基于集中分布式管理的led植物補光智能控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種植物補光系統，特別是一種基于集中分布式管理的LED植物補光智能控制系統。
【背景技術】
[0002]今年來，我國農業飛速發展，尤其是設施栽培種的高附加值農業。然而設施栽培種經常遇到光照強度不足或者光照中有效波長成分強度不足的現象，影響到植物的正常生長。
[0003]作為新興的光源，LED可以提供植物生長所需要的非常窄的波段，可以大幅度提高能量利用效率，因此逐漸應用于植物補光領域。市面上的植物補光或者生長燈系統都是應用于小規模生產，當種植規模較大的時候，就必須單獨去操作每一個這種植物補光設備，因此可控制性就很差。由于缺乏良好的通訊模式，這些植物補光設備中的大量傳感信息和狀態信息很難收集和管理。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足和市場的空白，本發明提供一種基于集中分布式管理的LED植物補光智能控制系統，它可以解決較大規模農業設施栽培中補光設備操作繁雜和信息難以采集的問題，高效率地促進植物的生長，推進智慧農業的發展。
[0005]本發明的基本思路是是采用集中分布式管理，整個LED驅動采用分布式控制系統，一定區域內設置一個集中管理的設備，用戶可以在近遠端方便地監控整個系統的運行。
[0006]為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是:
一種基于集中分布式管理的LED植物補光智能控制系統，包括智能LED補光終端、集中控制器和移動設備，所述集中控制器與其所控制范圍內的智能LED補光終端采用無線通訊模塊自組網通訊;所述集中控制器通過WIFI模塊于與移動設備通訊。
[0007]所述集中控制器與智能LED補光終端的無線通訊方式采用433M射頻通訊；其網絡拓撲方式為樹形結構，防沖突機制采用固定時序隨機信道的跳頻模式;其組成的無線局域網絡中，集中控制器作為網絡協調器，智能LED補光終端作為路由節點。
[0008]所述智能LED補光終端能夠直接驅動紅藍LED，包括開關電源模塊、恒流調光模塊、看門狗模塊、RTC模塊、溫濕度傳感器、微處理器模塊、無線通訊模塊和光照度傳感器模塊。所述開關電源模塊可以將市電轉換為平穩的直流電源輸入，給智能LED補光終端供電;所述微處理器模塊解析無線通訊模塊傳遞過來的指令，發送PMW信號到恒流調光模塊以實現對LED的恒流驅動;所述溫濕度傳感器和光照度傳感器采集的數據通過無線通訊模塊發送到集中控制器;所述RTC模塊輔助所述微處理器模塊記錄當前時間；所述看門狗模塊可以防止所述微處理器出現程序運行錯亂的問題。
[0009]所述恒流調光模塊采用基于PffM原理的降壓式高效開關電路。
[0010]所述集中控制器包括:線性電源模塊、微處理器模塊、看門狗模塊、RTC模塊、無線通訊模塊、TFT顯示觸控模塊、繼電器開關模塊、開關量輸入模塊和WIFI模塊。所述線性電源模塊負責給集中控制器提供低紋波的電源輸入;所述微處理器模塊通過無線通訊模塊發送指令和接收智能LED補光終端采集的數據，根據所述開關量模塊輸入的信號量，控制所述繼電器模塊的開關;所述TFT顯示觸控模塊實時顯示當前的狀態參數，用戶可以通過觸控的方式控制所述集中控制器的運行狀態;所述RTC模塊輔助所述微處理器記錄當前時間；所述看門狗模塊可以防止所述微處理器出現程序運行錯亂的問題。
[0011]所述集中控制器中的WIFI模塊同時具有AP和STAT1N模式，移動設備通過以太網訪問集中控制器，或直接連入由本地WIFI模塊建立的無線局域網。
[0012]所述集中控制器中的微處理器模塊采用基于C0TEX-M4架構的的微處理器芯片。
[0013]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
分布控制和集中管理思想的引入，使整個系統可以高效運行。集中控制器與智能LED補光終端之間采用433M樹型結構自組網通訊，不需要人工干預，成本低，抗干擾能力強，操作簡便。集中控制器中的C0TEX-M4芯片具有強大的運算能力和圖像處理能力，用戶可以通過集中控制器中的4.7寸觸摸屏監測設備的運行狀態，告別了機械按鍵的繁瑣操作。集中控制器中的WIFI模塊功能強大，用戶可以通過手機或者手持設備在遠端或者近端方便的控制整個系統。綜上所述，本系統可以良好地支持較大規模的設施農業中的植物補光要求。
【附圖說明】
[0014]圖1為LED植物補光智能控制系統的結構示意圖。
[0015]圖2為433M無線樹型結構組網的原理和過程。
[0016]圖3為智能LED補光終端的結構示意圖。
[0017]圖4為集中控制器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖，對本發明的具體實施例做進一步的說明。
[0019]如圖1所示，一種基于集中分布式管理的LED植物補光智能控制系統，包括智能LED補光終端、集中控制器和智能手機，所述集中控制器與其所控制范圍內的智能LED補光終端采用433M無線通訊自組網通訊;所述集中控制器通過WIFI模塊于與智能手機通訊。
[0020]所述集中控制器管理一定區域內所有智能LED補光終端，并能夠處理反饋回來的所有數據和應對突然情況。智能LED補光終端專門負責驅動紅藍LED以釋放植物生長所需要的特定波長的光線。智能手機只需要負責發送適當的指令即可以控制較大范圍內的所有智能LED補光終端，并能夠實時顯示所有的傳感信息和狀態信息。
[0021]如圖2所示，所述集中控制器與智能LED補光終端的無線通訊方式采用433M射頻通訊;其網絡拓撲方式為樹形結構，防沖突機制采用固定時序隨機信道的跳頻模式;其組成的無線局域網絡中，集中控制器作為網絡協調器，依據介質信號強度，逐層將補