植物的生長發(fā)育具有關(guān)鍵性作用。長期研究結(jié)果表明溫度、 濕度以及光度、紫外光殺菌等影響芽菜類植物的生長，可以實(shí)現(xiàn)植物的發(fā)育在某種程度的 轉(zhuǎn)變。目前，由于無法通過現(xiàn)有的儀器設(shè)備和手段同時獲得溫度、濕度、光度等的不同調(diào)節(jié)， 不能精細(xì)地調(diào)控和設(shè)定生物植物生長過程中所需要的環(huán)境條件參數(shù)，這制約著芽菜類生物 植物生長控制方法受到很大的限制。在目前的光生物植物生長研究中，白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)的照明光源被普遍采用。 但由于傳統(tǒng)光源的波長和光密度分布是固定的，且波長范圍很寬，難以滿足多參數(shù)的變化 需求。而LED光源由于其特有的性質(zhì)，具有三基色單光譜、波寬窄、波長類型豐富、可混合或 單一使用、可調(diào)控性好、節(jié)能低碳等優(yōu)點(diǎn)，適合光生物植物生長研究領(lǐng)域。相關(guān)資料中有過 關(guān)于國外利用LED進(jìn)行2-3種波長簡單的報導(dǎo)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生物植物生長對多光譜和 多輻射能參數(shù)組合的需求。而利用中央控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫度、濕度在芽菜培育中的應(yīng)用更是少之又少；紫外光 殺菌的功能在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域用得較多，而在生物植物生長方面用到的較少。綜上所述，利用單片機(jī)等硬件開發(fā)具有中央控制功能，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、光度及殺 菌功能的培養(yǎng)基系統(tǒng)對生物植物生長的研究具有重大意義。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，為生物植物生長的研究提供一種具有濕 度、溫度、光度可調(diào)，并具有殺菌功能的光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，該 系統(tǒng)通過中央微處理器，實(shí)現(xiàn)對芽菜生長的濕度、溫度、光度等不同的調(diào)節(jié)，從而在實(shí)驗(yàn)中 獲取某種芽菜最佳生長狀態(tài)；該培養(yǎng)基系統(tǒng)的殺菌功能能消滅影響芽菜生長的細(xì)菌和病 毒，從而保證芽菜健康生長。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，它包括中央微處理器、溫度 控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)、LED照明系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、存儲器、I/O接口電路以及下載線接口、 電源電路等。電源電路為各設(shè)備供電，中央微處理器則與其他幾部分相連接；通過溫度控 制系統(tǒng)對芽菜的生長溫度進(jìn)行調(diào)整，通過濕度控制系統(tǒng)對芽菜生長濕度進(jìn)行控制，通過LED 照明系統(tǒng)對LED燈的光周期參數(shù)、光強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，從而對芽菜的生長光度進(jìn)行調(diào)節(jié)， 并同時進(jìn)行紫外線殺菌。所述I/O接口電路主要由鍵盤和LED顯示器組成，這兩部分實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；鍵盤和LED顯示器通過擴(kuò)展接口電路與中央微處理器連接。所述溫度控制系統(tǒng)由溫度傳感器、溫度采樣單元、溫度A/D轉(zhuǎn)換電路、溫度控制電 路等幾部分組成。溫度傳感器將捕獲的溫度信息送入溫度采樣單元，經(jīng)溫度采樣單元采樣 的數(shù)據(jù)送入溫度A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送中央微處理器；中央微處理 器將采樣的溫度與預(yù)設(shè)溫度數(shù)據(jù)比較，并將比較結(jié)果送溫度控制電路，溫度控制電路根據(jù) 比較結(jié)果決定是加熱還是降溫，并驅(qū)動相應(yīng)的加熱或降溫電路。所述濕度控制系統(tǒng)包括濕度傳感器、濕度采樣單元、濕度A/D轉(zhuǎn)換電路、濕度控制 電路等幾部分。濕度傳感器將捕獲的濕度信息送入濕度采樣單元，經(jīng)濕度采樣單元采樣的 數(shù)據(jù)送入濕度A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送中央微處理器，與預(yù)設(shè)濕度數(shù) 據(jù)比較，并將比較結(jié)果送濕度控制電路，濕度控制電路根據(jù)比較結(jié)果打開或關(guān)閉供水系統(tǒng)， 保證培養(yǎng)基的芽菜生長濕度適中。所述LED照明系統(tǒng)包括比例電流源電路、電子開關(guān)、矩陣電路等部分。中央微處理 器通過多路電子開關(guān)控制比例電流源電路，比例電流源電路一路輸出經(jīng)負(fù)反饋電路、電源 電路返回，與比例電流源電路形成閉環(huán)連接方式；另外兩路輸出則分別與LED矩陣電路和 紫外光矩陣電路連接。所述比例電流源電路是供給LED矩陣電路和紫外光矩陣電路不同的電流，實(shí)現(xiàn) 點(diǎn)亮LED燈管和紫外光燈管。其主要組成包括一個三極管VTtl,其發(fā)射極經(jīng)電阻Rtl接地， 同時發(fā)射極還經(jīng)負(fù)反饋電路與電源電路連接，電源電路則經(jīng)電阻R與三極管VTtl的集電 極連接，三極管VTtl與矩陣驅(qū)動電路連接，矩陣驅(qū)動電路為η組m位控制電路。驅(qū)動三極 管VT 7的基極與三極管VTtl的基極和集電極連接，其集電極與LED矩陣電路和紫外光矩 陣電路連接，發(fā)射極經(jīng)電阻Ri接地，i為自然數(shù)。每組矩陣驅(qū)動電路的輸出電流共有m 路，則其形成的電流Ici可有i&.，2i&.，…，Cm-Dici, 共111種組態(tài)，形成光密度組合有
mlC; + Cl + C；+...,十Cf1 十C)= 2ri ·μ種。所述控制電路主要由繼電器、三極管等組成。繼電器線圈的一個接線端接外電源， 另一端接三極管的集電極，三極管基極通過電阻Ri2接中央微處理器；繼電器常開觸點(diǎn)與電 阻Ri3串聯(lián)后并聯(lián)在電阻Ri兩端。本實(shí)用新型光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)主要包括培養(yǎng)基、系統(tǒng) 硬件、系統(tǒng)軟件三大部分。硬件系統(tǒng)主要包括中央控制系統(tǒng)、I/O接口、溫度控制系統(tǒng)、濕度 控制系統(tǒng)、LED照明系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、電源電路等十部分電路；系統(tǒng)軟件配合硬件電路實(shí)現(xiàn) 芽菜的溫度、濕度以及光度調(diào)節(jié)，以確保芽菜的最佳生長環(huán)境，并在芽菜生長期定時進(jìn)行紫 外線殺菌，實(shí)現(xiàn)芽菜增產(chǎn)和增收。1.中央微處理器中央微處理器主要用于實(shí)現(xiàn)溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)、LED照明系統(tǒng)及報警系 統(tǒng)的控制，他的其他附屬電路還包括存儲器、下載線接口及其他預(yù)留外設(shè)接口等。中央微處 理器通過鍵盤、LED顯示器與外界實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，獲得控制條件，從而啟動控制電路，實(shí)現(xiàn)對 溫度、濕度、光度等的調(diào)節(jié)和紫外光殺菌時間的調(diào)整。2. I/O 接 口電路I/O接口電路主要由鍵盤和LED顯示器組成，這兩部分主要實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。鍵盤是4X4矩陣鍵盤電路，主要由功能鍵、數(shù)字鍵等組成。功能鍵主要實(shí)現(xiàn)清除、確認(rèn)、選擇等功能，另有三個鍵作為保留鍵以備功能擴(kuò)展使用。數(shù)字鍵主要用來輸入時間、溫度、濕度或光 度等信息；清除鍵用來清除輸入的數(shù)字；確認(rèn)鍵用來確認(rèn)輸入的信息，便于系統(tǒng)開始工作， 選擇鍵主要有兩個功能，一是時間、溫度、濕度或光度的選擇，另一個是時間時、分、秒的選 擇。右邊三個插孔，其中紅色插孔為外電源引入插孔，其他兩個插孔在用戶選擇模塊時可做 備用。左邊三組8排線插孔，主要輸出控制信號。LED顯示器主要用來顯示輸入及輸出信息 的。3.溫度控制系統(tǒng)溫度傳感器將捕獲的溫度信息送入溫度采樣單元，經(jīng)溫度采樣單元采樣的數(shù)據(jù)送 入溫度A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送中央微處理器，與由鍵盤輸入的預(yù)設(shè) 數(shù)據(jù)比較，并將比較結(jié)果送溫度控制電路。溫度控制電路根據(jù)培養(yǎng)基內(nèi)的溫度情況決定是 加熱還是降溫，并驅(qū)動相應(yīng)的電路。4.濕度控制系統(tǒng)濕度控制系統(tǒng)的工作原理與溫度控制電路的工作原理相似。濕度傳感器將捕獲的 濕度信息送入濕度采樣單元，經(jīng)濕度采樣單元采樣的數(shù)據(jù)送入濕度A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù) 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送中央微處理器，與鍵盤輸入的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)比較，并將比較結(jié)果送濕度控 制電路。濕度控制電路根據(jù)情況決定是否打開供水系統(tǒng)，為培養(yǎng)基的芽菜供水。5. LED照明系統(tǒng)根據(jù)芽菜生長發(fā)育參考表，可通過鍵盤將LED發(fā)光的周期參數(shù)、光強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行 設(shè)置。例如，通過鍵盤的設(shè)定實(shí)現(xiàn)脈沖寬度的調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)光周期的設(shè)定；任一波長的光 密度與該波長的LED數(shù)量和工作電流成正比，通過增減紅、綠、藍(lán)三種LED數(shù)量或工作電流， 則得到不同混合光譜、色溫的光。(1)比例電流源電路比例電流源電路的作用是供給紅、綠、藍(lán)三基色LED矩陣電路的不同電流，以分別 控制紅、綠、藍(lán)LED的發(fā)光密度和混合光譜、色溫，其主要組成部分是控制電路和矩陣電路。控制電路，其工作過程可描述如下控制電路主要由繼電器、三極管等組成。繼電器線圈的一個接線端接外電源，另一 端接NPN三極管的集電極。基極通過電阻Ri2接單片機(jī)的引腳。當(dāng)單片機(jī)的引腳輸出高電 平時，三極管VT導(dǎo)通，繼電器線圈3、4得電，觸點(diǎn)1、2閉合，外電壓接通，形成一回路；當(dāng)單 片機(jī)引腳輸出低電平，三極管截止，繼電器失電，觸點(diǎn)釋放，電路斷開。二極管是線圈的續(xù)流 二極管，為感應(yīng)電動勢提供回路，以免損害三極管。LED矩陣電路驅(qū)動LED使其發(fā)光照明。設(shè)矩陣驅(qū)動電路為η組m位控制電路。驅(qū) 動三極管VTi的基極與三極管VTtl的基極和集電極連接，其集電極與LED矩陣電路和紫外 光矩陣電路連接，發(fā)射極經(jīng)電阻Ri接地，i為自然數(shù)。每組矩陣驅(qū)動電路的輸出電流共有 m路，則其形成的電流Ici可有2iCi,…，(m-1) iCi, mCi共m種組態(tài)，形成光密度組合有
si《+c^c^..., +Cf+Ci)=廣》 種。(2) LED光譜單元LED光譜單元由一組組的LED組成，在驅(qū)動電路的作用下，LED發(fā)出預(yù)設(shè)的混合光譜或單色光譜，給芽菜提供不同光譜的光源照射。(3)紫外光消毒電路紫外光消毒電路的作用是為培養(yǎng)基定時消毒，使芽菜生長在一個較安全的消毒環(huán)
^Mi ο6.報警系統(tǒng)報警電路主要實(shí)現(xiàn)報警功能。當(dāng)中央微處理器對溫度、濕度、光度等的調(diào)節(jié)失去作 用時，該電路發(fā)出報警信息，提示操作人員或監(jiān)控人員。7.電源電路電源電路的主要作用是為系統(tǒng)提供各種所需的直流電源，如5V、12V、36V等。本實(shí)用新型的有益效果是光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)對芽菜 的生長發(fā)育具有較好的效果，它能使芽菜對溫度、濕度、光度等的需求達(dá)到多層次的組合， 使工作人員實(shí)現(xiàn)多層次、多參數(shù)綜合研究，有利于得出不同芽菜對溫度、濕度、光度等的不 同需要的參數(shù)，更加有利于生物學(xué)研究和指導(dǎo)芽菜類蔬菜的生產(chǎn)。

圖1芽菜培育系統(tǒng)框圖；圖2 I/O接口電路；圖3溫度控制系統(tǒng)；圖4濕度控制系統(tǒng)；圖5 LED照明系統(tǒng)；圖6電源電路；圖7比例電流源電路；圖8控制電路。其中，1.中央微處理器，2.下載線接口，3.預(yù)留外設(shè)接口，4.存儲器，5. I/O接 口電路，6.溫度控制系統(tǒng)，7.濕度控制系統(tǒng)，8. LED照明系統(tǒng)，9.報警系統(tǒng)，10.電源電 路，11.擴(kuò)展接口電路，12.鍵盤，13. LED顯示器，14.溫度控制電路，15.加溫或降溫電 路，16.溫度A/D轉(zhuǎn)換電路，17.溫度采樣單元，18.溫度傳感器，19.濕度控制電路，20. 供水系統(tǒng)，21.濕度A/D轉(zhuǎn)換電路，22.濕度采樣單元，23.濕度傳感器，24.多路電子開關(guān)， 25.比例電流源電路，26. LED矩陣電路，27.負(fù)反饋電路，28.紫外光矩陣電路，29.電源 整流濾波電路，30.變壓器，31.脈沖整流濾波電路I，32.脈沖整流濾波電路II，33.穩(wěn)壓 7812模塊，34.脈沖整流濾波電路III，35.穩(wěn)壓7805模塊，36.基準(zhǔn)電壓模塊，37.取樣模 塊，38.比較放大器，39.脈沖調(diào)寬電路，40.控制電路，41.繼電器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。圖1中，中央微處理器1分別與溫度控制系統(tǒng)6、濕度控制系統(tǒng)7、LED照明系統(tǒng)8、 報警系統(tǒng)9、存儲器4、I/O接口電路5以及下載線接口 2等連接，電源電路10則為各設(shè)備 供電；通過溫度控制系統(tǒng)6對芽菜的生長溫度進(jìn)行調(diào)整，通過濕度控制系統(tǒng)7對芽菜生長濕 度進(jìn)行控制，通過LED照明系統(tǒng)8對LED燈的光周期參數(shù)、光強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對芽菜的生長光度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并具有紫外線殺菌功能。下載線接口 2可實(shí)現(xiàn)用戶程序的修 訂，預(yù)留外設(shè)接口 3是預(yù)留接口，可以根據(jù)用戶需要，隨時進(jìn)行擴(kuò)展。圖2中，I/O接口電路主要由擴(kuò)展接口電路11、鍵盤12和LED顯示器13組成，其 中擴(kuò)展接口電路11的主要作用是擴(kuò)展中央微處理器1的I/O 口，以保證以后應(yīng)用時，有足 夠的I/O 口，保證實(shí)現(xiàn)隨時擴(kuò)展的需要。鍵盤12和LED顯示器13這兩部分主要實(shí)現(xiàn)人機(jī) 交互。當(dāng)需要設(shè)置溫度、濕度、光度等參數(shù)時，通過按動選擇鍵，確定輸入功能。在某功能 下，通過數(shù)字鍵用來輸入時間、溫度、濕度或光度以及頻率等信息，然后按鍵確定，信息保存 至存儲器4 ；如果設(shè)置錯誤，可通過清除鍵清除本次設(shè)置。當(dāng)中央微處理器接收到工作信息 后，系統(tǒng)開始工作。圖3是溫度控制系統(tǒng)6工作原理圖。溫度傳感器18將捕獲的溫度信息送入溫度 采樣單元17，經(jīng)溫度采樣單元17采樣的數(shù)據(jù)送入溫度A/D轉(zhuǎn)換電路16進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換 后的數(shù)據(jù)送中央微處理器1 ；中央微處理器1將采樣的溫度與預(yù)設(shè)溫度數(shù)據(jù)比較，并將比較 結(jié)果送溫度控制電路14，溫度控制電路14根據(jù)比較結(jié)果決定是加熱還是降溫，并驅(qū)動相應(yīng) 的加熱或降溫電路15。圖4是濕度控制系統(tǒng)7工作原理圖。濕度傳感器23將捕獲的濕度信息送入濕度 采樣單元22，經(jīng)濕度采樣單元22采樣的數(shù)據(jù)送入濕度A/D轉(zhuǎn)換電路21進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換 后的數(shù)據(jù)送中央微處理器1，與預(yù)設(shè)濕度數(shù)據(jù)比較，并將比較結(jié)果送濕度控制 電路19，濕度 控制電路19根據(jù)比較結(jié)果決定是否打開供水系統(tǒng)20。圖5是LED照明系統(tǒng)8工作原理圖。中央微處理器1通過多路電子開關(guān)24控制 比例電流源電路25，比例電流源電路25 —路輸出經(jīng)負(fù)反饋電路27、電源電路10與比例電 流源電路25構(gòu)成閉環(huán)連接方式；比例電流源電路的另外兩路輸出則分別與LED矩陣電路 26和紫外光矩陣電路28連接。根據(jù)芽菜生長發(fā)育參考表，可通過鍵盤12，結(jié)合鍵盤掃描模 塊，將LED燈的光周期參數(shù)、光強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時設(shè)置紫外光殺菌電路28工作時間。 硬件電路和軟件系統(tǒng)共同完成LED照明及紫外光殺菌。圖6是開關(guān)電源電路10工作原理圖。220V市電經(jīng)電源濾波整流電路29整流濾 波后，經(jīng)變壓器30的初級線圈與開關(guān)管的集電極相連，開關(guān)管的基極與脈沖調(diào)寬電路39連 接。變壓器30的次級線圈與脈沖整流濾波電路I 31、脈沖整流濾波電路II 32和脈沖整流 濾波電路III34分別連接，以獲得不同的電壓輸出。其中脈沖整流濾波電路I 31輸出端依次 與比例電流源電路25和矩陣驅(qū)動電路26/28連接，同時比例電流源電路25的輸出還經(jīng)負(fù) 反饋電路27與自身連接，構(gòu)成閉環(huán)連接方式。脈沖整流濾波電路II 32輸出則與穩(wěn)壓7812 模塊33連接，穩(wěn)壓形成的12V電壓送至溫度控制系統(tǒng)6和濕度控制系統(tǒng)7。脈沖整流濾波 電路III 34則與穩(wěn)壓7805模塊連接，穩(wěn)壓后的5V電壓送至中央微處理器1作為供電電源。 脈沖整流濾波電路III 34輸出還經(jīng)取樣模塊37、比較放大器38與脈沖調(diào)寬電路39連接，比 較放大器38還與基準(zhǔn)電壓模塊36連接，其主要作用是形成反饋，保證開關(guān)電源電壓輸出穩(wěn) 定。圖7是比例電流源電路25的工作原理圖，其作用是供給LED矩陣電路26和紫外光 矩陣電路28不同的電流，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮LED和紫外光燈管的目的，其主要組成包括一個三極管 VTtl，其發(fā)射極經(jīng)電阻Rtl接地，同時發(fā)射極還經(jīng)負(fù)反饋電路與電源電路連接，電源電路則經(jīng) 電阻R與三極管VTtl的集電極連接，三極管VTtl與矩陣驅(qū)動電路連接，矩陣驅(qū)動電路為η組m位控制電路。驅(qū)動三極管VTi的基極與三極管VTtl的基極和集電極連接，其集電極與LED矩 陣電路26和紫外光矩陣電路28連接，發(fā)射極經(jīng)電阻Ri接地，i為自然數(shù)。每組矩陣驅(qū)動電 路的輸出電流共有m路，則其形成的電流Ici可有iu，2iu，…，(m-l)iCi,mi-Ci共m種組態(tài)，
形成光密度組合有扭勻+爛+爛+... +. 種，若每組驅(qū)動電路的輸出支
路有m = 8，共有8組，其形成的光密度則有2048種。 圖8為控制電路40示意圖，其主要由繼電器41、三極管VT等組成，繼電器41線圈 的一個接線端接外電源，另一端接三極管的集電極，三極管VT基極通過電阻Ri2接中央微處 理器1 ；繼電器常開觸點(diǎn)與電阻Ri3串聯(lián)后并聯(lián)在圖7中電阻Ri兩端。當(dāng)系統(tǒng)誤動作導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)異常時，報警系統(tǒng)9自動啟動，通過發(fā)出的報警 聲提示培養(yǎng)基系統(tǒng)出現(xiàn)問題，并伴有相應(yīng)的指示燈指示錯誤出現(xiàn)的部位，以提示操作人員 或監(jiān)控人員，實(shí)現(xiàn)對培養(yǎng)基的人工操作。
權(quán)利要求一種光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，其特征是，它包括中央微處理器，中央微處理器分別與溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)、LED照明系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、存儲器、I/O接口電路以及下載線接口連接，電源系統(tǒng)則為各設(shè)備供電；通過溫度控制系統(tǒng)對芽菜的生長溫度進(jìn)行調(diào)整，通過濕度控制系統(tǒng)對芽菜生長濕度進(jìn)行控制，通過LED照明系統(tǒng)對LED燈的光周期參數(shù)、光強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，從而對芽菜的生長光度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并同時進(jìn)行紫外線殺菌。
2.如權(quán)利要求1所述的光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，其特征是，所 述I/O接口電路主要由鍵盤和LED顯示器組成，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；鍵盤和LED顯示器通過擴(kuò) 展接口電路與中央微處理器連接。
3.如權(quán)利要求1所述的光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，其特征是，所 述溫度控制系統(tǒng)主要由溫度傳感器、溫度采樣單元、溫度A/D轉(zhuǎn)換電路、溫度控制電路組 成；溫度傳感器將捕獲的溫度信息送入溫度采樣單元，經(jīng)溫度采樣單元采樣的數(shù)據(jù)送入溫 度A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送中央微處理器；中央微處理器將采樣的溫 度與預(yù)設(shè)溫度數(shù)據(jù)比較，并將比較結(jié)果送溫度控制電路，溫度控制電路根據(jù)比較結(jié)果決定 是加熱還是降溫，并驅(qū)動相應(yīng)的加熱或降溫電路。
4.如權(quán)利要求1所述的光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，其特征是，所 述濕度控制系統(tǒng)包括濕度傳感器、濕度采樣單元、濕度A/D轉(zhuǎn)換電路、濕度控制電路，濕度 傳感器將捕獲的濕度信息送入濕度采樣單元，經(jīng)濕度采樣單元采樣的數(shù)據(jù)送入濕度A/D轉(zhuǎn) 換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送中央微處理器，與預(yù)設(shè)濕度數(shù)據(jù)比較，并將比較結(jié)果 送濕度控制電路，濕度控制電路根據(jù)比較結(jié)果決定打開還是關(guān)閉供水系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，其特征是，所 述LED照明系統(tǒng)包括比例電流源電路、電子開關(guān)、矩陣電路；中央微處理器通過多路電子開 關(guān)控制比例電流源電路，比例電流源電路一路輸出經(jīng)負(fù)反饋電路、電源電路返回，與比例電 流源電路形成閉環(huán)連接方式；另外兩路輸出則分別與LED矩陣電路和紫外光矩陣電路連 接。
6.如權(quán)利要求5所述的光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，其特征 是，所述比例電流源電路包括一個三極管VTtl,其發(fā)射極經(jīng)電阻Rtl接地，同時發(fā)射極還 經(jīng)負(fù)反饋電路與電源電路連接，電源電路則經(jīng)電阻R與三極管VTtl的集電極連接，三 極管VTtl與矩陣驅(qū)動電路連接，矩陣驅(qū)動電路為η組m位控制電路；驅(qū)動三極管VTi的 基極與三極管VTtl的基極和集電極連接，其集電極與LED矩陣電路和紫外光矩陣電路 連接，發(fā)射極經(jīng)電阻Ri接地，i為自然數(shù)；每組矩陣驅(qū)動電路的輸出電流共有m路， 則其形成的電流Ici有Ui, 2iCi,…，(m-1) iCi, ni/ei共m種組態(tài)，形成光密度組合有
7.如權(quán)利要求6所述的光譜可調(diào)具有紫外殺菌功能的芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，其特征是，所 述控制電路主要由繼電器、三極管組成，繼電器線圈的一個接線端接外電源，另一端接三極 管的集電極，三極管基極通過電阻Ri2接中央微處理器；繼電器常開觸點(diǎn)與電阻Ri3串聯(lián)后 并聯(lián)在電阻Ri兩端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種芽菜培養(yǎng)基系統(tǒng)，主要包括中央微處理器、下載線接口、預(yù)留接口、I/O接口、存儲器、溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)、LED照明系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、電源電路等十部分電路，其中電源電路為各系統(tǒng)提供不同的供電電壓，中央微處理器作為主控器，分別與其他電路系統(tǒng)連接，以實(shí)現(xiàn)對他們的控制。本實(shí)用新型系統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對芽菜的生長溫度自動調(diào)節(jié)，濕度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)芽菜生長濕度進(jìn)行控制，LED照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)LED燈的光周期參數(shù)、光強(qiáng)度參數(shù)的設(shè)置，以確保芽菜的生長光度適中，并同時具備紫外線殺菌功能。溫度、濕度、光度這三個植物生長的關(guān)鍵條件的自動調(diào)節(jié)，從而確保了芽菜生產(chǎn)的增產(chǎn)和增收。
文檔編號A01G9/24GK201758631SQ201020213408

公開日2011年3月16日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者姜瀚崴, 姜榮, 王亞盛, 米衛(wèi)新 申請人:姜瀚崴