如何高效利用農(nóng)耕土地資源已成為全球亟待解決的問題,植物照明給農(nóng)業(yè)增產(chǎn)帶來了希望。植物照明系統(tǒng)的設(shè)計目的不僅要使系統(tǒng)的光源滿足植物生長對光照強度和吸收光譜的需求,還要考慮系統(tǒng)安裝、維護和使用的便捷性,以便通過計算機、手機等設(shè)備能對系統(tǒng)進行高效靈活的管理和控制以滿足不同應(yīng)用場景的要求。另外節(jié)能減排和綠色發(fā)展是當(dāng)今倡導(dǎo)的主題,在進行植物照明系統(tǒng)設(shè)計時,還需關(guān)注環(huán)保和能耗,降低系統(tǒng)能源浪費和對環(huán)境的危害。本文針對植物照明的要求與發(fā)展趨勢制定植物照明系統(tǒng)的功能目標(biāo)和總體框架,重點對系統(tǒng)的光源、調(diào)光方案、通信方式、硬件以及軟件等方面進行了研究與設(shè)計,提出了一種基于ZigBee/藍牙動態(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。通過數(shù)學(xué)建模和仿真對光源進行設(shè)計,得到一個擁有良好光照效果的植物照明光源。系統(tǒng)通過控制中心對燈具進行集中式管理和控制,各節(jié)點之間通過ZigBee無線通信技術(shù)連接以節(jié)省安裝和維護的成本;同時控制中心采用ZigBee/藍牙動態(tài)多協(xié)議技術(shù)并為其設(shè)計了串口和以太網(wǎng)接口,可提供包括藍牙在內(nèi)... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

各光合色素對光譜的吸收圖

統(tǒng)需要更加簡單和高效的控制方式。) 簡易、實時的環(huán)境監(jiān)測。除了光照要求以外，環(huán)境因素如光照強度、溫濕度度等對植物的健康生長也極其重要，工作人員需要及時的了解環(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，以實現(xiàn)簡易、實時的環(huán)境監(jiān)測。) 可拓展的多種控制方式。為適應(yīng)多種場合的需要，系統(tǒng)最好能支持手機、電腦多種控制終端以及本地和遠程的管理和控制。中，前三者構(gòu)成植物照明系統(tǒng)的主要功能，本文將著重對前三者進行設(shè)計實系統(tǒng)總體框架設(shè)計據(jù)上一節(jié)的功能目標(biāo)設(shè)計，系統(tǒng)需具備簡單和高效的控制方式，而無線控制技程、集中化的控制并能節(jié)省安裝、維護成本，正好可滿足該功能目標(biāo)。因此，統(tǒng)控制上設(shè)計使用無線通信技術(shù)，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 2-2 所示。

粉為固定厚度，所以透過熒光粉的燈光性質(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，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)電阻來調(diào)節(jié)，所以可控硅能通過式只需在電路中添加一個可控硅調(diào)光器，安裝比這種方式也有其缺陷：在調(diào)光時電壓易發(fā)生波動，壓波形的變化可能會對電網(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通過改變每個周期內(nèi)脈沖的寬度即可改變 LED 亮，通過調(diào)節(jié) LED 在一個脈沖周期內(nèi)通電時間所占電壓，從而獲得不同的亮度。使用 PWM 調(diào)光時脈于視覺殘留效應(yīng)，人眼在調(diào)光時感覺不到閃爍。同，不用擔(dān)心電壓波動引起光譜和色溫變化的問題。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]動態(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：2930047