如何高效利用農(nóng)耕土地資源已成為全球亟待解決的問(wèn)題,植物照明給農(nóng)業(yè)增產(chǎn)帶來(lái)了希望。植物照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的不僅要使系統(tǒng)的光源滿足植物生長(zhǎng)對(duì)光照強(qiáng)度和吸收光譜的需求,還要考慮系統(tǒng)安裝、維護(hù)和使用的便捷性,以便通過(guò)計(jì)算機(jī)、手機(jī)等設(shè)備能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行高效靈活的管理和控制以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的要求。另外節(jié)能減排和綠色發(fā)展是當(dāng)今倡導(dǎo)的主題,在進(jìn)行植物照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),還需關(guān)注環(huán)保和能耗,降低系統(tǒng)能源浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的危害。本文針對(duì)植物照明的要求與發(fā)展趨勢(shì)制定植物照明系統(tǒng)的功能目標(biāo)和總體框架,重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的光源、調(diào)光方案、通信方式、硬件以及軟件等方面進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì),提出了一種基于ZigBee/藍(lán)牙動(dòng)態(tài)多協(xié)議技術(shù)的植物照明系統(tǒng)方案。該方案以LED作為光源并采用脈沖寬度調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)光,保證了系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保、較高的光譜匹配度和電能有效利用率。通過(guò)數(shù)學(xué)建模和仿真對(duì)光源進(jìn)行設(shè)計(jì),得到一個(gè)擁有良好光照效果的植物照明光源。系統(tǒng)通過(guò)控制中心對(duì)燈具進(jìn)行集中式管理和控制,各節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)ZigBee無(wú)線通信技術(shù)連接以節(jié)省安裝和維護(hù)的成本;同時(shí)控制中心采用ZigBee/藍(lán)牙動(dòng)態(tài)多協(xié)議技術(shù)并為其設(shè)計(jì)了串口和以太網(wǎng)接口,可提供包括藍(lán)牙在內(nèi)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

各光合色素對(duì)光譜的吸收?qǐng)D

統(tǒng)需要更加簡(jiǎn)單和高效的控制方式。) 簡(jiǎn)易、實(shí)時(shí)的環(huán)境監(jiān)測(cè)。除了光照要求以外，環(huán)境因素如光照強(qiáng)度、溫濕度度等對(duì)植物的健康生長(zhǎng)也極其重要，工作人員需要及時(shí)的了解環(huán)境狀況并采取施。因此，為了節(jié)省人力成本并減小環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的復(fù)雜度，也為了減少人為系統(tǒng)需要將這些環(huán)境參數(shù)數(shù)字化、集中化，以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易、實(shí)時(shí)的環(huán)境監(jiān)測(cè)。) 可拓展的多種控制方式。為適應(yīng)多種場(chǎng)合的需要，系統(tǒng)最好能支持手機(jī)、電腦多種控制終端以及本地和遠(yuǎn)程的管理和控制。中，前三者構(gòu)成植物照明系統(tǒng)的主要功能，本文將著重對(duì)前三者進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)據(jù)上一節(jié)的功能目標(biāo)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)需具備簡(jiǎn)單和高效的控制方式，而無(wú)線控制技程、集中化的控制并能節(jié)省安裝、維護(hù)成本，正好可滿足該功能目標(biāo)。因此，統(tǒng)控制上設(shè)計(jì)使用無(wú)線通信技術(shù)，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 2-2 所示。

粉為固定厚度，所以透過(guò)熒光粉的燈光性質(zhì)發(fā)生了稱為可控硅調(diào)光，這種方式利用了可控硅能改變硅導(dǎo)通時(shí)，導(dǎo)通角的變化可引起電壓波形的變化內(nèi)部集成的可調(diào)電阻來(lái)調(diào)節(jié)，所以可控硅能通過(guò)式只需在電路中添加一個(gè)可控硅調(diào)光器，安裝比這種方式也有其缺陷：在調(diào)光時(shí)電壓易發(fā)生波動(dòng)，壓波形的變化可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生電磁干擾。脈沖寬度調(diào)制(PWM)調(diào)光，這種方式利用 LED通過(guò)改變每個(gè)周期內(nèi)脈沖的寬度即可改變 LED 亮，通過(guò)調(diào)節(jié) LED 在一個(gè)脈沖周期內(nèi)通電時(shí)間所占電壓，從而獲得不同的亮度。使用 PWM 調(diào)光時(shí)脈于視覺殘留效應(yīng)，人眼在調(diào)光時(shí)感覺不到閃爍。同，不用擔(dān)心電壓波動(dòng)引起光譜和色溫變化的問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]動(dòng)態(tài)目標(biāo)光譜LED植物照明系統(tǒng)的研究[D]. 王際同.大連工業(yè)大學(xué) 2017
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本文編號(hào)：2930047