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植物组培的高效智能LED光照系统设计

更新时间：2020-02-19 10:31:11 大小：2M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：LED光照系统单片机C#语言 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

光是影响植物组织培养的重要因素。针对传统荧光灯补光方式存在的能耗高、只有简单的开关功能等问题,本课题研制了一种高效智能 LED光照系统,对于降低组培成本,解决组培室光照控制困难等问题具有实际应用意义,具体研究内容如下:

  (1)系统硬件的实现:包括通信模块、终端控制器、光照度检测模块、LED补光模块。根据设计要求,构建 ZigBee无线网络,解决组培室连线众多,管理繁杂的问题;设计基于 STM8S单片机和 REX3U无线模块的控制系统,实现光强、光质可调;选用硅光电池为光照度检测模块的光电探测器,用于监测光环境变化;LED补光模块由LED光源和恒流驱动电路组成。

  (2)系统软件的开发:包括通信协议、上位机人机界面、下位机执行程序。根据ZigBee无线模块底层要求制定通信传输协议,使用C＃语言编写上位机操作界面整体架构和功能模块,方便用户对组培室管理,使用 C语言编写下位机各模块程序,完成信号接收、解析和处理。

  (3)基于光度学原理建立光照度与光合有效量子通量密度关系,并用实验验证了其正确性。结果表明,红蓝光的光照度与光合有效量子通量密度比值k,其实验值与理论值相对误差分别为3.86％、2.66%,光合有效量子通量密度控制误差在5%之内。系统可提供最大光照强度为90μmol·m-2·s-1,在光强65μmol·m-2·s-1下,最大红蓝光强比12:1。

  (4)应用研制的光照系统,在不同光质下对铁皮石斛组培苗培育试验。结果表明,光质 RB5:1时对铁皮石斛不定芽数、苗高、节数、节间长度促进作用最明显,不同光质对干物质和叶绿素积累影响差别不大。

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