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温室大棚中智能补光控制系统的设计与实现

文字:[大][中][小] 2019-12-30 01:03     浏览次数:    

  传统农业生产不仅受到气候与季节限制,而且严重受天气变化的影响,特别是像北方这样的春冬季节光照时间短、雪雨天气较多的地区,农作物的生长受到很大地限制。温室大棚的出现很好地解决了农业生产中的季节与天气问题,不仅显著的提高了农业的生产效率,而且将农业生产从自然生态束缚中解脱了出来。但是目前的温室大棚对部分环境因素的控制过分依赖于人工干预,而随着智能设备的发展,这样的温室大棚满足不了农业生产技术的智能化、信息化要求。本文通过分析温室大棚中植物补光灯的应用问题,针对现有补光灯的补光量不准确、光质不纯、节能效果差等缺陷,提出了一种采用补光光源绿色环保、多变幻、寿命长等诸多优点的LED灯具,并结合实际补光需求设计了一款以LED为光源的温室大棚中智能补光控制系统。通过对植物生长所需的光源和光谱进行分析,选择易于被智能化控制的LED灯具,然后对单颗光源特性进行测试与研究,进而设计出不仅满足实际的需求,而且在整体均匀性方面达到最优的补光系统。依据LED的光电特性,利用STM32主控制器产生的PWM(脉冲宽度调制)来控制补光进而实现定质定量的补光。这一款智能补光控制系统的设计实现了光质可调、光强的检测、智能化调光与控制等目标。设置不同的对照组实验来进行对比,实际测试表明,该系统也达到了预期的差额补光的设计目标,不仅补光效率高,而且操作方便,明显给温室大棚的发展带来了新的契机,同时该系统具有很强的实用性,在温室种植中必将具有广阔的前景。

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