[实用新型]一种植物工厂的多光谱灯板装置

说明书

本实用新型涉及光电应用技术领域，公开了一种植物工厂的多光谱灯板装置，包括灯板、控制器和电源模块，电源模块与控制器电性连接，控制器包括单片机、光电传感器、驱动电路和控制器供电，单片机通过串行通信的方式与计算机的通信接口信号相接，单片机通过串行通信的方式与光电传感器的信号输出接口信号相接，单片机的信号输出接口与驱动电路的信号输入接口信号相接，驱动电路的输出端通过占空比调节方式与灯板电性相接，且每一路驱动电路对应一块灯板上的同种灯珠，LED灯珠包括红色光LED灯珠、蓝色光LED灯珠、红外光LED灯珠和紫外光LED灯珠。本实用新型旨在解决传统的灯板难以针对实际情况进行监测和动态调节且光谱缺失红外光及紫外光的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种灯板装置，具体是一种植物工厂的多光谱灯板装置，属于光电应用技术领域。

背景技术

现有植物厂人工LED光源，通常采用两种光谱（红光和蓝光）的LED光源为植物提供光照，不同光谱的光照比例采用调节照明器具数量和功率的方式进行设定，其光照强度在使用中不作调整或者通过手动更换灯条的方式进行调整。此类光源在使用中存在一些限制，主要包括：

1、植物生长不同阶段所需的光照比例只能固定搭配，输入功率难以动态调节，不能达到最大的能耗效益比。

2、由于LED的老化和光衰，固定的输入功率在不同使用周期，实际的光照强度会随着照明器具的老化而不断变化，但无法自动调节和稳定，这种变化会影响植物工厂的生产效率和植物品质。

3、不同光谱的光线对不同植物和不同阶段的影响区别明显，但由于现有灯板只有两种光谱固定比例，难以满足各植物生长阶段和不同植物品种所需光照的条件，实现更高效的生长控制。

4、传统光谱只设置了红、蓝两种光谱，这两种光谱对植物生长影响最大，但其他光谱如红外，紫外等光谱虽然对植物生长影响较小，但在不同阶段仍然对植物的品质影响明显，传统灯板难以满足此类需求，因此传统的LED人工灯板在应用上存在着一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种植物工厂的多光谱灯板装置，以解决上述背景中提出的传统的灯板难以针对实际情况进行监测和动态调节且光谱缺失红外光及紫外光的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下方案：

一种植物工厂的多光谱灯板装置，包括灯板、控制器和电源模块，所述电源模块与控制器电性连接，所述控制器包括单片机、光电传感器、驱动电路和控制器供电，所述单片机的第一通信接口通过串行通信的方式与计算机的通信接口信号相接，所述单片机的第二通信接口通过串行通信的方式与光电传感器的信号输出接口信号相接，所述单片机的信号输出接口与驱动电路的信号输入接口信号相接，所述驱动电路的输出端通过占空比调节方式与灯板电性相接，且每一路驱动电路对应一块灯板上的同种灯珠，所述灯板上安装有多个LED灯珠，所述LED灯珠包括红色光LED灯珠、蓝色光LED灯珠、红外光LED灯珠和紫外光LED灯珠，且四种灯珠相互间隔并等间距的均匀布置在灯板上，四种所述LED灯珠形成红光、蓝光、红外光和紫外光的最大输入功率比为1：1：0.72：0.16，同种所述LED灯珠通过串联的方式电性相接，且每一组同种的LED灯珠的串联电路与对应的一路驱动电路电性相接。

本实用新型中作为优选的，所述每一个控制器对应一块灯板模块，所述控制器中的每一路驱动电路分别对应灯板模块上安装的每一组同种灯珠，且所有驱动电路的输出的占空比为独立控制，范围均为0-100%。

本实用新型中作为优选的，所述控制器供电的输入端与电源模块的输出端电性相接，所述控制器供电的输出端分别与单片机和驱动电路的电源输入端电性相接。

本实用新型中作为优选的，所述单片机通过第一通信接口接受计算机设备发送来的不同光谱的光照强度值的设置命令，通过计算转换为对应的PWM控制输出信号，每路输出信号经光耦电路隔离后，分别输出到一路驱动器，从而实现控制输出电流。