基于led光源的植物照明控制系統(tǒng)的制作方法【專利摘要】本實(shí)用新型的實(shí)施例揭示一種基于LED光源的植物照明控制系統(tǒng)，可提供一適于植物生長的照明條件，該植物照明控制系統(tǒng)包含有：一燈具，包含有：一第一LED模塊；及一第二LED模塊，其中該第一LED模塊與第二LED模塊所發(fā)射的光譜不同；以及一控制模塊，依據(jù)該照明條件以控制該第一LED模塊以及一第二LED模塊?！緦＠f明】基于LED光源的植物照明控制系統(tǒng)【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本實(shí)用新型涉及一種植物照明控制系統(tǒng)?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]太陽光是植物生長的重要元素之一。隨著科技的發(fā)展，人造光源已可全面或部分取代太陽光提供植物生長所需的光線。用于植物成長的常見人造光源包含白熾燈、螢光燈、或聞壓燈等。[0003]傳統(tǒng)植物燈的照明光譜通常是固定用來照明特定的植物。如此，針對需要不同照明波長的植物，就必須使用不同的植物燈。[0004]此外，適合特定植物的照明光譜，可能隨著農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步，而有所改變。一旦新科技提供更適合特定植物栽培的照明光譜，采用舊照明光譜的植物燈便可能因較不適用于特定植物的生長而遭到棄置，這可能是個(gè)相當(dāng)?shù)睦速M(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的實(shí)施例揭示一種基于LED光源的植物照明控制系統(tǒng)。一種植物照明控制系統(tǒng)，可提供一適于植物生長的照明條件，該植物照明控制系統(tǒng)包含有:一燈具包含有一第一LED模塊；一第二LED模塊,其中該第一LED模塊與第二LED模塊所發(fā)射的光譜不同；以及一控制模塊，依據(jù)該照明條件以控制該第一LED模塊以及一第二LED模塊。【專利附圖】【附圖說明】[0006]圖1顯示依據(jù)本實(shí)用新型而實(shí)施的植物照明控制系統(tǒng)。[0007]圖2舉例顯示一LED植物燈。[0008]圖3舉例顯示依據(jù)本實(shí)用新型而實(shí)施的一LED燈板。[0009]圖4A顯示一智能手機(jī)，其具有數(shù)個(gè)手機(jī)應(yīng)用程序。[0010]圖4B舉例顯示一智能手機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)定一LED植物燈時(shí)，所出現(xiàn)的畫面。[0011]圖5舉例顯示依據(jù)本實(shí)用新型而實(shí)施的另一LED燈板。[0012]【符號說明】[0013]10植物照明控制系統(tǒng)[0014]12便攜式單元[0015]14、14a、14b、14cLED植物燈[0016]16云端服務(wù)器[0017]22光傳感器[0018]24存儲(chǔ)器[0019]26無線通信模塊[0020]28a?28e驅(qū)動(dòng)器[0021]30電源模塊[0022]32時(shí)鐘產(chǎn)生器[0023]34控制器[0024]36a?36eLED模塊[0025]38LED燈板[0026]39插頭[0027]40紅光LED模塊[0028]42冷白光LED模塊[0029]44藍(lán)光LED模塊[0030]46UVLED模塊[0031]48暖白光LED模塊[0032]50光傳感器[0033]52控制模塊[0034]54觸控屏幕[0035]56智能手機(jī)[0036]58圖標(biāo)[0037]60a、60b以及60c植物[0038]80LED燈板[0039]82綜合LED模塊[0040]84紅光LED[0041]86藍(lán)光LED[0042]88UV光LED[0043]90暖白光LED[0044]92冷白光LED[0045]VAC__交流市電【具體實(shí)施方式】[0046]圖1顯示依據(jù)本實(shí)用新型而實(shí)施的植物照明控制系統(tǒng)。植物照明控制系統(tǒng)10包含有一便攜式單元12以及數(shù)個(gè)光譜可調(diào)的LED植物燈14a、14b、14c。在一實(shí)施例中，便攜式單元12可以連接到互聯(lián)網(wǎng)，由云端服務(wù)器16抓取并記錄植物照明條件。圖1以三個(gè)LED植物燈作為例子，但本實(shí)用新型不限于此。在其他實(shí)施例中，LED植物燈可以只有一個(gè)，或是有數(shù)十個(gè)。如圖1所示，LED植物燈14a、14b、14c受市電所供電，可以對植物提供照明。便攜式單元12可以用有線(例如:電力線通信(PowerLineCommunicat1n；PLC))或是無線的方式(例如:Wif1、Bluetooth、Zigbee等)，與LED植物燈14a、14b、14c相互通信，且依據(jù)便攜式單元12中所記錄的植物照明條件(例如:發(fā)光強(qiáng)度或光譜)，來使LED植物燈14a、14b、14c發(fā)射出所記錄的植物照明條件。[0047]圖2舉例顯示一LED植物燈14，其包含有光傳感器22、存儲(chǔ)器24、無線通信模塊26、驅(qū)動(dòng)器28a?28e、電源模塊30、時(shí)鐘產(chǎn)生器32、控制器34、以及LED模塊36a?36e。[0048]電源模塊30可以電連接到一交流市電VAC_miN，用來提供適當(dāng)?shù)碾娫?，供電給LED植物燈14中的電路。舉例來說，電源模塊30提供5V電源給控制器34，12V電源給無線通信模塊26，但提供40V電源給LED模塊36a?36e。[0049]無線通信模塊26可以是一無線收發(fā)器，用來提供LED植物燈14與便攜式單元12之間的通信通道。無線通信模塊26的通信協(xié)議，舉例來說，可以是無線局域網(wǎng)絡(luò)(WIFI)、Zigbee、藍(lán)牙(Bluetooth)、或NFC(NearFieldCommunicat1n)。[0050]控制器34可以依據(jù)從無線通信模塊26所收到的指令與參數(shù)，在存儲(chǔ)器24記憶了一控制條件(例如:植物照明條件)，舉例來說，控制條件是以一查找表(lookuptable)的形式，記錄在存儲(chǔ)器24中?？刂破?4可以依據(jù)控制條件，分別控制驅(qū)動(dòng)電路28a?28e。[0051]驅(qū)動(dòng)電路28a?28e分別控制LED模塊36a?36e的發(fā)光強(qiáng)度，而LED模塊36a?36e所發(fā)射的光譜可為相同或不相同。在圖2的例子中，LED模塊36a?36e可分別提供紫外或近紫外光(ultrav1let、-)、暖白光、冷白光、藍(lán)光、以及紅光。這里所謂的紫外或近紫外光是指其光譜中的波長峰值大約位于350nm?410nm;藍(lán)光是指其光譜中的波長峰值大約位于430nm?460nm;紅光是指其光譜中的波長峰值大約位于600nm?900nm或650nm?750nm。暖白光的色溫大約落于2200?3500K之間，而冷白光的色溫大約是落在5000?6700K之間。在一實(shí)施例中，一驅(qū)動(dòng)電路以脈沖寬度調(diào)制(pulse-widthmodulat1n,PWM)模式，驅(qū)動(dòng)一LED模塊。PWM模式下，LED模塊發(fā)光時(shí)驅(qū)動(dòng)電流固定，而PWM模式控制LED模塊的發(fā)光時(shí)間與不發(fā)光時(shí)間之間的比例(例如:在400μs的一周期中，200μs為發(fā)光時(shí)間，200μs為不發(fā)光時(shí)間)，來達(dá)到調(diào)整LED模塊的有效發(fā)光亮度的目的。在另一實(shí)施例中，一驅(qū)動(dòng)電路以線性方式，控制流經(jīng)一LED模塊的電流。線性控制方式，表示LED模塊的發(fā)光強(qiáng)度跟驅(qū)動(dòng)LED模塊的電流，彼此為一線性關(guān)系。因?yàn)長ED模塊彼此發(fā)射的光譜不相同，因此只要適當(dāng)?shù)乜刂苽€(gè)別LED模塊的發(fā)光強(qiáng)度，其組合所產(chǎn)生的光譜，可達(dá)到植物所需的生長條件。須注意的是，發(fā)光強(qiáng)度是指LED模塊所發(fā)出的光量子強(qiáng)度(Quantum，單位為V-moIIrTiV1)。在一實(shí)施例中，LED模塊所發(fā)出的發(fā)光強(qiáng)度介于50?500μmolIiT2S'[0052]光傳感器22可以用來監(jiān)測LED植物燈14所在環(huán)境的光線。舉例來說，光傳感器22可以感知目前LED植物燈14被外界太陽光照的程度，然后提供一檢測結(jié)果給控制器34。進(jìn)一步地，控制器34可根據(jù)檢測結(jié)果以調(diào)整LED模塊36a?36e的發(fā)光強(qiáng)度，以供給植物一穩(wěn)定的環(huán)境，亦即植物所需的光譜、強(qiáng)度能維持在一大約的預(yù)設(shè)值。詳細(xì)的舉例說明可參考后續(xù)描述。[0053]時(shí)鐘產(chǎn)生器32可以提供控制器34時(shí)間訊息。舉例來說，時(shí)鐘產(chǎn)生器32可以使控制器34得知當(dāng)下為一天中的幾點(diǎn)幾分。如此，控制器34可根據(jù)時(shí)鐘產(chǎn)生器32以調(diào)控LED植物燈14的開關(guān)時(shí)間。詳細(xì)的舉例說明也可參考后續(xù)描述。[0054]圖3舉例顯示依據(jù)本實(shí)用新型而實(shí)施的一LED燈板或燈具38，其可作為一LED植物燈，可以通過插頭39，由交流市電所供電。LED燈板38有八個(gè)紅光LED模塊40、四個(gè)藍(lán)光LED模塊44、一個(gè)UVLED模塊46、一個(gè)冷白光LED模塊42、一個(gè)暖白光LED模塊48。因此,LED燈板38可發(fā)出一紫外光、一藍(lán)光、一紅光、一暖白光、以及一冷白光。選擇性地，LED燈板38可不包含UVLED模塊46?；蛘?，LED燈板38包含上述至少三種不同的LED模塊以發(fā)出至少三種光選自一群組包括:一紫外光、一藍(lán)光、一紅光、一暖白光、以及一冷白光。在此例子中，每個(gè)LED模塊中有四個(gè)相同顏色的LED。舉例來說，每個(gè)紅光LED模塊40具有四個(gè)紅光LED、每個(gè)冷白光LED模塊42具有四個(gè)冷白光LED。LED燈板38還有控制模塊52以及兩個(gè)光傳感器50。舉例來說，控制模塊52容納有圖2中的存儲(chǔ)器24、控制器34、時(shí)鐘產(chǎn)生器32、無線通信模塊26等。圖4A顯示一智能手機(jī)56，其可作為一便攜式單元。智能手機(jī)56有一觸控屏幕54，其可以顯示一些圖形，來做為一圖形化人機(jī)接口。智能手機(jī)56可以有互聯(lián)網(wǎng)連接器，用來連接至互聯(lián)網(wǎng)；并且，智能手機(jī)56有存儲(chǔ)器，可以記憶可用以控制圖3中的LED燈板38的應(yīng)用軟件與相關(guān)的信息，或是記憶圖2的LED植物燈14的應(yīng)用軟件與相關(guān)的信息。舉例來說，智能手機(jī)56的操作系統(tǒng)為安卓(android)，且存有與圖2的LED植物燈14相容的手機(jī)應(yīng)用程序(App)，如同圖4A中的圖標(biāo)58所示。舉例來說，操作圖標(biāo)58的App時(shí)，智能手機(jī)56可以連接到互聯(lián)網(wǎng)，下載并記錄由廠商、研究單位或個(gè)人所提供的各樣植物照明條件。圖4B舉例顯示智能手機(jī)56通過無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)定LED植物燈14時(shí)，所出現(xiàn)的畫面，其中顯示植物60a、60b以及60c。舉例來說，當(dāng)使用者通過觸控屏幕54選擇植物60c時(shí),智能手機(jī)56便依據(jù)植物60c的照明條件,傳送一信號給LED植物燈14以使LED模塊36a?36e發(fā)射出植物60c所需的照明條件。舉例來說，照明條件可包含有LED模塊36a?36e的自動(dòng)開關(guān)時(shí)間、發(fā)光強(qiáng)度、光場、色溫、或光譜。在一個(gè)實(shí)施例中，LED植物燈14的開啟時(shí)間與關(guān)閉時(shí)間分別設(shè)定為早上6點(diǎn)與晚上7點(diǎn)。LED模塊36a?36e可同時(shí)全部發(fā)光或者只有部分的模塊發(fā)光，例如暖白光LED模塊36b的發(fā)光強(qiáng)度為5個(gè)單位，其余LED模塊的發(fā)光強(qiáng)度為O個(gè)單位；紅光LED模塊36e的發(fā)光強(qiáng)度為9個(gè)單位，藍(lán)光LED模塊36d的發(fā)光強(qiáng)度為I個(gè)單位，其余LED模塊的發(fā)光強(qiáng)度為O個(gè)單位。[0055]在一實(shí)施例中，當(dāng)使用者通過觸控屏幕54選擇一植物的幼苗期后，智能手機(jī)56依據(jù)所記錄的相對應(yīng)的一植物照明條件，以使冷白光LED模塊36c在一特定的時(shí)間內(nèi)發(fā)出適合植物成長條件的光線。例如，適合植物幼苗期生長的光線的色溫約為5000K?6500K的白光光譜且具有50?400μmolHT2iT1的發(fā)光強(qiáng)度。當(dāng)使用者通過觸控屏幕54選擇一植物的成長期后，智能手機(jī)56依據(jù)所記錄的相對應(yīng)的一植物照明條件，以使紅光LED模塊36e及藍(lán)光LED模塊36d在一特定的時(shí)間內(nèi)發(fā)出適合植物成長條件的光線。例如，偏紅光加藍(lán)色的光譜且具有50?400μmolIrT2iT1的發(fā)光強(qiáng)度。[0056]個(gè)別LED模塊的發(fā)光強(qiáng)度，可以隨著光傳感器22的檢測結(jié)果，而做改變。舉例來說，當(dāng)光傳感器22檢測到太陽光很強(qiáng)或很弱時(shí)，控制器34依據(jù)光傳感器22的檢測結(jié)果來改變一個(gè)或是多個(gè)LED模塊的發(fā)光強(qiáng)度或光譜。如此，可以大約地穩(wěn)定給予植物的照明條件。[0057]圖5舉例顯示依據(jù)本實(shí)用新型而實(shí)施的另一LED燈板80，其可做為一LED植物燈。LED燈板80有八個(gè)綜合LED模塊82，每一綜合LED模塊82包含有五種不同的LED。因此，每一LED模塊82至少可發(fā)出一紫外光、一藍(lán)光、一紅光、一暖白光、以及一冷白光。如同圖5所舉例的，每個(gè)LED模塊82有八個(gè)紅光LED84、三個(gè)藍(lán)光LED86、一個(gè)UV光LED88、一個(gè)暖白光LED90、以及一個(gè)冷白光LED92。在一實(shí)施例中，一或多個(gè)LED模塊82可不包含UV光LED88?；蛘撸换蚨鄠€(gè)LED模塊82可包含至少三種不同的LED以發(fā)出至少三種光，此三種光可以選自紫外光、藍(lán)光、紅光、暖白光、以及冷白光之中?？刂颇K52設(shè)置于LED燈板80的中央位置附近,而光傳感器50位于控制模塊52的兩旁?？刂颇K52可以控制每個(gè)LED模塊82中，個(gè)別LED的發(fā)光強(qiáng)度，使LED燈板80產(chǎn)生所預(yù)定的總發(fā)光強(qiáng)度與光譜。[0058]依據(jù)本實(shí)用新型而實(shí)施的LED照明控制系統(tǒng)，可以有以下的優(yōu)點(diǎn):[0059]1.可以依據(jù)當(dāng)下所需要照明的植物，來設(shè)定LED植物燈的照明條件，提供適當(dāng)?shù)恼彰鞴庾V。因此，只要一種LED植物燈就可以應(yīng)付多種植物的使用。[0060]2.最新的植物照明條件，可以由LED植物燈廠商提供于云端服務(wù)器，而使用者可以很方便地通過云端服務(wù)器而獲得，并更新植物燈的照明條件。因此，使用者可以迅速地讓LED植物燈操作于最適切的狀態(tài)。[0061]3.依據(jù)光傳感器所提供的檢測結(jié)果，LED植物燈可以自動(dòng)調(diào)整，以使植物照明的發(fā)光強(qiáng)度或光譜大致穩(wěn)持在一定值。[0062]盡管在本實(shí)用新型中，手機(jī)為控制LED植物燈的一個(gè)相當(dāng)便利的裝置，但本實(shí)用新型并不限于此。本實(shí)用新型的一些其他實(shí)施例，可以采用平板計(jì)算機(jī)、遙控器、筆記型計(jì)算機(jī)、或是桌上計(jì)算機(jī)，通過有線或是無線的方式，來控制一個(gè)或數(shù)個(gè)LED植物燈，一樣也可能可以達(dá)到上述LED照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。[0063]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求書所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍?！緳?quán)利要求】1.一種植物照明控制系統(tǒng)，可提供適于植物生長的照明條件，其特征在于，該植物照明控制系統(tǒng)包含有:燈具，包含有:第一LED模塊；及第二LED模塊，其中該第一LED模塊與第二LED模塊所發(fā)射的光譜不同；以及控制模塊，依據(jù)該照明條件以控制該第一LED模塊以及第二LED模塊。2.如權(quán)利要求1所述的植物照明控制系統(tǒng)，其特征在于，還包含控制單元，用以存儲(chǔ)該照明條件。3.如權(quán)利要求2所述的植物照明控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制單元包含有:互聯(lián)網(wǎng)連接器，用以連接至互聯(lián)網(wǎng)；存儲(chǔ)器，用以記憶應(yīng)用軟件；以及圖形化人機(jī)接口，提供該控制單元使用者接口；其中，該控制單元通過該互聯(lián)網(wǎng)連接器，取得并存儲(chǔ)該照明條件。4.如權(quán)利要求2所述的植物照明控制系統(tǒng)，其特征在于，該燈具還包含無線通信模塊，用以與該控制單元互相通信。5.如權(quán)利要求1所述的植物照明控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制模塊包含有:光傳感器，用以監(jiān)測該燈具所在的環(huán)境的光線；其中，該控制模塊依據(jù)該光傳感器的檢測結(jié)果以及該照明條件，控制該第一LED模塊與該第二LED模塊。6.如權(quán)利要求1所述的植物照明控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制模塊控制該第一LED模塊以及該第二LED模塊的發(fā)光強(qiáng)度以及發(fā)光時(shí)間。7.如權(quán)利要求1所述的植物照明控制系統(tǒng)，其特征在于，該燈具還包含電源模塊，電連接至市電，用以供電給該控制模塊、該第一LED模塊以及該第二LED模塊。8.如權(quán)利要求1所述的植物照明控制系統(tǒng)，其特征在于，該燈具可發(fā)出紫外光、藍(lán)光、紅光、暖白光、以及冷白光中至少其中三個(gè)。9.如權(quán)利要求1所述的植物照明控制系統(tǒng)，其特征在于，該燈具還包含有:第一驅(qū)動(dòng)電路以及第二驅(qū)動(dòng)電路，受控于該控制模塊；其中，該第一驅(qū)動(dòng)電路與該第二驅(qū)動(dòng)電路以脈沖寬度調(diào)制模式，分別驅(qū)動(dòng)該第一LED模塊以及該第二LED模塊。10.如權(quán)利要求1所述的植物照明控制系統(tǒng)，其特征在于，該燈具還包含有:第一驅(qū)動(dòng)電路以及第二驅(qū)動(dòng)電路，受控于該控制模塊；其中，該第一驅(qū)動(dòng)電路與該第二驅(qū)動(dòng)電路以線性方式，分別控制流經(jīng)該第一LED模塊以及該第二LED模塊的電流。【文檔編號】A01G7/04GK204201522SQ201420512395【公開日】2015年3月11日申請日期:2014年9月5日優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日【發(fā)明者】劉得光,劉欣茂,廖本瑜申請人:晶元光電股份有限公司