一种植物补光灯具的控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能照明领域，尤其是涉及一种植物补光灯具的控制系统。


背景技术：

2.随着现代农业的快速发展，植物补光照明技术得到迅速发展。在20世纪末 21世纪初北美及欧洲地区就已经在利用hid电子镇流器来进行植物补光，但是 hid电子镇流器本身有一些光效以及效率上的缺陷。
3.近十年来led半导体技术日渐成熟以及生产成本的降低，在植物照明上的光效以及效率相较于hid镇流器有大幅提高，导致目前国内外大部分灯具厂商开始向led植物照明灯具转型，在led植物照明灯上不断做出创新。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种植物补光灯具的控制系统，通过通讯控制模块获取外界调光装置的调光信号，处理模块对调光信号进行处理，电源调整模块根据处理后的调光信号实现补光灯具的调控，提升控制系统对植物补光灯具调控的准确性和便捷性。
5.第一方面，本实用新型实施例提供一种植物补光灯具的控制系统，包括电源调整模块、通讯控制模块和处理模块；
6.所述电源调整模块包括交流电源信号接收端、控制信号接收端和电压信号输出端；
7.所述通讯控制模块包括调光信号接收端、调光电压信号输出端、占空比信号接收端和控制信号输出端；
8.所述处理模块包括调光电压信号接收端和占空比信号输出端；
9.所述交流电源信号接收端与外部电源电连接；所述控制信号接收端与所述控制信号输出端通信连接；所述电压信号输出端与补光灯具电连接；所述调光信号接收端与外界调光控制装置通信连接；所述调光电压信号接收端与所述调光电压信号输出端电连接；所述占空比信号接收端与所述占空比信号输出端通信连接。
10.可选的，所述控制系统还包括数据采集模块，所述数据采集模块包括电压信号采集端和电压采集信号输出端；
11.所述通讯控制模块还包括电压采集信号接收端；
12.所述电压信号采集端与所述电压信号输出端通信连接，所述电压采集信号输出端与所述电压采集信号接收端通信连接。
13.可选的，所述控制系统还包括显示模块，所述显示模块包括显示信号接收端；
14.所述处理模块包括占空比显示信号输出端；
15.所述数据采集模块包括占空比显示信号采集端和显示信号第一传输端；
16.所述通讯控制模块包括显示信号第二传输端和显示信号输出端；
17.所述占空比显示信号输出端和所述占空比显示信号采集端通信连接，所述显示信
号第一传输端和所述显示信号第二传输端通信连接，所述显示信号输出端和所述显示信号接收端通信连接。
18.可选的，所述电源调整模块包括补光灯具电源单元，所述补光灯具电源单元包括所述控制信号接收端和所述电压信号输出端。
19.可选的，所述电源调整模块还包括整流滤波单元；
20.所述整流滤波单元包括所述交流电源信号接收端和第一电源信号输出端；
21.所述补光灯具电源单元还包括第一电源信号接收端；
22.所述第一电源信号输出端与所述第一电源信号接收端电连接。
23.可选的，所述电源调整模块还包括辅助供电单元，所述辅助供电单元包括系统供电电压输出端和第二电源信号接收端；
24.所述整流滤波单元还包括第二电源信号输出端；
25.所述通讯控制模块和所述处理模块均包括系统供电电压接收端；
26.所述系统供电电压输出端与所述系统供电电压接收端电连接，所述第二电源信号接收端与所述第二电源信号输出端电连接。
27.可选的，所述电源调整模块还包括整流滤波单元，所述整流滤波单元还包括整流滤波信号输出端；
28.所述数据采集模块还包括整流滤波信号采集端和整流滤波信号传输端；
29.所述通讯控制模块还包括整流滤波信号接收端；
30.所述整流滤波信号输出端与所述整流滤波信号采集端通信连接，所述整流滤波信号传输端与所述整流滤波信号接收端通信连接。
31.可选的，所述控制系统还包括温度传感器，所述温度传感器包括温度信号输出端；
32.所述数据采集模块还包括温度信号采集端和温度信号传输端；
33.所述通讯控制模块还包括温度信号接收端；
34.所述温度信号输出端与所述温度信号采集端通信连接，所述温度信号传输端与所述温度信号接收端通信连接。
35.可选的，所述通讯控制模块包括计数单元；
36.所述调光信号包括开关信号，所述计数单元用于根据所述开关信号记录开关机次数。
37.可选的，所述处理模块包括运算跟随单元；
38.所述运算跟随单元包括运算电压接收端和运算电压输出端；
39.所述运算电压接收端与所述调光电压信号输出端通信连接，所述运算电压输出端与下一级控制系统中的运算电压接收端通信连接。
40.本实用新型实施例提供的一种植物补光灯具的控制系统，该控制系统包括电源调整模块、通讯控制模块和处理模块；电源调整模块包括交流电源信号接收端、控制信号接收端和电压信号输出端；通讯控制模块包括调光信号接收端、调光电压信号输出端、占空比信号接收端和控制信号输出端；处理模块包括调光电压信号接收端和占空比信号输出端；交流电源信号接收端与外部电源电连接；控制信号接收端与控制信号输出端通信连接；电压信号输出端与补光灯具电连接；调光信号接收端与外界调光控制装置通信连接；调光电压信号接收端与调光电压信号接收端电连接；占空比信号接收端与占空比信号输出端通信连
接。通过电源调整模块、通讯控制模块和处理模块之间的连接与信号的传输，提升控制系统对植物补光灯具调控的准确性和便捷性。
附图说明
41.为了更加清楚地说明本实用新型示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本实用新型所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
42.图1是本实用新型实施例提供的一种植物补光灯具的控制系统的结构示意图；
43.图2是本实用新型实施例提供的另一种植物补光灯具的控制系统的结构示意图；
44.图3是本实用新型实施例提供的另一种植物补光灯具的控制系统的结构示意图；
45.图4是本实用新型实施例提供的一种植物补光灯具的控制系统的工作流程示意图。
具体实施方式
46.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本实用新型实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本实用新型的技术方案。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本实用新型的保护范围之内。
47.本实用新型实施例提供了一种植物补光灯具的控制系统，图1是本实用新型实施例提供的一种植物补光灯具的控制系统的结构示意图，如图1所示，一种植物补光灯具的控制系统10包括电源调整模块110、通讯控制模块120和处理模块130；
48.电源调整模块110包括交流电源信号接收端110a、控制信号接收端110b 和电压信号输出端110c；
49.通讯控制模块120包括调光信号接收端120a、调光电压信号输出端120b、占空比信号接收端120c和控制信号输出端120d；
50.处理模块130包括调光电压信号接收端130a和占空比信号输出端130b；
51.交流电源信号接收端110a与外部电源20电连接；控制信号接收端110b与控制信号输出端120d通信连接；电压信号输出端110c与补光灯具30电连接；调光信号接收端120a与外界调光控制装置40通信连接；调光电压信号接收端 130a与调光电压信号输出端120b电连接；占空比信号接收端120c与占空比信号输出端130b通信连接。
52.具体的，电源调整模块110获取外部电源20提供的电能，保证整个控制系统10的正常工作。通讯控制模块120获取外界调光控制装置40的调光信号，通讯控制模块120将获取的调光信号传输至处理模块130。通讯控制模块120内部采用多点控制单元，用于接收外界调光控制装置40发送的调光指令。处理模块130将调光信号处理变化成占空比信号，并传输至通讯控制模块120。电源调整模块110根据通讯控制模块120传输的占空比信号实现对补光灯具30的调整。
53.具体的，外界调光控制装置40可以通过内部调光和外部调光实现调光信号传输至
通讯控制模块120。具体的，内部调光为外界调光控制装置40内接的调光按键，用户可以基于需求，通过内部调光按键实现补光灯具30亮度等调节。外部调光为外界调光控制装置40通过接口或通讯形式连接的一个控制器或者遥控器等，用户可以基于需求，通过控制器或者遥控器实现补光灯具30亮度等调节。其中，通过内部调光或外部调光的形式，外界调光控制装置40向通讯控制模块120输入不同的调光信号，基于不同的调光信号补光灯具30具有相应的亮度变化。通过设置不同形式的调光方式，提升植物补光灯具的控制系统10的便捷性和实用性。
54.其中，通讯控制模块120获取外界调光控制装置40的调光信号，即通过内部调光或外部调光的形式向通讯控制模块120输入不同的调光信号，通讯控制模块120将获取的调光信号传输至处理模块130。处理模块130根据获取的调光信号进行处理，转换成相对的占空比信号，即为占空比的调光pwm信号，在将占空比调光信号通过通讯控制模块120传输至电源调整模块110，实现对补光灯具30亮度等调整。
55.示例性的，通讯控制模块120用于根据调光信号接收端120a接收到的调光信号控制调光电压信号输出端120b输出的调光电压信号，处理模块130用于根据调光电压信号接收端130a接收到的调整电压信号控制占空比信号输出端 130b输出占空比信号，通讯控制模块120用于根据占空比信号接收端120c接收到的占空比信号控制控制信号输出端120d输出控制信号，电源调整模块110 用于根据控制信号接收端110b接收到的控制信号输出驱动电压控制补光灯具 30。
56.综上，本实用新型实施例提供了一种植物补光灯具的控制系统，通过通讯控制模块获取外界调光装置的调光信号，处理模块对调光信号进行处理，电源调整模块根据处理后的调光信号实现补光灯具的调控，提升控制系统对植物补光灯具调控的准确性、便捷性和实用性。
57.图2是本实用新型实施例提供的另一种植物补光灯具的控制系统的结构示意图，如图1和图2所示，控制系统10还包括数据采集模块140，数据采集模块140包括电压信号采集端140a和电压采集信号输出端140b；
58.通讯控制模块120还包括电压采集信号接收端120e；
59.电压信号采集端140a与电压信号输出端110c通信连接，电压采集信号输出端140b与电压采集信号接收端120e通信连接。
60.其中，控制系统10还包括数据采集模块140。数据采集模块140将通讯控制模块120所需的数据进行采集整合，通讯控制模块120获取数据采集模块140 采集的信号转换成相应的指令。数据采集模块140还用于获取信号的反馈调节，通过数据采集模块140还将采集的电压采集信号等作为反向闭环，进而判断采集的信号是否正常，进而判断控制系统10是否正常工作。
61.具体的，如图2所示，数据采集模块140用于根据电压信号采集端140a接收电压信号，数据采集模块140用于根据电压采集信号输出端140b将电压采集信号传输至通讯控制模块120。通讯控制模块120对获取的电压采集信号进行判断，若电压采集信号正常，则控制系统10正常对补光灯具30进行亮度的调节，若电压采集信号异常，则控制系统10进入断电保护模式或者重新采集相关信号。电压采集信号异常可以为电压异常高、异常低或没有采集到电压等，本实用新型实施例对异常的具体情况不做限定。数据采集模块140还用于采集
其他信号传输至通讯控制模块120，对此本实用新型实施例不做详细的介绍。
62.继续参考图1和图2所示，控制系统10还包括显示模块150，显示模块150 包括显示信号接收端150a；
63.处理模块130包括占空比显示信号输出端130c；
64.数据采集模块140包括占空比显示信号采集端140c和显示信号第一传输端 140d；
65.通讯控制模块120包括显示信号第二传输端120f和显示信号输出端120g；
66.占空比显示信号输出端130c和占空比显示信号采集端140c通信连接，显示信号第一传输端140d和显示信号第二传输端120f通信连接，显示信号输出端120g和显示信号接收端150a通信连接。
67.其中，控制系统10还包括显示模块150。显示模块150可以显示补光灯具的亮度等，用于提示用户基于当前补光灯具的亮度进行适应性的调节，满足植物生长的需求。显示模块150可以是数码管或者led显示屏等，本实用新型实施例对显示模块的具体类型不做限制。并且显示装置150可以和外界调光装置 40集成在一个电路板上，在显示补光灯具30亮度的同时，便于用户对补光灯具30亮度的调节。
68.具体的，如图2所示，数据采集模块140根据占空比显示信号接收端140c 获取占空比显示信号。占空比显示信号通过通讯控制模块120的显示信号输出端120g传输至显示模块150，显示模块150根据显示信号接收端150a接收到的占空比显示信号进行显示，提升用户当前补光灯具30的亮度。
69.图3是本实用新型实施例提供的另一种植物补光灯具的控制系统的结构示意图，如图3所示，电源调整模块110包括补光灯具电源单元111，补光灯具电源单元111包括控制信号接收端110b和电压信号输出端110c。
70.其中，电源调整模块110包括补光灯具电源单元111。补光灯具电源单元111 与补光灯具30连接，为补光灯具30提供所需电能，同时根据电源调整模块110 获取的控制信号实现对补光灯具30亮度的调整。其中，根据数据采集模块140 获取的调光信号传输至通讯控制模块120，通过处理模块130处理后再通过通讯控制模块120将控制信号至补光灯具电源单元111。显示模块150可以显示补光灯具电源模块111输出至补光灯具30的电压，即显示相应的亮度。。补光灯具电源单元111可以是隔离电源或者非隔离电源，可以依据补光灯具30的负载参数以及补光灯具30的要求选择电源类型。同时，补光灯具电源单元111可以通过公母端口的设计，便于补光灯具30进行级联。
71.具体的，补光灯具电源单元111根据电压信号输出端110c提供补光灯具30 所需电压，保证补光灯具30点亮。并且补光灯具电源单元111根据控制信号接收端110b接收到的控制信号控制，控制补光灯具30亮度的调整。
72.继续参考图3所示，电源调整模块110还包括整流滤波单元112；
73.整流滤波单元112包括交流电源信号接收端110a和第一电源信号输出端 112a；
74.补光灯具电源单元111还包括第一电源信号接收端110c；
75.第一电源信号输出端112a与第一电源信号接收端111a电连接。
76.其中，电源调整模块110还包括整流滤波单元112。整流滤波单元112与外部电源20连接，将外部电源20输入的交流电进行低通滤波，整流等。外界电源20通过整流滤波单元112可以提供给控制系统10所需的电流电压。具体的，整流滤波单元112还可以包括雷击保
护线路，开机浪涌保护线路等。提升植物补光灯具的控制系统的安全稳定性。
77.具体的，整流滤波单元112根据交流电源信号接收端110a获取外部电源20 提供的交流电。整流滤波单元112将获取的交流电经过整流滤波后，通过第一电源信号输出端112a将第一电源传输至补光灯具电源单元111。补光灯具电源单元111根据第一电源信号接收端111a获取第一电源用于提供补光灯具30所需电能。
78.继续参考图1和图3所示，电源调整模块110还包括辅助供电单元113，辅助供电单元113包括系统供电电压输出端113a和第二电源信号接收端113b；
79.整流滤波单元112还包括第二电源信号输出端112b；
80.通讯控制模块120包括系统供电电压接收端120h，处理模块130包括系统供电电压接收端130d；
81.系统供电电压输出端113a与系统供电电压接收端120h和130d电连接，第二电源信号接收端113b与第二电源信号输出端112b电连接。
82.其中，电源调整模块110还包括辅助供电单元113。辅助供电单元113可以为通讯控制模块120和处理模块130等提供所需电能。辅助供电单元113主要起到辅助电源调整模块110的作用，保证控制系统10的正常运行，通常采用反激的拓扑结构。
83.具体的，整流滤波单元112将获取的交流电经过整流滤波后，通过第二电源信号输出端112b将第二电源传输至辅助供电单元113。辅助供电单元113根据系统供电电压接收端120h和130d将获取的第二电源用于通讯控制模块120 和处理模块130等提供所需电能。
84.继续参考图1和图3所示，电源调整模块110还包括整流滤波单元112，整流滤波单元112还包括整流滤波信号输出端112c；
85.数据采集模块140还包括整流滤波信号采集端140e和整流滤波信号传输端 140f；
86.通讯控制模块120还包括整流滤波信号接收端120i；
87.整流滤波信号输出端112c与整流滤波信号采集端140e通信连接，整流滤波信号传输端140f与整流滤波信号接收端120i通信连接。
88.其中，数据采集模块140采集整流滤波单元112输出的整流滤波信号，通讯控制模块120根据数据采集模块140采集的整流滤波信号进行判断，如果整流滤波单元112输出的整流滤波信号正常，则控制系统10正常对补光灯具30 进行亮度的调节，如果整流滤波单元112输出的整流滤波信号异常，则控制系统10进入断电保护模式或重新采集整流滤波信号。具体的，显示模块150可以显示整流滤波信号是否异常。
89.具体的，数据采集模块140根据整流滤波信号采集端140e获取整流滤波信号，通讯控制模块根据整流滤波信号接收端120i获取整流滤波信号进行判断。
90.继续参考图1和图3所示，控制系统10还包括温度传感器150，温度传感器150包括温度信号输出端150a；
91.数据采集模块140还包括温度信号采集端140g和温度信号传输端140h；
92.通讯控制模块120还包括温度信号接收端120j；
93.温度信号输出端150a与温度信号采集端140g通信连接，温度信号传输端 140h与温度信号接收端120j通信连接。
94.其中，控制系统10还包括温度传感器150。温度传感器150用于检测电源调整模块110或其他模块的工作运行温度。通过对电源调整模块110及其他模块的温度的检测，可以
保证整个工作电路的用电安全。通过数据采集模块140 将温度信号传输至通讯控制模块120，并对温度信号进行判断。若温度信号正常，则控制系统10正常对补光灯具30进行亮度的调节，若温度信号异常，则控制系统10进入断电保护模式或重新采集温度信号。显示模块150可以显示温度信号是否异常即温度示数。具体的，温度传感器150可以集成在数据采集模块140 中，节省控制系统10的空间。
95.具体的，数据采集模块140根据温度信号采集端140g获取温度传感器150 检测的温度信号，通讯控制模块根据温度信号接收端120j获取温度信号并进行判断。
96.继续参考图3所示，通讯控制模块120包括计数单元121；
97.调光信号包括开关信号，计数单元121用于根据开关信号记录开关机次数。
98.其中，通讯控制模块120包括计数单元121，计数单元121用于根据开关信号记录开关机次数。通过显示模块150显示开关次数，便于用户查看。
99.继续参考图3所示，处理模块130包括运算跟随单元131；
100.运算跟随单元131包括运算电压接收端131a和运算电压输出端(图中未示出)；
101.运算电压接收端131a与调光电压信号输出端120b通信连接，运算电压输出端与下一级控制系统中的运算电压接收端(图中未示出)通信连接。
102.其中，处理模块130包括运算跟随单元131。运算跟随单元131可以通过接受通讯控制模块120传递过来的信息，在显示屏上显示错误代码信息，运算跟随单元131根据运算电压接收端131a获取的调光电压信号，做了运放跟随，同步输出相等调光电压的调光电压，供下一台级联补光灯具30使用。
103.基于本实用新型提供的一种植物补光灯具的控制系统，图4是本实用新型实施例提供的一种植物补光灯具的控制系统的工作流程示意图，如图4所示，控制系统的工作流程包括：
104.s110、控制系统上电。
105.示例性的，电源调整模块中的整流滤波单元获取外部电源提供的交流电，通过整流滤波提供给整个控制系统所需电能。
106.s120、通讯控制模块初始化，处理模块初始化和数据采集模块初始化。
107.示例性的，通讯控制模块、处理模块和数据采集模块初始化，将历史数据清零，便于新数据的采集、处理和传输。
108.s130、整流滤波信号采集，电压信号采集和温度信号采集。
109.示例性的，电源调整模块包括整流滤波单元和补光灯具电源单元。整流滤波单元用于将获取的交流电整流滤波提供给其他单元或模块，数据采集模块采集整流滤波信号。补光灯具电源单元为补光灯具提供所需电压，数据采集模采集电压信号。电源调整模块在运行过程中会产生热量，数据采集模块对温度信号进行采集。
110.s140、通讯控制模块进行数据处理。
111.示例性的，数据采集模块采集的整流滤波信号采集，电压信号采集和温度采集传输至通讯控制模块，通讯控制模块获取数据采集模块采集的信号进行判断并转换成相应的指令。
112.s150、判断整流滤波信号是否正常。
113.示例性的，通讯控制模块对获取的采集整流滤波信号进行判断，若采集的整流滤
波信号正常，则执行s160；若采集的整流滤波信号异常，则控制系统进入断电保护模式，重新对整流滤波信号进行采集，执行s120。采集的整流滤波信号异常可以为整流滤波电流异常高、异常低或没有采集到整流滤波信号等。
114.s160、判断电压信号是否正常。
115.示例性的，通讯控制模块对获取的采集电压信号进行判断，若采集的电压信号正常，则执行s170；若采集的电压信号异常，则控制系统进入断电保护模式，重新对电压信号进行采集，执行s120。采集的电压信号异常可以为电压异常高、异常低或没有采集到电压信号等。
116.s170、判断温度信号是否正常。
117.示例性的，通讯控制模块对获取的采集温度信号进行判断，若采集的温度信号正常，则执行s180；若采集的温度信号异常，则控制系统进入断电保护模式，重新对温度信号进行采集，执行s120。采集的温度信号异常可以为温度异常高、异常低或没有采集到温度信号等。
118.s180、外部调光控制装置进行补光灯具的调光。
119.示例性的，外界调光控制装置可以通过内部调光和外部调光将调光信号传输至通讯控制模块实现补光灯具亮度的调节。具体的，内部调光为外界调光控制装置内接的调光按键，用户可以基于需求通过内部调光按键实现补光灯具亮度等调节。外部调光为外界调光控制装置通过接口或通讯形式连接的一个控制器或者遥控器等，用户可以基于需求通过控制器或者遥控器实现补光灯具亮度等调节。
120.s190、通讯控制模块获取调光电压传输至处理模块。
121.示例性的，通过内部调光或外部调光的形式，外界调光控制装置向通讯控制模块输入不同的调光电压，通讯控制模块将不同的调光电压传输至处理模块。
122.s1100、处理模块将调光电压信息处理成占空比信号。
123.示例性的，处理模块将接收到的调整电压信号处理并输出占空比信号。
124.s1110、通讯控制模块获取占空比信号传输至电源调整模块。
125.示例性的，通讯控制模块将获取处理模块输出的占空比信号，并将占空比信号传输至电源调整模块。电源调整模块中补光灯具电源单元将获取的占空比信号传输至补光灯具，实现补光灯具的亮度调节。
126.s1120、显示模块显示补光灯具的亮度。
127.示例性的，显示模块与通讯控制模块连接，将数据采集模块采集的信号进行显示。可以显示补光灯具的亮度，也可以显示采集到的整流滤波信号，电压信号和温度信号，同时可以将通讯控制模块中的计数单元记录的补光灯具的开关次数进行显示。用户可以通过显示模块，根据实际植物补光的需求调整补光灯具的亮度。若亮度不满足需求，则可执行s180。
128.s1130、控制系统下电。
129.示例性的，若结束植物补光灯具的使用时，可以通过断开外部电源与电源调整模块的连接，达到控制系统下电的操作。在整个控制系统中可以设置看门狗电路，保护整个控制系统的安全稳定的运行。
130.以上是本实用新型的核心思想，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实
用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
131.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。