專利名稱：用于肉雞養(yǎng)殖的綠藍(lán)紫外三色led組合燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種肉雞養(yǎng)殖的人工光源，具體是一種用于肉雞養(yǎng)殖的綠藍(lán)紫外三色LED組合燈。
背景技術(shù)：
光環(huán)境是影響肉雞生產(chǎn)力表現(xiàn)的重要因素之一，對肉雞的生理機(jī)能有著重要的調(diào)節(jié)作用，對肉雞的健康和生產(chǎn)能力有著較大的影響。現(xiàn)代化養(yǎng)雞場普遍采用人工光源來提高肉雞的生產(chǎn)性能，并根據(jù)雞場環(huán)境、設(shè)備以及光源的技術(shù)特點(diǎn)來制定光照管理程序。目前養(yǎng)雞場使用的人工光源主要是白熾燈和熒光燈等，其缺點(diǎn)一能耗高、效率低、產(chǎn)熱多；其缺點(diǎn)二 波譜寬，包含多種波長的光，有些波長的光是無用的甚至是有害的；其缺點(diǎn)三盡 管含有多種波長的光，但無法針對肉雞的生理需求進(jìn)行光質(zhì)調(diào)控，因而制約了肉雞生產(chǎn)效率的提高。上述缺點(diǎn)可用LED光源來解決。LED光源具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如高亮度、低能耗、壽命長、可間歇照射、良好的點(diǎn)光源性、冷光性、波長純正等。目前，各種波長如紅光、綠光、藍(lán)光、黃光、遠(yuǎn)紅光、紫外光等的LED都已商品化。CN202160516公告了“一種用于火雞養(yǎng)殖的LED光源控制系統(tǒng)”專利技術(shù)，對這一方面作了有益的嘗試。但該技術(shù)重點(diǎn)在于對光照強(qiáng)度和光照時間的智能化控制，在育雛前期、育雛后期和育肥期三個階段，提供不同強(qiáng)度的光照，光照時間也予以不同控制。但是該專利技術(shù)用于肉用火雞的人工光源無論是育雛期還是育肥期都使用的是單色LED即綠光LED。自始至終使用單一綠光LED飼養(yǎng)肉雞，不能滿足肉雞不同生長階段對光的不同需求，從而不能最大程度上促進(jìn)肉雞的生長，影響了經(jīng)濟(jì)效￡fL的進(jìn)一步提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于肉雞養(yǎng)殖的綠藍(lán)紫外三色LED組合燈。解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是本用于肉雞養(yǎng)殖的綠藍(lán)紫外三色LED組合燈，由電路和硬件兩部分組成，電路部分包括降壓穩(wěn)壓電路、復(fù)位電路、計時控制電路、程序下載電路、LED控制與顯示電路、LED驅(qū)動電路和LED陣列電路；硬件部分由上至下包括開關(guān)電源、電源連接線、LED光源控制器、導(dǎo)線、殼體、散熱片、長條式電路板、燈頭端蓋和LED，散熱片安裝在電路板背面，LED電路板和散熱片卡裝在殼體內(nèi)，共同構(gòu)成條式燈管，燈管一端安裝有端蓋，另一端通過導(dǎo)線連接至LED光源控制器。LED分綠光LED、藍(lán)光LED和紫外光LED，均安裝在長條式電路板下側(cè)，呈四行等間距均勻排列，綠光LED和藍(lán)光LED —一間隔等間距排列成第一行，藍(lán)光LED和綠光LED 一一間隔等間距排列成第三行，第二行和第四行均為紫外光LED。各行中LED的顆數(shù)相等且相鄰LED之間的中心距相同，一行中LED的具體顆數(shù)可根據(jù)養(yǎng)雞槽的長度確定。所說的綠光LED為視角18°、直徑5mm、波長520nm、標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度20坎德拉，呈圓形狀；藍(lán)光LED為視角18°、直徑5mm、波長470nm、標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度9坎德拉，呈圓形狀；紫外光LED為視角18°、直徑5mm、波長320nm、標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度O.1坎德拉，呈圓形狀。水平方向上相鄰LED之間的中心距可在1-1. 5cm范圍內(nèi)取值。所說的開光電源為隔離式直流開關(guān)電源，輸入電壓為220V交流,輸出電壓為24V直流，輸出電流為O 3A。所說的LED光源控制器包括以STC89C52單片機(jī)芯片為核心的LED控制電路、IXD
液晶顯示面板和按鍵陣列。本發(fā)明的有益效果是在肉雞育雛期提供綠光，在肉雞育成期提供藍(lán)光，無論育雛期還是育成期每天均提供適量的紫外光，從而最大程度上滿足肉雞對光的生理需求，提高肉雞的生產(chǎn)性能。本組合燈的光照強(qiáng)度和光照時間既可以手工控制，也可以通過電腦上編制的光照管理程序加以控制，從而滿足不同養(yǎng)雞場的多種需求。綠藍(lán)紫外三色LED組合在一起僅為一個燈具，相比綠光LED、藍(lán)光LED與紫外光LED分離單獨(dú)組成燈具，節(jié)省了成本。此外，本組合燈在橫向上可根據(jù)養(yǎng)雞槽的寬度加以擴(kuò)展。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明長條式電路板下側(cè)LED分布示意圖。圖3為本發(fā)明電路原理圖。圖4為本發(fā)明電路原理圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖作進(jìn)一步詳述參見圖1，開關(guān)電源(I)的輸入端使用導(dǎo)線與外部220V交流電源連接，開關(guān)電源(I)的輸出端通過電源連接線(2)與LED光源控制器(3)連接，LED光源控制器(3)的輸出端通過導(dǎo)線(4)連接到燈頭內(nèi)的LED陣列，LED陣列全部固定在長條式電路板(7)下方，長條式電路板(7)固定于殼體(5)中，電路板
(7)上方配置散熱片出)。如圖2所示，在長條式電路板(7)下方分布著4行LED，第一行為綠光LED (9)和藍(lán)光LED (10) 一一間隔等間距排列，第二行和第四行均為紫外光LED (11)，第三行為藍(lán)光LED(10)和綠光LED(9)——間隔等間距排列。選用的綠光LED(9)為視角18°、直徑5mm、波長520nm、標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流下發(fā)光強(qiáng)度為20坎德拉的圓形LED，選用的藍(lán)光LED (10)為視角18°、直徑5mm、波長470nm、標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流下發(fā)光強(qiáng)度為9坎德拉的圓形LED，選用的紫外光LED(Il)為視角18°、直徑5mm、波長320nm、標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流下發(fā)光強(qiáng)度為O.1坎德拉的圓形LED。各行中LED的顆數(shù)相等。各行中相鄰LED之間的中心距相同，中心距可在1-1. 5cm范圍內(nèi)取值。光照強(qiáng)度和光波長等光信息通過雞眼球內(nèi)的受光體、視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞傳遞至視覺中樞或者下丘腦內(nèi)的相關(guān)光受體而被感知。這些光信息被轉(zhuǎn)化為生物信息，進(jìn)而影響與刺激下丘腦釋放激素來調(diào)節(jié)雞的生長發(fā)育、生殖功能和行為活動。研究表明，綠光和藍(lán)光比其它單色光能更有效地刺激肉雞分泌睪酮，進(jìn)而促進(jìn)肉雞的生長發(fā)育，綠光在肉雞生長早期能顯著促進(jìn)肉雞的生長，藍(lán)光在肉雞生長后期能顯著促進(jìn)肉雞的生長。綠光能降低肉雞的啄癖，藍(lán)光能使肉雞變得興奮。綠、藍(lán)光下飼養(yǎng)的肉雞在更多的時間內(nèi)不停地采食，從而導(dǎo)致綠、藍(lán)光下飼養(yǎng)的肉雞在體重、胸肌重、大腿重和小腿重等方面均顯著高于其它單色光下飼養(yǎng)的肉雞。波長為280-340nm的紫外線對肉雞的生產(chǎn)性能有促進(jìn)作用，此波段紫外線稱為保健光。紫外線照射雞體的皮膚時，可使皮膚和羽毛中的7-羥脫氫膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3,維生素D3促進(jìn)機(jī)體的鈣磷代謝，提高肉雞對飼料中鈣和磷的吸收，從而保證機(jī)體健康和骨骼發(fā)育。另外，紫外線有強(qiáng)烈的殺菌作用，增強(qiáng)機(jī)體免疫力和抗病力，有利于肉雞的健康，降低肉雞死亡率。利用紫外線照射肉雞，對肉雞的體重、體尺及骨骼生長有顯著的促進(jìn)影響。因此，選用綠藍(lán)紫外三色LED組合燈作為肉雞養(yǎng)殖用的人工光源是有科學(xué)依據(jù)的。參見圖3和4，220V交流電壓經(jīng)開關(guān)電源(I)后輸出24V直流電壓，一路接至LED驅(qū)動電路(12)，另一路接至降壓穩(wěn)壓電路(16)。LED驅(qū)動電路(12)由3個芯片PT4115將24V直流電壓提供給綠藍(lán)紫外三色LED正常工作，為保證芯片PT4115正常工作，引腳SW接二極管SSllO負(fù)極并與50 μ H電感相連，引腳VIN接二極管SSllO正極、O. 5 Ω電阻、24V電壓，引腳GND接地，3個ΡΤ4115芯片的引腳DM分別與芯片STC89C52的引腳PlO 12相連，以控制LED的工作時間。LED陣列電路(13)包括綠光LED陣列、藍(lán)光LED陣列和紫外光LED陣列，為保證LED正常工作，每色LED先串聯(lián)再并聯(lián)，兩端分別接于芯片ΡΤ4115引腳CSN和50 μ H電感。降壓穩(wěn)壓電路(16)中24V直流電壓經(jīng)U8恒流降壓芯片頂2596穩(wěn)壓輸出5V直流電壓為復(fù)位電路(15)、計時控制電路(17)、程序下載電路(18)、LED控制及顯 示電路(14)提供穩(wěn)定的工作電壓；同時，24V直流電壓經(jīng)U7恒流降壓芯片ΙΜ2596穩(wěn)壓輸出3. 3V直流電壓為計時控制電路(17)提供穩(wěn)定的工作電壓。LED控制與顯示電路(14)由單片機(jī)芯片STC89C52實(shí)現(xiàn)對LED的工作狀態(tài)控制，并通過IXD液晶顯示屏顯示LED工作狀態(tài)，包括工作時間和LED光強(qiáng)信息，以及在工作狀態(tài)調(diào)節(jié)時的被調(diào)節(jié)信息，為保證液晶顯示屏正常顯示，需要與芯片STC89C52的引腳POO Ρ07相連。通過按鍵S2可以選擇調(diào)節(jié)對象，包括LED工作時間、LED燈顏色；通過按鍵S3可以增大光照時間或增大LED光強(qiáng)；通過按鍵S4可以減小光照時間或減弱LED光強(qiáng)；最終可實(shí)現(xiàn)綠光LED、藍(lán)光LED依照先后次序工作，紫外光LED根據(jù)需要而工作，三色LED的工作時間和光強(qiáng)根據(jù)需要調(diào)節(jié)。為保證芯片STC89C52正常工作，需要將引腳VCC接5V電壓，在引腳Xl和X2之間接12MHz晶體振蕩器Y1，晶體振蕩器Yl兩端分別接濾波電容正極，電容負(fù)極接地。復(fù)位電路(15)中，按下按鍵SI，則STC89C52芯片引腳RESET接收到5V電壓信號，使整個控制與顯示電路復(fù)位進(jìn)入初始工作狀態(tài)。計時控制電路(17)由芯片DS1302對LED工作時間進(jìn)行計時，計時單位包括天數(shù)、小時數(shù)。為保證DS1302正常工作，需要在引腳VCC2接5V電壓，在引腳VCCl接3. 3V電壓，在引腳Xl與X2之間接32. 768MHz晶體振蕩器Y2。程序下載電路(18)，采用PL2303芯片將STC89C52芯片與計算機(jī)USB接口相連，將LED控制程序由計算機(jī)下載至STC89C52芯片，JPl為USB接口。為保證PL2303正常工作，需要在引腳VDD、RESET、VDD 232和DSR N接5V電壓，在引腳OSCl和0SC2之間接12MHz晶體振蕩器Y3，引腳TXD接STC89C52引腳RXD，引腳 RSD 接 STC89C52 引腳 TXD。本組合燈的光照強(qiáng)度和光照時間可以手工控制，在計算機(jī)上完成控制程序編寫，通過USB連接線連接計算機(jī)USB接口和圖4中(18)的JPl接口，將控制程序下載至控制電路中，接入220V交流電之后，按下圖4中(15)的按鍵SI使電路復(fù)位，整個LED電路開始工作，按下圖3中(14)的按鍵S2可以選擇被調(diào)節(jié)對象，包括控制時間、LED顏色，選定調(diào)節(jié)對象之后，按下圖3中(14)的按鍵S3可以增大光照時間或者增強(qiáng)LED光強(qiáng)，按下圖3中(14)的按鍵S4可以減小光照時間或者減弱LED光強(qiáng)。
本組合燈的光照強(qiáng)度和光照時間也可以通過電腦上編制的光照管理程序加以控制，通過USB連接線連接計算機(jī)USB接口和圖4中(18)的JPl接口，然后在計算機(jī)中通過光照管理程序調(diào)控LED電路的工作狀態(tài)。兩種方式均可實(shí)現(xiàn)本組合燈在肉雞育雛期提供綠光，在肉雞育成期提供藍(lán)光，無論育雛期還是育成期每天均提供適量的紫外光，從而最大程度上滿足肉雞對光的生理需求，提高肉雞的生產(chǎn)性能。
權(quán)利要求
1.一種用于肉雞養(yǎng)殖的綠藍(lán)紫外三色LED組合燈，由電路和硬件兩部分組成，電路部分包括降壓穩(wěn)壓電路(16)、復(fù)位電路(15)、計時控制電路(17)、程序下載電路(18)、LED控制與顯示電路(14)、LED驅(qū)動電路(12)和LED陣列電路(13);硬件部分由上至下包括開關(guān)電源(I)、電源連接線(2)、LED光源控制器(3)、導(dǎo)線(4)、殼體(5)、散熱片(6)、長條式電路板(7)、燈頭端蓋(8)和LED，LED均安裝在長條式電路板下側(cè)，呈四行等間距均勻排列， 散熱片安裝在電路板背面，LED電路板和散熱片卡裝在殼體內(nèi)，共同構(gòu)成條式燈管，燈管一端安裝有端蓋，另一端通過導(dǎo)線連接至LED光源控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的用于肉雞養(yǎng)殖的綠藍(lán)紫外三色LED組合燈，其特征是所說的綠光LED (9)為視角18°、直徑5mm、波長520nm、標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度20坎德拉的圓形LED ;藍(lán)光LED(IO)為視角18°、直徑5mm、波長470nm、標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度9坎德拉的圓形LED ;紫外光LED(Il)為視角18°、直徑5mm、波長320nm、標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度O.1坎德拉的圓形LED。
3.如權(quán)利要求1所述的用于肉雞養(yǎng)殖的綠藍(lán)紫外三色LED組合燈，其特征是所說的長條式電路板下側(cè)有4行LED，綠光LED和藍(lán)光LED —一間隔等間距排列成第一行，藍(lán)光LED 和綠光LED —一間隔等間距排列成第三行，第二行和第四行均為紫外光LED，各行中LED的顆數(shù)相等,各行中相鄰LED之間的中心距相等，中心距在1-1. 5cm范圍之內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的開光電源為隔離式直流開關(guān)電源，輸入電壓為220V交流，輸出電壓為24V直流，輸出電流為O 3A。
5.如權(quán)利要求1所述的LED光源控制器包括以STC89C52單片機(jī)芯片為核心的LED控制電路、IXD液晶顯示面板和按鍵陣列。
全文摘要
一種用于肉雞養(yǎng)殖的綠藍(lán)紫外三色LED組合燈，由電路和硬件兩部分組成，電路部分包括降壓穩(wěn)壓電路、復(fù)位電路、計時控制電路、程序下載電路、LED控制與顯示電路、LED驅(qū)動電路和LED陣列電路；硬件部分包括開關(guān)電源、電源連接線、LED光源控制器、導(dǎo)線、殼體、散熱片、長條式電路板、燈頭端蓋和LED。LED分綠光、藍(lán)光和紫外光三色，安裝在長條式電路板下側(cè)，呈四行等間距均勻排列，散熱片安裝在電路板背面，LED電路板和散熱片卡裝在殼體內(nèi)，共同構(gòu)成燈管。本組合燈在肉雞育雛期提供綠光，在育成期提供藍(lán)光，無論育雛期還是育成期每天均提供適量的紫外光，從而最大程度上滿足肉雞對光的生理需求，提高肉雞的生產(chǎn)性能，并具有成本節(jié)省、擴(kuò)展方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F21V19/00GK103016994SQ20121056994
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者周國泉, 樊艷 申請人:浙江農(nóng)林大學(xué)