1. 研究目的与意义
研究背景:
植物工厂是解决未来粮食问题的技术方法,受到世界瞩目,发达国家已应用于生产实践,近年来我国植物工厂发展迅速,植物工厂的一些关键技术如led节能光源,制冷—加热双向调温控湿,营养液在线检测与控制及基于物联网的智能管理技术等均取得了重大突破。在人工光植物工厂中,人工照明设备在所有设备成本中占比例最大。
目前为止,植物工厂所使用的人工光源主要是高压钠灯,金属卤化物灯,荧光灯,发光二极管(led)和激光等。led能够发出植物生长所需要的单色光,还能形成与植物光合作用与形态建成基本吻合的光谱。针对植物工厂不同应用途径的要求,已经开发出了管状、板式等多种形式的led光源装置,供用户使用。
2. 研究内容和预期目标
设计内容:本设计题目基于蓝牙led照明灯控技术,研究适合植物各个生长期光合作用所需要led光源控制。研究包含蓝牙4.0无线组网通信技术的应用、适合植物生长的照明系统无线控制方法、照明系统的光谱、光量、时间调控技术等。
技术要求:本设计要求对以单片机为代表的嵌入式控制器的设计和编程方式,以及照明控制基本原理有所认识和了解,并深入研究蓝牙4.0的mesh通信方式。在此基础之上,设计基于蓝牙4.0的适合植物生长的照明控制系统。
设计条件:嵌入式控制平台、蓝牙网络、led照明系统。
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
通过阅读大量文献了解植物工厂的发展状况及LED光源照明的选择及控制方式,确定照明系统的光源,并了解蓝牙4.0的mesh通信方式,选定主控芯片及研究相关样本程序,并简单实现基础的灯控,为后期硬件编程实现LED需求控制打基础。最后建立无线组网通信,实现无线控制。
研究步骤:
4. 参考文献
[1].欧阳俊等.蓝牙4.0ble开发完全手册[M].北京:化学工业出版社,2013.81—124.
[2].杨其长等.植物工厂系统与实践[M].北京:化学工业出版社,2012.35—56.
[3].胡慧.基于蓝牙4.0的无线医疗低功耗多点通信系统的设计[d]:[硕士学位论文].江苏南京:东南大学,2013.
5. 计划与进度安排
(1)1月11日至2月28日(1周前):根据任务书,明确设计的内容和目的,查阅相关文献材料准备开题报告。
(2)2月29日至3月6日(2周):根据阅读的资料文献初步了解设计的原理以及实现的方法,完成开题报告。
(3)3月7日至4月3日(3-6周):掌握所选择硬件或软件平台的使用方法、开始完成设计的具体内容。
