基于紅外遙控的四色led組合補(bǔ)光燈帶的制作方法
【專利摘要】一種基于紅外遙控的四色LED組合補(bǔ)光燈帶，包括LED補(bǔ)光燈帶和紅外遙控器，所述LED補(bǔ)光燈帶由上至下包括AC-DC源模塊、LED光源控制器、PVC貼體套、紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外光LED，LED均安裝在PVC貼體套內(nèi)，呈兩行等間距均勻排列。所述紅外遙控器可按鍵發(fā)射紅外信號，通過紅外接收器接收解碼發(fā)送給單片機(jī)識別后控制補(bǔ)光燈帶的亮滅和紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外光LED的亮度。本柔性補(bǔ)光燈帶可穿插或纏繞于植株上近距離補(bǔ)光，節(jié)省空間，四色組合補(bǔ)光，對植物莖葉生長、增加植株的高度、減少病蟲害傳播和增強(qiáng)植物趨光性有利；同時通過紅外遙控技術(shù)，非常方便地實現(xiàn)了無線遠(yuǎn)程控制，具有結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、啟動快、調(diào)光變化柔和等優(yōu)點。
【專利說明】基于紅外遙控的四色LED組合補(bǔ)光燈帶

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種適于作室內(nèi)環(huán)境的光合作用照射燈，具體是一種基于紅外遙控的四色LED組合補(bǔ)光燈帶。

【背景技術(shù)】
[0002]本 申請人:在先申請的201120189198.4 “紅光光照強(qiáng)度可調(diào)的四色LED補(bǔ)光燈帶”專利，是在一防水貼體套內(nèi)排列兩行貼片LED，第一行貼片LED從左至右等距離地依次為紅光LED、遠(yuǎn)紅光LED、藍(lán)光LED三色光為一組，至少兩組，第二行貼片LED從左至右等距離地依次為遠(yuǎn)紅光LED、紅光LED、紫外光LED三色光為一組，至少兩組，第一行與第二行貼片LED一一對應(yīng)，整齊排列。這種補(bǔ)光燈帶采用四色組合補(bǔ)光，對植物莖葉生長、增加植株高度、減少病蟲害傳播和增強(qiáng)植物趨光性有利，柔性可穿插或纏繞植株間，使補(bǔ)光燈更具時段的針對性和植物的通用性，提高了光合作用效果。但該燈帶采用的是傳統(tǒng)的有線控制方式，需要現(xiàn)場調(diào)控LED光強(qiáng)和觀察相關(guān)數(shù)據(jù)，給使用者造成諸多不便，不能很好的滿足于使用者對補(bǔ)光燈帶的便捷使用的要求。因此，如何應(yīng)用一無線通訊技術(shù)來遙控補(bǔ)光燈帶，使其控制方式更加簡易，并可即時遠(yuǎn)程控制補(bǔ)光燈帶的開關(guān)和亮度，實為本實用新型所欲解決的問題。
[0003]眾所周知，紅外遙控技術(shù)是現(xiàn)如今應(yīng)用最為普遍的通訊和遙控手段，紅外遙控因其體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低的特點普遍應(yīng)用到日常生活中的各類電器中，如電視機(jī)、空調(diào)、電風(fēng)扇等。但是當(dāng)前LED補(bǔ)光燈的調(diào)光功能多數(shù)是通過旋鈕現(xiàn)場調(diào)節(jié)，給使用者造成諸多不便，紅外遙控和LED這兩種技術(shù)還沒有結(jié)合在一起，因此研發(fā)此實用新型意義重大。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于紅外遙控的四色LED組合補(bǔ)光燈帶。
[0005]解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:本用于室內(nèi)光合作用的基于紅外遙控的四色LED組合補(bǔ)光燈帶，包括LED補(bǔ)光燈帶和紅外遙控器，所述LED補(bǔ)光燈帶由上至下包括AC-DC源模塊、LED光源控制器、PVC貼體套、紅光LED、藍(lán)光LED、遠(yuǎn)紅光LED和紫外光LED，LED均安裝在PVC貼體套內(nèi)，呈兩行等間距均勻排列，第一行貼片LED從左至右等距離地依次為兩紅光LED —遠(yuǎn)紅光LED兩藍(lán)光LED為一組，至少兩組，第二行貼片LED從左至右等距離地依次為兩紅光LED —紫外光LED兩藍(lán)光LED為一組，至少兩組，第一行與第二行貼片LED 一一對應(yīng)，整齊排列，各相鄰LED的中心行間距為1.0cm,中心列間距為1.0cm ;所述紅外遙控器可發(fā)射紅外信號，通過LED光源控制器上設(shè)置的紅外接收器接收解碼后傳輸至內(nèi)部單片機(jī)控制模塊，單片機(jī)根據(jù)接收到的碼值執(zhí)行相應(yīng)的指令輸出PWM信號控制LED恒流驅(qū)動模塊以調(diào)控紅光LED、藍(lán)光LED、遠(yuǎn)紅光LED和紫外光LED的亮度。
[0006]所說的AC-DC電源模塊可輸出直流5V和24V，為后續(xù)LED光源控制器內(nèi)部的單片機(jī)控制模塊和LED恒流驅(qū)動模塊供電。
[0007]所說的單片機(jī)為增強(qiáng)型51單片機(jī)STC89S52RC，所說的LED恒流驅(qū)動芯片為PT4115，所說的紅外接收器為HS0038。
[0008]所說的紅光LED為貼片式LED、波長637nm、帶寬12nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流1mA下發(fā)光強(qiáng)度為18cd ;藍(lán)光LED為貼片式LED、波長459nm、帶寬16nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA下發(fā)光強(qiáng)度為4cd ;遠(yuǎn)紅光LED為貼片式LED、波長735nm、帶寬20nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流50mA下發(fā)光強(qiáng)度為0.64cd ;紫外光LED為貼片式LED、波長395nm、帶寬12nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA下發(fā)光強(qiáng)度為0.led。
[0009]所說的紅外遙控器上不同鍵值對應(yīng)不同功能，包括燈具開關(guān)，亮度手動漸變控制，25 %、50 %、75 %、100 %的四級手動亮度調(diào)節(jié)以及紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外光控制選擇。
[0010]本實用新型的有益效果是:四色光的組合補(bǔ)光，對植物莖葉生長、增加植株的高度、減少病蟲害傳播和增強(qiáng)植物趨光性有利；紅藍(lán)光光通量比(R/B)與紅光遠(yuǎn)紅光光通量比(R/FR)均可精細(xì)調(diào)節(jié)，更適合植物對不同光照強(qiáng)度的需求，也更利于定向培育的順利進(jìn)行；柔性燈帶還可穿插于植株間或纏繞于植株上近距離補(bǔ)光，節(jié)省空間；同時本補(bǔ)光燈帶采用紅外遙控技術(shù)，可以非常方便地實現(xiàn)對LED補(bǔ)光燈帶的遠(yuǎn)程控制，具有結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、啟動快、調(diào)光變化柔和等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本實用新型整體運行電路框圖。
[0013]圖3、圖4為本實用新型電路原理圖。

【具體實施方式】
[0014]本實用新型下面結(jié)合實施例并參照附圖作進(jìn)一步詳述:眾所周知，植物利用光能，經(jīng)葉綠素光合作用，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為自身生長發(fā)育所需的有機(jī)物和能量，研究表明，植物吸收光譜的最強(qiáng)區(qū)域是波長為640-660nm的紅光部分和波長為430_450nm的藍(lán)光部分，藍(lán)光有利于植物葉片的生長，紅光有利于植物莖桿的生長，波長為720-800nm的遠(yuǎn)紅光有利增加植株高度，波長為315-400nm的紫外光有利于植物的趨光性和殺滅病菌病毒，減少病害傳播，合適的紅光與藍(lán)光光通量比(R/B)和紅光遠(yuǎn)紅光光通量比(R/FR)是培育出形態(tài)健全的植物的必要條件。因此本補(bǔ)光燈采用紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外光LED作為光源，并且其R/B比和R/FR可精細(xì)調(diào)節(jié)。對草本類26種、木本類7種、大田作物8種和人工氣象室20種光合作用曲線分析，其R/B比綜合平均為1.84。所以本LED補(bǔ)光燈帶在標(biāo)準(zhǔn)工作電流下的R/B比設(shè)定為1.84左右，具體可視植物栽培種類通過調(diào)節(jié)紅光或藍(lán)光LED的脈沖占空比，以達(dá)到調(diào)控R/B比的目的。
[0015]參見圖1，適于在植株間穿插或纏繞在植株上補(bǔ)光的柔性LED補(bǔ)光燈帶100安裝完畢后，將紅外遙控器200對準(zhǔn)LED光源控制器102上的紅外接收器，按動紅外遙控器200上的燈具開關(guān)201可開啟和關(guān)閉燈光，可通過紅外遙控器200上的亮度手動漸變控制202 (+鍵/_鍵)控制紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外光LED的亮度，并可通過25 %、50 %、75 %、100 %的四級手動亮度調(diào)節(jié)203直接調(diào)節(jié)燈具亮度至最大亮度的25%、50%、75%、100%，紅外遙控器200上的紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外光控制選擇204 (R/B/FR/UV)可用以選擇調(diào)節(jié)紅光LED104、藍(lán)光LED105、遠(yuǎn)紅光LED106或者紫外光LED107。
[0016]參見圖1，紅光LED104、藍(lán)光LED105、遠(yuǎn)紅光LED106和紫外光LED107均安裝在PVC貼體套103內(nèi)，呈兩行等間距均勻排列，第一行貼片LED從左至右等距離地依次為兩紅光LED —遠(yuǎn)紅光LED兩藍(lán)光LED為一組，至少兩組，第二行貼片LED從左至右等距離地依次為兩紅光LED —紫外光LED兩藍(lán)光LED為一組,至少兩組,第一行與第二行貼片LED對應(yīng)，整齊排列，各相鄰LED的中心行間距為1.0cm,中心列間距為1.0cm ；
[0017]參見圖2，本實用新型整體運行流程如下=AC-DC電源模塊101將交流220V轉(zhuǎn)化為直流5V和24V，分別為后續(xù)LED光源控制器102內(nèi)部的單片機(jī)控制模塊和LED恒流驅(qū)動模塊供電；單片機(jī)控制模塊可接收紅外遙控器200發(fā)射的紅外信號，并輸出PWM信號控制LED恒流驅(qū)動模塊，調(diào)節(jié)紅光LED、藍(lán)光LED、遠(yuǎn)紅光LED和紫外光LED的亮度。
[0018]參見圖3，本LED補(bǔ)光燈帶100的AC-DC電源模塊101分為5V和24V兩路輸出。220V市電接入變壓器T1的初級線圈，次級線圈輸出電壓接入由4個整流二極管D1?D4組成的橋式整流濾波電路，經(jīng)整流濾波后提供約20V電壓輸出至穩(wěn)壓芯片U1，最終輸出直流24V。變壓器T1為成品電源變壓器，參數(shù)為220V/28V、50W。D1?D4為硅整流二極管，采用1N4007。C1是濾波電容，采用電解電容，型號為220yF/50V，穩(wěn)壓芯片U1采用三端穩(wěn)壓器LM7824。24V至5V轉(zhuǎn)換電路采用了降壓型電源管理單片集成電路LM2596，能夠輸出3A的驅(qū)動電流，同時具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。固定輸出版本有3.3V、5V、12V等，本電路中采用了固定輸出5V的型號U2。
[0019]參見圖4，LED光源控制器102內(nèi)部的單片機(jī)控制模塊采用宏晶的STC89S52RC作為主控芯片，模塊通電后上電復(fù)位電路向單片機(jī)U3發(fā)出復(fù)位信號，單片機(jī)U3即處于復(fù)位狀態(tài)。同時由石英晶振CR1和電容C6、C7組成的振蕩電路起振向單片機(jī)U3發(fā)出時鐘信號,單片機(jī)U3即開始執(zhí)行內(nèi)部燒錄好的控制程序指令?？刂平邮斩丝?INTO接收紅外遙控器200發(fā)送過來的信號經(jīng)內(nèi)部程序識別計算出相應(yīng)占空比的PWM波形由控制輸出端口 P2.0、P2.2、P2.4和P2.7輸出來控制LED驅(qū)動芯片，從而控制每個LED模塊的驅(qū)動電流。
[0020]參見圖4，LED恒流驅(qū)動模塊采用目前應(yīng)用廣泛、廉價且性能比較穩(wěn)定的芯片PT4115。D6, D7, D8, D9為續(xù)流二極管，由于工作在高頻脈沖下，故采用肖特基二極管SS110。L2, L3> L4, L5是整流電感，設(shè)計為50 μ H。R2, R3> R4> R5為取樣電阻，控制ΡΤ4115輸出電流大小，一般用以下公式計算:R = 0.1/%υτ。由于紅光串并聯(lián)電路額定工作電流為100mA(以8顆串聯(lián)為I組，10組并聯(lián)為例，下同)，藍(lán)光串并聯(lián)電路額定工作電流為200mA，遠(yuǎn)紅光串并聯(lián)電路額定工作電流為500mA，紫外光串并聯(lián)電路額定工作電流為200mA，故紅光驅(qū)動電路中R2取1.00 Ω，藍(lán)光驅(qū)動電路中R3取0.50 Ω，遠(yuǎn)紅光驅(qū)動電路中R4取0.20 Ω，紫外光驅(qū)動電路中R4取0.50 Ω。PT4115的DM端可外接PWM脈沖或直流電壓調(diào)光。本設(shè)計采用四片PT4115實現(xiàn)四路輸出分別控制紅光LED模塊、藍(lán)光LED模塊、遠(yuǎn)紅光LED模塊和紫外光LED模塊，通過接收單片機(jī)控制模塊輸出的PWM波形來控制LED恒流驅(qū)動模塊的輸出電流大小來實現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)。
[0021]本實用新型的遙控系統(tǒng)采用紅外遙控器200配合HS0038紅外接收頭使用。當(dāng)紅外遙控器200每個不同的按鍵按下時會發(fā)射出不同頻率的波形，經(jīng)過HS0038紅外接收頭解碼解析出不同的二進(jìn)制碼發(fā)送給單片機(jī)識別，單片機(jī)根據(jù)接收到的碼值執(zhí)行相應(yīng)的指令。
【權(quán)利要求】
1.一種基于紅外遙控的四色LED組合補(bǔ)光燈帶，包括LED補(bǔ)光燈帶(100)和紅外遙控器(200)，其特征在于:所述LED補(bǔ)光燈帶(100)由上至下包括AC-DC源模塊(101)、LED光源控制器(102)、PVC貼體套(103)、紅光LED (104)、藍(lán)光LED (105)、遠(yuǎn)紅光LED (106)和紫外光LED(107)，LED均安裝在PVC貼體套(103)內(nèi)，呈兩行等間距均勻排列，第一行貼片LED從左至右等距離地依次為兩紅光LED —遠(yuǎn)紅光LED兩藍(lán)光LED為一組，至少兩組，第二行貼片LED從左至右等距離地依次為兩紅光LED —紫外光LED兩藍(lán)光LED為一組，至少兩組，第一行與第二行貼片LED —一對應(yīng)，整齊排列，各相鄰LED的中心行間距為1.0cm,中心列間距為1.0cm ;所述紅外遙控器(200)可發(fā)射紅外信號，通過LED光源控制器(102)上設(shè)置的紅外接收器接收解碼后傳輸至內(nèi)部單片機(jī)控制模塊，單片機(jī)根據(jù)接收到的碼值執(zhí)行相應(yīng)的指令輸出PWM信號控制LED恒流驅(qū)動模塊以調(diào)控紅光LED (104)、藍(lán)光LED (105)、遠(yuǎn)紅7? LED(106)和紫外光LED(107)的亮度。
2.如權(quán)利要求1所述的基于紅外遙控的四色LED組合補(bǔ)光燈帶，其特征是所說的AC-DC電源模塊(101)可輸出直流5V和24V，為后續(xù)LED光源控制器(102)內(nèi)部的單片機(jī)控制模塊和LED恒流驅(qū)動模塊供電。
3.如權(quán)利要求1所述的基于紅外遙控的四色LED組合補(bǔ)光燈帶，其特征是所說的單片機(jī)為增強(qiáng)型51單片機(jī)STC89S52RC，所說的LED恒流驅(qū)動芯片為PT4115，所說的紅外接收器為 HS0038。
4.如權(quán)利要求1所述的基于紅外遙控的四色LED組合補(bǔ)光燈帶，其特征是所說的紅光LED (104)為貼片式LED、波長637nm、帶寬12nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流1mA下發(fā)光強(qiáng)度為18cd ；藍(lán)光LED(105)為貼片式LED、波長459nm、帶寬16nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA下發(fā)光強(qiáng)度為4cd ;遠(yuǎn)紅光LED (106)為貼片式LED、波長735nm、帶寬20nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流50mA下發(fā)光強(qiáng)度為0.64cd ;紫外光LED (107)為貼片式LED、波長395nm、帶寬12nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA下發(fā)光強(qiáng)度為0.led。
5.如權(quán)利要求1所述的基于紅外遙控的四色LED組合補(bǔ)光燈帶，其特征是所說的紅外遙控器(200)上不同鍵值對應(yīng)不同功能，包括燈具開關(guān)(201)，亮度手動漸變控制(202)，25%、50%、75%、100%的四級手動亮度調(diào)節(jié)(203)以及紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外光控制選擇(204)。
【文檔編號】F21Y101/02GK203979981SQ201420243631
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】徐一清, 汪小剛, 周國泉 申請人:浙江農(nóng)林大學(xué)