分布式无线智能LED光照度调控系统

针对现代智能楼宇与基于物联网技术的LED光源调控应用需求,设计了一套分布式无线智能LED光照度调控系统;系统采用上下位机结构,以MSP430微处理器为分布式控制终端的主控单片机,根据控制终端内部预制的LED开启时间段和预期光照度参数,进行基于光照度反馈的分布式LED光源亮度PWM闭环调控,并通过无线通讯方式实现上位机对分布式多点LED调光控制终端的开关控制、预制参数调整和光照度状态监测.通过测试实验验证了系统设计的正确有效性.     

鸡舍LED光色智能系统的设计与研究

为解决当前鸡舍内光色调控智能化和精准化较低的问题,设计了应用于鸡舍的光色可调控系统,提出了一种以常见芯片STC89C52单片机为微处理器,以节能高效的LED灯珠作为光色调控系统的发光源,以牛顿三原色光为基本原理的多色调光系统。系统可定时定量对不同生长期下肉鸡进行精确补光,系统设置时以秒为最小量度,自由设置光照时间阀值,并以PWN调光方式控制LED的电流来调控红、蓝、绿光的亮度,经试验验证,系统能精确发出红、蓝、绿等色光,进而调控产生黄、青、白等色光。利用SAS软件,对试验肉鸡增重数据进行处理,育雏期和生长期的鸡只,在波长为450-490nm的蓝光照射下增重明显,数据显著（P<0.05）。本系统可满足鸡舍中肉鸡补光的精确需求,高效环保,可稳定实现节能化补光,解决了鸡舍内光照精准化较低的问题,对鸡舍数字化、智能化提供了新思路。     

温室光照度控制系统

阐述了一个基于单片机的温室光照度控制系统,利用数字式光照度传感器（BH1750FVI）检测温室内外的光照度,根据不同作物生长所需的适宜光照范围,选择挡上遮光膜或开启一定数量的补光灯。此系统有自动控制和手动控制两种工作模式。在自动控制模式下,根据选定的作物的种类自动使温室光照度保持在作物所需的范围,在手动控制模式下,遮光膜的打开和遮盖以及补光系统的开启都需要人为来完成。试验表明：该系统可以弥补人工控制误差大、效率低等缺陷,具有操作简单、使用方便的优点,具有较强的实用性。     

基于STM32的多相LED穹形光源控制系统设计

针对工业视觉检测中对光源的照射角度、光源亮度、颜色等调节要求,设计了一种基于STM32的多相LED穹形光源控制系统,给出了系统实现方案及各模块具体实现,实现了光源参数的连续可调控制。     

基于BP神经网络的农业LED光源环境研究

如何提高农作物的生产质量,已经成为当前农业的工作重点;神经网络技术是现今农业信息化、精准化的一种表现形式。在参考国内外LED光源应用于农业现状的基础上,研究农业LED光源模拟环境;论述了环境系统的总体设计和模块原型,并将BP神经网络技术结合到该环境中,建立BP神经网络预测模型,利用神经网络学习理论对农业光源环境进行初步研究。研究显示BP神经网络技术在农业LED光源环境中具有良好的应用价值,对农作物生长的光环境研究具有重要的意义。     

基于FPGA的LED楼道感应灯控制系统设计

本文基于FPGA芯片设计了一种LED楼道感应灯控制系统,该系统的总体组成结构包括感应控制模块、红外感应模块、光感模块、烟雾报警模块、开关模块、LED照明灯模块等。在不同状态下,各个模块发出的控制信号不同,通过各种控制信号的协调作用可以控制LED照明灯的明灭。     

基于PLC的植物工厂监控系统的研究

在植物工厂中培育作物时,需要对作物生长环境中的光照、温度、湿度、CO_2浓度等环境变量进行精确的自动化管理,针对这一控制要求,设计了基于PLC的植物工厂监控系统。该系统以EX2N-100H为主控制器,采用可调式LED恒流驱动和RGB光源板来实现数字化调节光照参数,通过相应传感器和执行机构,系统可以自动调节植物生长环境中的温度、湿度、CO_2浓度参数。通过组态王开发上位机软件,采用串行通信和无线网络通信相结合的通信方式,使上位机通过无线网络对植物工厂现场进行监控,便于远程控制。运行测试表明,系统功能完善、运行稳定、操作简单、易于扩展和维护。     

空间密闭环境中植物光照系统研制

研制一种植物光照系统,以满足植物栽培地面模拟试验的需要。以灯板作为发光单元,组合成光照阵列,通过AC/DC电源模块供电,恒流驱动LED工作,并进行光周期、光强控制和调节,采用冷板及循环冷却液方式对灯板集中散热。通过多次栽培实验证明,该系统结构紧凑、控制简单、调节方便、发光稳定、散热效果好,为36m2的植物提供了适宜的光照条件,满足密闭系统植物正常生长的需要。该植物光照系统的成功研制,为开展空间植物栽培地面模拟试验提供了必备的条件,对下一步空间植物装置光照系统设计具有重要的参考价值。     

基于机器视觉的人工光植物工厂植物生长状况监测系统

设计了一种基于机器视觉的人工光植物工厂植物生长状况监测系统,主要利用机器视觉技术对植物工厂中植物生长进行无损监测,获取植物的生长信息.同时解决了针对LED偏色光情况下,获取植物前景图像不完整的问题.利用该系统可以快速、准确地获取植物生长的叶面积等参数,实现植物生长状况的实时监测,为植物生产过程中有关作业的自动化奠定了基础,具有广阔的应用前景.     

基于STM32的植物补光调控系统设计

光照是植物生长和发育的重要环境因子之一,在植物组织培养过程中,为了更好地利用LED光源对组培室内植物进行补光,节约能源和提高补光效率,设计了一种基于STM32的植物补光调控系统;系统采用STM32作为微控制器,设计植物补光总控中心和补光调控节点电路,补光总控中心通过RS485通信模块与安装在组培室内的多个补光调控节点进行指令和数据的通信,补光调控节点根据补光总控中心的任务指令和补光参数,协调补光调控节点的各个电路模块之间相互工作,实现按时、按量对组培室内的植物进行补光;经过实验测试结果表明,该系统环保、易操作且性能稳定可靠,能够实现补光的同时节约能源,进而减少了组培室的育苗成本,为在植物组培室内实现植物的补光提供参考。     

基于物联网技术的温室大棚环境监测与控制系统模块化设计

为实现温室大棚智能环境监测与控制,研制一套基于物联网技术的环境自动检测和控制装置。该装置可以实现测量大棚的土壤温湿度、光照度和CO2浓度等农业生长环境要素,并根据温室农作物生长要求,自动控制换气、补光、喷淋、灌溉等操作,为植物生长提供最佳环境。该装置采用最新的工业级传感器采集信息,利用RS 485通信将变送器输出的信号和PC连接,以实时显示环境信息。测试结果表明,借助物联网技术,采用模块化设计的温室大棚智能环境监测与控制系统,实现了温室大棚环境监测和控制的自动化和智能化。     

基于STM32F的企业楼宇节能控制系统设计

针对企业楼宇耗电量严重的问题,研究设计了基于STM32F的楼宇节能控制系统;该系统采用红外传感模块统计楼宇内人数,使用光控模块采集光照度,通过微处理器实时采集人数和光照强度信号,然后进行数据处理和算法分析,从而实现楼宇照明灯具的自动控制;同时采集用电电器的工作状态信息,若电器长时间处于待机状态,系统将会自动切断其供电电源;实验结果表明:企业楼宇节能控制系统提高了电能利用率,实现了楼宇的低碳节能。     

基于PID控制的照度自动控制系统

设计了一种照度自动控制系统,能够实时调整补充光照,使目标区光照强度稳定在设定值。以msp430单片机为控制器,使用TSL2561传感器芯片采集照度信息;通过PWM控制输出电压的有效值,经过执行模块驱动LED光源,实现了数字PID控制对照度的调节。在系统测试中,目标区照度能被快速准确地稳定在设定值,误差小于1%,调整时间不到0.1s。     

光热感应温室自动控制系统设计

针对精细化养殖和栽培的需要,设计了温室自动控制系统,建立了温度、湿度和光照度满足生物生长所需条件的人造环境。温室自动控制系统以STC89C52RC微控制器为核心控制器,选用DS18B20数字式温度传感器、HIH3610湿度传感器和GY-30数字式光照度模块作为温室参数测量器件,配置加热器、通风机、雾化喷湿装置、遮光帘以及补光灯作为系统的执行机构。当参数偏离设定值时,控制器通过对执行机构的控制,实现温室系统光热湿参数的自动控制。不同于传统的位式控制,湿度和光照度的控制采用比例积分微分(PID)控制算法,通过改变喷水阀的开度和遮光帘百叶窗的倾角,连续调节喷水量和遮光量,有效提高了湿度和光照度控制的稳定性和准确性。根据实际需要,对系统参数期望值进行设定。该系统具有很强的控制灵活性,可满足多种生物对不同培育环境的要求。该系统造价低、参数控制精度高,对温室其他参数的控制有借鉴和参考价值。     

基于ZigBee技术的智能照明控制系统设计

针对目前室内传统照明存在电能浪费、布线麻烦、系统安装成本高等问题,设计一种智能LED照明控制系统。系统采用ZigBee技术进行无线通信,LED驱动电源选用TNY268P开关电源芯片,主控模块负责整个系统的协调工作,红外采集模块和光照度采集模块负责向主控模块发送采集数据。主控模块可以通过手动模式或自动模式无线通信远程的方式调节LED电流,达到调光及恒照度目的。本系统适用不同场合的LED智能照明,实现恒照度、区域照明、定时控制、人体感应自动照明、亮度调节等功能。     

基于GPRS和ZigBee的节能型LED路灯智能控制系统

针对现有城市路灯控制系统路灯使用寿命短、无法远程操控、不能自动识别故障路灯的问题,提出一种基于GPRS网络技术和ZigBee无线通信技术的节能型LED路灯智能控制系统,使用ZigBee无线网络与LED路灯控制终端通信,并通过GPRS通讯模块接人GPRS网络与远程控制中心相连,实现远程控制LED路灯,此外,通过LED路灯控制终端实时采集路灯电压和电流,实现LED路灯的远程监控;具体阐述了GPRS通讯模块、ZigBee无线网络模块、LED控制终端的硬件设计方案,软件设计流程,系统通信协议和远程控制实现方法;测试结果证明此系统数据传输可靠、响应及时、成本低、易于实现LED路灯的远程控制和远程监控,具有较大的实用性和推广价值.     

一种环境自适应控制的直流电机控制系统设计

针对智能家居、智慧农业等应用领域对直流电机的环境自适应控制需求,设计了一种基于单片机小系统(AT89C51)的环境自适应控制的直流电机控制系统;该系统由直流电机控制系统由限位开关、复位按钮模块、无线遥控模块、水滴感应模块、直流电机控制模块、蜂鸣器报警模块、光线检测模块和单片机最小系统模块等组成;可实现2种模式的直流电机控制模式,一是根据光线强度、雨滴等环境因素自适应控制直流电机正/反转,另一种是利用按键功能模块手动控制直流电机的正/反转;经测试发现,当环境的光照强度的感知幅度值在10～600 lx之间变化时,该控制系统能够按照设定值实现直流电机的自动控制或者手动控制;同时,通过水滴感应模块,判断雨滴的有无和大小,实现直流电机的自动控制或者手动控制;因此,该环境自适应控制的直流电机控制系统具有响应特性好、可靠性高、成本合理等优点,可广泛应用于智能家居、智慧农业等领域.     

基于PSoC的瞳孔光刺激与测量系统

瞳孔跟随光刺激的变换检测系统可广泛用于疲劳检测、颅内损伤检测等方面。为实现方便可控的刺激光源生成和光强检测,设计实现基于PSoC（Programmable System on Chip,片上可编程系统）芯片的光刺激与测量系统。以PWM（脉冲宽度调制）的方式驱动LED,PC端设计了应用控制界面,可以调节LED光照刺激的强度频率等参数,并实时获得光强数据。系统实际运用于实时瞳孔参数检测平台,提供稳定可控的光刺激与测量功能。     

基于微处理器的封闭式环境计算机视觉光源设计

本文介绍了一种基于微处理器的封闭式环境光源系统。采用白色LED构成环形光源面板,光照强度由微处理器提供的PWM信号通过驱动电路实现调节。通过光照强度稳定性实验表明,本系统能提供稳定光照,满足视觉系统的需要。     

恒照度调光的LED驱动器设计

随着照明技术的不断发展以及能源的日益紧张,绿色照明成为主要的研究方向。本文针对传统照明能效低、耗电量大等问题,设计了LED恒照度调光驱动器。系统使用恒流LED控制芯片NCL30160作为LED光源驱动电路,采用TSL2561光照度传感器采集室内光照度,通过处理器相应算法进行闭环控制,实现室内的恒照度调光。该算法实现了PWM波形平滑变化,避免因PWM突变造成闪光。同时,系统增加了人体运动控制,实现无人、有人时的不同调光方案,使设计进一步节能和智能化。