本發(fā)明涉及到植物生長柜光照均勻度調(diào)節(jié)領(lǐng)域，特別是一種專門應(yīng)用于植物生長柜中，利用ZigBee技術(shù)來均勻光照強(qiáng)度的光照均勻度調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

對于綠色植物來說，光合作用是自身生長發(fā)育不可或缺的條件之一，光照強(qiáng)度的大小直接影響植物的生長速度和形態(tài)形成，同時(shí)植物的生長具有向光性，哪個方位的光照強(qiáng)度強(qiáng)，植物就向著哪個方位生長。在植物生長柜中，人們通常采用分層式的栽培模式，每一層都會安裝有LED光源板，來為植物提供光照，但是，植物生長柜的每層都是相通的，上層LED光源板發(fā)出的光會透過每層之間的縫隙照射到下一層植物，而且每個LED 燈板上的燈珠所發(fā)射出來的光也是發(fā)散的，這就使得植物生長柜每一栽培層的不同位置植物受到光照強(qiáng)度不均勻，從而導(dǎo)致不同位置植物的生長速度、形態(tài)和生長方向不一致，然而，在培育科學(xué)的科學(xué)研究中，為了確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，研究人員對所研究環(huán)境的光穩(wěn)定性有很高要求，而且，在植物產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)中，要求植物工廠所栽培出來植物的生長狀態(tài)具有一致性，因此，采用一種可以使植物生長柜每個栽培層不同位置植物所受光照強(qiáng)度大小相同的調(diào)節(jié)裝置是非常有必要的。在植物生長柜中，為了對每一個栽培層多個位置的植物所受到的光照強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和調(diào)節(jié)，我們利用ZigBee無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)植物生長柜中各個檢測節(jié)點(diǎn)間的高效的數(shù)據(jù)傳輸和光均勻度動態(tài)調(diào)節(jié)，節(jié)約成本和空間，并且易于擴(kuò)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于ZigBee的植物生長柜均勻照度調(diào)節(jié)裝置，解決植物生長柜中每個栽培層不同位置植物所受光照強(qiáng)度不均勻和由于檢測節(jié)點(diǎn)較多所帶來的布線繁瑣、成本大的問題，實(shí)現(xiàn)對植物生長柜中每個栽培層不同位置植物所受光照強(qiáng)度的實(shí)時(shí)檢測和調(diào)節(jié)，從而使得所種植植物的生長速度、形態(tài)和生長方向保持一致。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于ZigBee的植物生長柜均勻照度調(diào)節(jié)裝置，具有照度檢測模塊（1），其特征在于，還包括5個照度傳感器（2）；與每個照度傳感器（2）相連接的Getdate.ZigBee通信裝置（3）；Transmit.ZigBee通信裝置（4）；與Transmit.ZigBee通信裝置（4）相連接的控制器（5）；Control.ZigBee通信裝置（6）；與Control.ZigBee通信裝置（6）相連接的執(zhí)行模塊（7）；

所述的照度傳感器（2）采用基于模擬量光照傳感器，具有測量范圍寬，使用方便，便與安裝，傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，用于檢測植物生長柜中每個栽培層（11）不同位置植物所受的光照強(qiáng)度；

所述的Getdate.ZigBee通信裝置（3）、Transmit.ZigBee通信裝置（4）和Control.ZigBee通信裝置（6）之間是通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

所述的控制器（5）采用32位低功耗微控制器STM32C8T6芯片作為控制核心，外圍配置相應(yīng)的硬件電路，對照度傳感器（2）采集到每一個栽培層（11）不同位置植物所受的光照強(qiáng)度進(jìn)行對比分析，得出控制信號，從而對每個LED燈板（10）上不同區(qū)域的LED燈珠的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能；

所述的執(zhí)行模塊（7）采用PWM控制電路，根據(jù)Control.ZigBee裝置接收到的控制信號，通過PWM波改變施加在每個燈珠上的電壓大小，從而改變LED燈板（10）不同位置處LED燈珠的亮度。

總結(jié)：本發(fā)明專利提供一種基于ZigBee的植物生長柜均勻照度調(diào)節(jié)裝置，不僅可以使得植物生長柜每層不同區(qū)域植物所受到的光照強(qiáng)度相等，也可以減少植物生長柜中各模塊之間的布線數(shù)量，能在做大程度上滿足植物光合作用需求，使得植物生長柜中每一個栽培層不同位置的植物的生長趨勢和形態(tài)一致，達(dá)到既滿足植物生長需求又能夠節(jié)能的目的，具有很高的實(shí)用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種基于ZigBee的植物生長柜均勻照度調(diào)節(jié)裝置的組成框圖;

圖2是本發(fā)明一種基于ZigBee的植物生長柜均勻照度調(diào)節(jié)裝置的應(yīng)用示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明專利提供一種基于ZigBee的植物生長柜均勻照度調(diào)節(jié)裝置，不僅可以使得植物生長柜中每一個栽培層不同位置的植物所受到的光照強(qiáng)度相等，也可以減少植物生長柜中各模塊之間的布線數(shù)量，能在做大程度上滿足植物光合作用需求，使得植物生長柜每一個栽培層不同位置的植物的生長趨勢和形態(tài)保持一致，具有很高的實(shí)用性。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于ZigBee的植物生長柜均勻照度調(diào)節(jié)裝置，包括：照度檢測模塊（1）；照度傳感器（2）；Getdate.ZigBee通信裝置（3）；Transmit.ZigBee通信裝置（4）；控制器（5）；Control.ZigBee通信裝置（6）；執(zhí)行模塊（7）；

如圖1所示, 本發(fā)明的控制器（5）為32位低功耗微控制器STM32C8T6芯片，作為整個系統(tǒng)的控制核心。

如圖1、2所示, 在植物生長柜（8）中，人們采用通常采用分層式的栽培模式，每一個栽培層上方都會安裝有LED燈板（10），來為植物提供光照，但是植物生長柜的每個栽培層（11）都是相通的，處于上層位置的LED燈板（10）發(fā)出的光會透過栽培層（11）之間的縫隙照射到下一層植物，同時(shí)，每一層LED燈板（10）上的每一個燈珠發(fā)出的光都是發(fā)散的，這樣就使得生長柜中每一個栽培層（11）的A、B、C、D和E這5個位置處種植的植物受到的光照強(qiáng)度不同，從而導(dǎo)致這5個位置處植物生長程度、狀態(tài)和生長方向不一致，為了解決這個問題，在植物生長柜（8）中，安裝有5照度傳感器（2），其中4個分別安裝在每一個栽培層（11）四周，即A、B、C、D處，檢測栽培層（11）外圍植物所受到的光照強(qiáng)度大小，另外一個安裝在每一個栽培層（11）中部位置E處，檢測栽培層中間區(qū)域植物所受到的光照強(qiáng)度大小；每一個照度傳感器（2）連接一個Getdate.ZigBee通信裝置（3）。

如圖1、2所示，控制盒（9）內(nèi)部裝有控制器（5）和Transmit.ZigBee通信裝置（4），控制器（5）和Transmit.ZigBee通信裝置（4）通過串口線相連接，5個Getdate.ZigBee通信裝置（3）將得到的A、B、C、D和E這5個位置處的光照強(qiáng)度大小的信息分別通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到控制盒（9）中的Transmit.ZigBee通信裝置（4），控制器（5）根據(jù)采集到每個栽培層（11）的A、B、C、D和E處植物所受的光照強(qiáng)度進(jìn)行對比分析，得出對LED燈板（10）不同位置處LED燈珠的控制信號，Transmit.ZigBee通信裝置（4）將控制信號通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給Control.ZigBee通信裝置（6）。

如圖1、2所示，Control.ZigBee通信裝置（6）將接收到的控制信號傳送給與之相連接執(zhí)行模塊（7），執(zhí)行模塊（7）通過PWM波改變施加在每個LED燈板（10）不同位置燈珠上的電壓大小，使得栽培層（11）A、B、C、D和E處植物所受到的光照強(qiáng)度相同，最終使得每個栽培層（11）所種植出的植物的生長速度、形態(tài)和生長方向保持一致。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，大規(guī)格的植物生長柜所設(shè)置的栽培層數(shù)較多，從而使得所用LED燈板的數(shù)量和所需數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)數(shù)也較多，每個栽培層不同部位植物所受到的照射強(qiáng)度也不同，本發(fā)明采用ZigBee無線通信技術(shù)和相關(guān)的控制技術(shù)，使得栽培層中不同位置處植物所受到的光照強(qiáng)度相同，進(jìn)一步使得所栽種出來的植物生長速度、形態(tài)和生長方向一致，同時(shí)減少布線數(shù)量，節(jié)約成本、能源和空間，非常具有實(shí)用價(jià)值。