一种混合激光植物生长灯的制作方法

1.本实用新型涉及植物补光照明领域，具体涉及一种混合激光植物生长灯。


背景技术：

2.我国作为一个农业大国，促进农业技术发展有着非常重要的意义。随着现代农业技术的发展，各类新型农业设备在农业生产种植应用，部分领域已取得显著成果。尤其在植物光照领域，近年来植物补光发展迅速，通过动态调解光照环境使植物生长处于相对高效状态，在部分领域可以显著提高农业种植效益。植物补光灯的应用带动了植物照明行业的发展，但因其跨行业的属性，现有补光技术还局限于使用可见光对植物进行补光。
3.纯led光源在使用时发出的全光谱有相当一部分是不被植物所吸收的，由此造成了巨大的浪费，市面上纯led光源补光灯在使用时的用电等运营成本过高是种植户难以接受的一个重要因素。激光灯源可以有针对性的提供特定颜色光源，但激光灯管相比led灯珠成本较高，完全使用纯激光灯会提高补光灯的整体造价。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了改进现有的补光灯对植物补光效率不足，而纯激光灯成本较高的问题。
5.本实用新型提供了采用现有的led照明和激光照明的混合的技术优势，可以显著提高使用收益。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.本实用新型提供一种混合激光植物生长灯，包括第一激光灯、第二激光灯、激光灯安装基板、led灯基板和led灯，第一激光灯安装在激光灯安装基板上，第二激光灯安装在激光灯安装基板上，激光灯安装基板上设置有与led灯基板配合的凹槽，led灯安装在led灯基板上，led灯安装基板为透明或半透明材质。
8.可选的，激光灯安装基板上还设置有散热片，散热片与第一激光灯和第二激光灯位置配合，散热片上设置有供第一激光灯发射的激光穿过的第一激光孔，散热片上设置有供第二激光灯发射的激光穿过的第二激光孔。
9.可选的，第一激光孔和第二激光孔上均设置有匀光透镜。
10.可选的，第一激光灯为红光激光灯，第二激光灯为蓝光激光灯。
11.可选的，散热片为材质为铝型材，散热片表面设置有氧化绝缘层。
12.可选的，匀光透镜上二维分布有若干衍射单元。
13.可选的，匀光透镜发散角为70-85度。
14.可选的，led灯基板内还设置有串并混合连的led供电电路。
15.可选的，扩散片用于辅助固定第一激光灯和第二激光灯，因激光二极管发热量大，同时可作为散热装置。扩散片与激光灯安装基板和led灯基板用螺丝固定。
16.可选的，led灯为暖白色led灯珠，光谱更接近自然太阳光，更适用于植物光合作
用。
17.可选的，第一激光灯和第二激光灯为to封装，选用第一激光灯为to-5型，选用第二激光灯为to-56型。
18.可选的，第一激光、第二激光灯和led灯由驱动模块通过电路转换模块供电。
19.可选的，电路转换与驱动模块将220v市电经ac-dc转换成一定范围内的直流电a，其中驱动模块包含led驱动芯片ic1、红光激光灯驱动芯片ic2和蓝光激光灯驱动芯片ic3；
20.可选的，红色激光灯为红色激光二极管，蓝色激光灯为蓝色激光二极管。
21.可选的，驱动芯片ic1将220v市电转换为直流电a1并使输出的直流电a1’处于ed灯电路模块所能接受的电气性能值范围；驱动芯片ic2将220v市电转换为直流电a2并使输出的直流电a2’处于红光激光二极管电路模块所能接受的电气性能值范围；驱动芯片ic3将220v市电转换为直流电a3并使输出的直流电a3’处于蓝光激光二极管电路模块所能接受的电气性能值范围。
22.可选的，doe匀光透镜采用微纳刻蚀工艺构成二维分布的衍射单元，每个衍射单元可以有特定的形貌、折射率等，对激光波前位相分布进行精细调控。激光经过每个衍射单元后发生衍射，并在一定距离处产生干涉，形成特定的光强分布。
23.本实用新型采用led照明和激光照明的混合的技术方案，在为植物提供led光照保证生长所需的同时能通过红蓝混合激光促进植物生长。
附图说明
24.图1是本实用新型加装总控制模块后的结构示意图；
25.图2是本实用新型中激光灯安装基板的结构示意图；
26.图3是本实用新型中激光灯安装基板于第一激光灯出的剖面结构示意图；
27.图4是本实用新型加装总控制模块后的通信关系示意图；
28.图5是本实用新型加装的总控制模块的结构示意图。
29.图中：1-第一激光灯，2-第二激光灯，3-激光灯安装基板，4-led灯基板，5-led灯，6-散热片，7-匀光透镜，8-控制模块外壳，9-单片机，10-远程通信模块，11-有线通信模块，12-短程通信模块，13-云端对接模块，14-电源模块，15-云端，16-客户端app，17-激光灯模块。
具体实施方式
30.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本实用新型，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本实用新型技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本实用新型的技术方案所限定的保护范围。
31.实施例1
32.如图1，2，3，4，5所示，本发明一较佳实施例提供了一种激光植物灯的结构、控制系统及控制方法。包括激光灯模块17和总控制模块。
33.激光灯模块17包括第一激光灯1、第二激光灯2、激光灯安装基板3、led灯基板4、led灯5和电路转换与驱动模块。
34.激光灯安装基板3整体呈矩形，其正面有用于放置led灯基板4的矩形凹槽。矩形凹槽底部还有用于放置散热片6的小矩形凹槽，小矩形凹槽底部贯通有供第一激光灯1和第二激光灯2安装的安装孔。
35.第一激光灯1为红光激光二极管，采用t0-5型；第二激光灯2为蓝光激光二极管，采用t0-56型。
36.led灯基板4整体呈矩形板状，一面上阵列设置有若干暖白色led灯5珠作为led灯5，内部串并混合联有电路，从led驱动芯片ic1为各led灯5珠供电。
37.散热片6呈矩形板状，材质为铝型材，其表面设置有氧化绝缘层，其对应第一激光灯1和第二激光灯2的位置上贯通有第一激光孔和第二激光孔。第一激光孔和第二激光孔上均通过紫外胶水粘合有匀光透镜7。
38.匀光透镜7采用微纳刻蚀工艺构成二维分布的衍射单元，每个衍射单元可以有特定的形貌、折射率等，对激光波前位相分布进行精细调控。激光经过每个衍射单元后发生衍射，并在一定距离处产生干涉，形成特定的光强分布，本发明选用发散角为80度的匀光透镜7。
39.led灯基板4和激光灯模组各引出电源线与驱动模块连接，驱动模组与电路转换模块连接用于获取所匹配的电源。
40.安装时激光灯模块17时，将红蓝激光二极管按照预设方案在防静电处理条件下焊接在激光灯安装基板3上，而后将矩形散热片6按照孔位对齐，用螺丝将带有红蓝激光二极管的激光灯安装板与矩形散热片6固定起来；将匀光透镜7用紫外胶水粘贴在有激光二极管的矩形散热片6孔位上；led灯5珠焊接在led灯基板4上组成led模组，通过螺丝与激光灯模组组合固定；前述模组电源线与电源转换和驱动模块指定位置接通即完成整个模组安装。
41.总控制模块包括控制模块外壳8、单片机9、远程通信模块10、有线通信模块11、短程通信模块12、云端对接模块13和电源模块14。
42.单片机9、远程通信模块10、有线通信模块11、短程通信模块12、云端对接模块13、和电源模块14均位于控制模块外壳8内，电源模块14上有电源线伸出与外界连接。
43.远程通信模块10采用紫蜂网上通信协议，作为单片机9和激光灯模块17之间的无线沟通中介。
44.有线通信模块11采用有线rs485通信模块，作为单片机9和激光灯模块17之间的有线沟通中介。
45.短程通信模块12采用红外遥控模块，作为单片机9与红外遥控器之间的无线沟通中介。
46.云端对接模块13采用4g cat1模块，并使用mqtt协议与云端15对接，作为单片机9遇云端15之间的无线沟通中介。
47.电源模块14是200v接入电压，然后通过ac～dc转换器将220v交流电转5v直流电给rs485通信模块供电，再通过dc～dc转换器将5v直流电转换成3.8v直流电给4g cat1模块供电，同样通过dc～dc转换器将5v直流电转换为3.3v直流电给控制模块、紫蜂远程通信模块10和红外线遥控器模块供电。
48.基于上述远程激光植物灯控制系统，本实施例提供一种远程激光植物灯控制方法，包括：
49.s1：接入电源，激活控制模块和激光植物灯；
50.s2：单片机9将设备信息通过云端对接模块13发送到云端15；
51.s3：云端15将设备信息发送到客户端app16上；
52.s4：客户端查看信息后显示操作人员与控制模块之间的距离，在距离大于20m的情况下，依次执行s5-s6，在距离小于20m的情况下，依次执行s7-s8；
53.s5：客户端app16发送操作指令到云端15，由云端15将操作命令通过云端对接模块13发送到单片机9中；
54.s6：单片机9通过远程对接模块或者有限通信模块将操作指令发送到激光植物灯中的激光二极管模组中，并执行s9；
55.s7：操作红外遥控器上，将预设的操作指令以红外无线通信的方式发送短程遥控模块上，由短程对接模块将操作指令发送到单片机9中；
56.s8：单片机9单片机9通过远程对接模块或者有限通信模块将操作指令发送到激光植物灯中的激光二极管模组中，并执行s9；
57.s9：结束控制动作。
58.本发明实施例中设置无线zigbee传输和有线rs485传输，实现在任何情况下都能有效控制激光植物灯。本发明实施例中设置红外线遥控器模块，在近距离的情况下，通过遥控器控制更加省时省力。本发明实施例中采用了激光灯用于植物的补光，激光灯更加节能，比传统led灯5节能60％以上，激光灯照射范围更加广泛，植物受光面更大。
59.当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。