亮度可調(diào)的紅藍(lán)兩色紅外遙控led條式補(bǔ)光燈的制作方法
【專利摘要】一種亮度可調(diào)的紅藍(lán)兩色紅外遙控LED條式補(bǔ)光燈，包括LED補(bǔ)光燈和紅外遙控器。所述LED補(bǔ)光燈由上至下包括AC-DC電源模塊、LED光源控制器、散熱鰭片、殼體、電路板、紅光LED和藍(lán)光LED，紅藍(lán)光LED均安裝在電路板下側(cè)，呈兩行等間距均勻排列；所述紅外遙控器可按鍵發(fā)射紅外信號，通過紅外接收器接收解碼發(fā)送給單片機(jī)識別，單片機(jī)根據(jù)接收到的碼值執(zhí)行相應(yīng)的指令通過LED恒流驅(qū)動(dòng)模塊控制LED補(bǔ)光燈的亮滅和紅藍(lán)光LED的亮度。本補(bǔ)光燈通過紅外遙控技術(shù)，非常方便地實(shí)現(xiàn)了對LED補(bǔ)光燈的無線遠(yuǎn)程控制，使紅藍(lán)光LED的光照強(qiáng)度可按不同作物作相應(yīng)調(diào)節(jié)，更適合植物對不同光照強(qiáng)度的需求，具有結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、啟動(dòng)快、調(diào)光變化柔和等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】亮度可調(diào)的紅藍(lán)兩色紅外遙控LED條式補(bǔ)光燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種適于作室內(nèi)環(huán)境的植物補(bǔ)光燈，具體是一種亮度可調(diào)的紅藍(lán) 兩色紅外遙控LED條式補(bǔ)光燈。

【背景技術(shù)】
[0002] 本 申請人:在先申請的201120137006. 5"紅藍(lán)二色光LED條式補(bǔ)光燈"專利，是在一 塊長條式基板中排列兩行LED,第一行是紅光LED與藍(lán)光LED 間隔，第二行的色光與第 一行相反，一一錯(cuò)位排列，這種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變，使用方便、制作成本低。但該燈的紅藍(lán)光光通 量比（R/B)不可調(diào)節(jié)，而不同的植物對R/B的需求差異較大，故該燈只能針對特定種類的植 物補(bǔ)光，適用面狹窄。同時(shí)該燈采用的是傳統(tǒng)的有線控制方式，需要現(xiàn)場開關(guān)，給使用者造 成諸多不便，不能很好的滿足于使用者對補(bǔ)光燈的便捷使用的要求。因此，如何應(yīng)用一無線 通訊技術(shù)來遙控補(bǔ)光燈，使其控制方式更加簡易，并可即時(shí)遠(yuǎn)程控制補(bǔ)光燈的開關(guān)和亮度， 實(shí)為本實(shí)用新型所欲解決的問題。
[0003] 眾所周知，紅外遙控技術(shù)是現(xiàn)如今應(yīng)用最為普遍的通訊和遙控手段，紅外遙控因 其體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低的特點(diǎn)普遍應(yīng)用到日常生活中的各類電器中，如電視機(jī)、 空調(diào)、電風(fēng)扇等。但是當(dāng)前LED補(bǔ)光燈的調(diào)光功能多數(shù)是通過旋鈕現(xiàn)場調(diào)節(jié)，給使用者造成 諸多不便，紅外遙控和LED這兩種技術(shù)還沒有結(jié)合在一起，因此研發(fā)此實(shí)用新型意義重大。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種亮度可調(diào)的紅藍(lán)兩色紅外遙控LED條 式補(bǔ)光燈。
[0005] 解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：本亮度可調(diào)的紅藍(lán)兩色紅外遙控LED條式 補(bǔ)光燈，包括LED補(bǔ)光燈和紅外遙控器，所述LED補(bǔ)光燈由上至下包括AC-DC電源模塊、LED 光源控制器、散熱鰭片、殼體、電路板、紅光LED和藍(lán)光LED ;紅光LED和藍(lán)光LED均安裝在 電路板下側(cè)，呈兩行等間距均勻排列，每行LED按兩顆紅光一顆藍(lán)光為一組循環(huán)排列，各相 鄰LED的中心行間距為1. 5cm，中心列間距為1. 5cm ;散熱鰭片分布在電路板另一側(cè)，紅藍(lán)光 LED、電路板和散熱鰭片卡裝在殼體內(nèi)，一起形成條式補(bǔ)光燈管，燈管一端安有端蓋，另一端 通過導(dǎo)線連接至LED光源控制器；所述紅外遙控器可發(fā)射紅外信號，通過LED光源控制器上 設(shè)置的紅外接收器接收解碼后傳輸至內(nèi)部單片機(jī)控制模塊，單片機(jī)根據(jù)接收到的碼值執(zhí)行 相應(yīng)的指令輸出PWM信號控制LED恒流驅(qū)動(dòng)模塊以調(diào)控紅光LED和藍(lán)光LED的亮度。
[0006] 所說的AC-DC電源模塊可輸出直流5V和24V，為后續(xù)LED光源控制器內(nèi)部的單片 機(jī)控制模塊和LED恒流驅(qū)動(dòng)模塊供電。
[0007] 所說的單片機(jī)為增強(qiáng)型51單片機(jī)STC89S52RC，所說的LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片為 PT4115,所說的紅外接收器為HS0038。
[0008] 所說的紅光LED為半值角7°、直徑6mm、波長637nm、帶寬12nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電 流10mA下發(fā)光強(qiáng)度為23. 5cd的超高亮圓形LED ;藍(lán)光LED為半值角7°、直徑6mm、波長 459nm、帶寬16nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA下發(fā)光強(qiáng)度為6cd的超高亮圓形LED。
[0009] 所說的紅外遙控器上不同鍵值對應(yīng)不同功能，包括燈具開關(guān)，亮度手動(dòng)漸變控制， 25 %、50 %、75 %、100 %的四級手動(dòng)亮度調(diào)節(jié)以及紅藍(lán)光控制選擇。
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果是：紅藍(lán)光LED的光照強(qiáng)度可按不同作物作相應(yīng)調(diào)節(jié)，更 適合植物對不同光照強(qiáng)度的需求，也更利于定向培育的順利進(jìn)行；同時(shí)本補(bǔ)光燈采用紅外 遙控技術(shù)，可以非常方便地實(shí)現(xiàn)對LED補(bǔ)光燈的遠(yuǎn)程控制，具有結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、啟動(dòng)快、 調(diào)光變化柔和等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2為本實(shí)用新型電路板上LED分布示意圖。
[0013] 圖3為本實(shí)用新型整體運(yùn)行電路框圖。
[0014] 圖4、圖5為本實(shí)用新型電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 本實(shí)用新型下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖作進(jìn)一步詳述：眾所周知，植物利用光能， 經(jīng)葉綠素光合作用，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為自身生長發(fā)育所需的有機(jī)物和能量，研究表明， 植物吸收光譜的最強(qiáng)區(qū)域是波長為640-660nm的紅光部分和波長為430-450nm的藍(lán)光部 分，藍(lán)光有利于植物葉片的生長，紅光有利于植物莖桿的生長，合適的紅光與藍(lán)光光通量比 (R/B)是培育出形態(tài)健全的植物的必要條件。因此本補(bǔ)光燈采用紅藍(lán)光LED作為光源，并且 其R/B比可精細(xì)調(diào)節(jié)。對草本類26種、木本類7種、大田作物8種和人工氣象室20種光合 作用曲線分析，其R/B比綜合平均為1. 84。所以本LED補(bǔ)光燈在標(biāo)準(zhǔn)工作電流下的R/B比 設(shè)定為1. 84左右，具體可視植物栽培種類通過調(diào)節(jié)紅光或藍(lán)光LED的脈沖占空比，以達(dá)到 調(diào)控R/B比的目的。
[0016] 參見圖1，適于在狹長種植區(qū)域補(bǔ)光的條燈，可以仿照日光燈的形式，在LED補(bǔ)光 燈100安裝完畢后，將紅外遙控器200對準(zhǔn)LED光源控制器102上的紅外接收器，按動(dòng)紅外 遙控器200上的燈具開關(guān)201可開啟和關(guān)閉燈光，可通過紅外遙控器200上的亮度手動(dòng)漸 變控制202 (+鍵/-鍵）控制紅藍(lán)光LED的亮度，并可通過25 %、50 %、75 %、100 %的四級手 動(dòng)亮度調(diào)節(jié)203直接調(diào)節(jié)燈具亮度至最大亮度的25 %、50 %、75 %、100 %，紅外遙控器200 上的紅藍(lán)光控制選擇204(R/B)可用以選擇調(diào)節(jié)紅光LED106或者藍(lán)光LED107。
[0017] 參見圖2,紅光LED106和藍(lán)光LED107均安裝在電路板105下側(cè)，呈兩行等間距均 勻排列，每行LED按兩顆紅光一顆藍(lán)光為一組循環(huán)排列，各相鄰LED的中心行間距為1.5cm， 中心列間距為1. 5cm。
[0018] 參見圖3,本實(shí)用新型整體運(yùn)行流程如下：AC-DC電源模塊101將交流220V轉(zhuǎn)化為 直流5V和24V，分別為后續(xù)LED光源控制器102內(nèi)部的單片機(jī)控制模塊和LED恒流驅(qū)動(dòng)模 塊供電；單片機(jī)控制模塊可接收紅外遙控器200發(fā)射的紅外信號，并輸出PWM信號控制LED 恒流驅(qū)動(dòng)模塊，調(diào)節(jié)紅光LED和藍(lán)光LED的亮度。
[0019] 參見圖4,本LED補(bǔ)光燈100的AC-DC電源模塊101分為5V和24V兩路輸出。220V 市電接入變壓器?\的初級線圈，次級線圈輸出電壓接入由4個(gè)整流二極管Di?D4組成的橋 式整流濾波電路，經(jīng)整流濾波后提供約20V電壓輸出至穩(wěn)壓芯片Ui，最終輸出直流24V。變 壓器?\為成品電源變壓器，參數(shù)為220V/28V、50W。Di?D4為硅整流二極管，采用1N4007。 Q是濾波電容，采用電解電容，型號為220yF/50V，穩(wěn)壓芯片仏采用三端穩(wěn)壓器LM7824。 24V至5V轉(zhuǎn)換電路采用了降壓型電源管理單片集成電路LM2596，能夠輸出3A的驅(qū)動(dòng)電流， 同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。固定輸出版本有3. 3V、5V、12V等，本電路中采用了 固定輸出5V的型號U2。
[0020] 參見圖5, LED光源控制器102內(nèi)部的單片機(jī)控制模塊采用宏晶的STC89S52RC作 為主控芯片，模塊通電后上電復(fù)位電路向單片機(jī)仏發(fā)出復(fù)位信號，單片機(jī)仏即處于復(fù)位狀 態(tài)。同時(shí)由石英晶振CRi和電容C 6、C7組成的振蕩電路起振向單片機(jī)U3發(fā)出時(shí)鐘信號，單片 機(jī)仏即開始執(zhí)行內(nèi)部燒錄好的控制程序指令?？刂平邮斩丝?INTO接收紅外遙控器200發(fā) 送過來的信號經(jīng)內(nèi)部程序識別計(jì)算出相應(yīng)占空比的PWM波形由控制輸出端口 P2. 3和P2. 5 輸出來控制LED驅(qū)動(dòng)芯片，從而控制每個(gè)LED模塊的驅(qū)動(dòng)電流。
[0021] 參見圖5, LED恒流驅(qū)動(dòng)模塊采用目前應(yīng)用廣泛、廉價(jià)且性能比較穩(wěn)定的芯片 PT4115。D6、D7為續(xù)流二極管，由于工作在高頻脈沖下，故采用肖特基二極管SS110。L 2、L3 是整流電感，設(shè)計(jì)為50 μ H。R2、R3為取樣電阻，控制PT4115輸出電流大小，一般用以下公式 計(jì)算：R = 0. 1/1QUT。由于紅光串并聯(lián)電路額定工作電流為100mA(以8顆串聯(lián)為1組，10組 并聯(lián)為例，下同），藍(lán)光串并聯(lián)電路額定工作電流為200mA，故紅光驅(qū)動(dòng)電路中R 2取1. 00 Ω， 藍(lán)光驅(qū)動(dòng)電路中馬取0.50 Ω。PT4115的DM端可外接PWM脈沖或直流電壓調(diào)光。本設(shè)計(jì) 采用兩片PT4115實(shí)現(xiàn)兩路輸出分別控制紅光LED模塊和藍(lán)光LED模塊，通過接收單片機(jī)控 制模塊輸出的PWM波形來控制LED恒流驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流大小來實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)。
[0022] 參見圖5,本實(shí)用新型的遙控系統(tǒng)采用紅外遙控器200配合HS0038紅外接收頭使 用。當(dāng)紅外遙控器200每個(gè)不同的按鍵按下時(shí)會發(fā)射出不同頻率的波形，經(jīng)過HS0038紅外 接收頭解碼解析出不同的二進(jìn)制碼發(fā)送給單片機(jī)識別，單片機(jī)根據(jù)接收到的碼值執(zhí)行相應(yīng) 的指令。
【權(quán)利要求】
1. 一種亮度可調(diào)的紅藍(lán)兩色紅外遙控LED條式補(bǔ)光燈，包括LED補(bǔ)光燈（100)和紅外 遙控器（200)，其特征在于：所述LED補(bǔ)光燈（100)由上至下包括AC-DC電源模塊（101)、 LED光源控制器（102)、散熱鰭片（103)、殼體（104)、電路板（105)、紅光LED (106)和藍(lán)光 LED (107);紅光LED (106)和藍(lán)光LED (107)均安裝在電路板（105)下側(cè)，呈兩行等間距均勻 排列，每行LED按兩顆紅光一顆藍(lán)光為一組循環(huán)排列，各相鄰LED的中心行間距為1.5cm，中 心列間距為1.5cm;散熱鰭片（103)分布在電路板（105)另一側(cè)，紅藍(lán)光LED、電路板（105) 和散熱鰭片（103)卡裝在殼體（104)內(nèi)，一起形成條式補(bǔ)光燈管，燈管一端安有端蓋（108)， 另一端通過導(dǎo)線連接至LED光源控制器（102);所述紅外遙控器（200)可發(fā)射紅外信號，通 過LED光源控制器（102)上設(shè)置的紅外接收器接收解碼后傳輸至內(nèi)部單片機(jī)控制模塊，單 片機(jī)根據(jù)接收到的碼值執(zhí)行相應(yīng)的指令輸出PWM信號控制LED恒流驅(qū)動(dòng)模塊以調(diào)控紅光 LED (106)和藍(lán)光LED (107)的亮度。
2. 如權(quán)利要求1所述的亮度可調(diào)的紅藍(lán)兩色紅外遙控LED條式補(bǔ)光燈，其特征是所說 的AC-DC電源模塊（101)可輸出直流5V和24V，為后續(xù)LED光源控制器（102)內(nèi)部的單片 機(jī)控制模塊和LED恒流驅(qū)動(dòng)模塊供電。
3. 如權(quán)利要求1所述的亮度可調(diào)的紅藍(lán)兩色紅外遙控LED條式補(bǔ)光燈，其特征是所說 的單片機(jī)為增強(qiáng)型51單片機(jī)STC89S52RC，所說的LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片為PT4115,所說的紅外 接收器為HS0038。
4. 如權(quán)利要求1所述的亮度可調(diào)的紅藍(lán)兩色紅外遙控LED條式補(bǔ)光燈，其特征是所說 的紅光LED(106)為半值角7°、直徑6mm、波長637nm、帶寬12nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流10mA下 發(fā)光強(qiáng)度為23. 5cd的超高亮圓形LED;藍(lán)光LED (107)為半值角7°、直徑6mm、波長459nm、 帶寬16nm、在標(biāo)準(zhǔn)工作電流20mA下發(fā)光強(qiáng)度為6cd的超高亮圓形LED。
5. 如權(quán)利要求1所述的亮度可調(diào)的紅藍(lán)兩色紅外遙控LED條式補(bǔ)光燈，其特征是所 說的紅外遙控器（200)上不同鍵值對應(yīng)不同功能，包括燈具開關(guān)（201)，亮度手動(dòng)漸變控制 (202)，25%、50%、75%、100%的四級手動(dòng)亮度調(diào)節(jié)（203)以及紅藍(lán)光控制選擇（204)。
【文檔編號】F21S10/02GK203848183SQ201420243693
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】汪小剛, 周國泉, 徐一清 申請人:浙江農(nóng)林大學(xué)