基于MSP430的智能自適應間斷光控系統(tǒng)
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由于光線光譜的不同會直接影響到植物光合作用的效率，所以最終選擇LED比例紅：藍為5：1。
而為了針對外界不同的光照環(huán)境進行選擇性補光，在項目中，選用了三組LED燈燈組。根據采光模塊采集到的外界的光照強度，選擇出三組LED燈燈組的亮暗情況。具體電路圖如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/170520.htm
1．3 液晶顯示模塊
液晶型號為12864，由單片機控制，顯示當前外界光強值和點亮LED燈盞數。
2 項目系統(tǒng)軟件設計
本系統(tǒng)采用C語言進行軟件部分的編程工作。軟件部分主要包括主函數，定時器中斷程序，各部分子程序。
定時器A和定時器B分別控制采光模塊的中斷和LED補光模塊的中斷。具體框圖如圖5所示。
3 裝置實驗結果及分析
對番茄幼苗采用控制變量法，在向陽室內的生長對比如圖6所示。
圖6中左邊植物持續(xù)補光，右邊植物以50％占空比間斷補光，補光點設為番茄光飽和點。
編號1～6依次為發(fā)芽15天后每隔3天拍攝一組照片。不補光對照組未拍攝圖片。實驗現(xiàn)象為：
(1)選用50％占空比補光和持續(xù)補光的植物生長狀況相比，前者更佳。
(2)補光同不補光植物相比生長狀況明顯更佳。
由此得出間斷補光可以代替持續(xù)補光。
圖7為對甜瓜幼苗采用控制變量法做同樣實驗的對比結果。編號1～6依次為發(fā)芽5天后每隔2天拍攝一組照片。不補光對照組未拍攝圖片。實驗現(xiàn)象同上。
由此得出間斷補光可以代替持續(xù)補光。
成本核算：以滿足1 mx1 mx1 m空間補光，電費以0．6元／度，一個月以30天計算。每組LED功率為1．5 W，持續(xù)照射1個月耗電1．08度，需要6組燈，合計電費為3．888元。MSP430單片機+ADC+液晶顯示器共100元，采用LED排組48顆／組×6組共120元，機箱、開關、電線、PCB板、支架共50元，總計約274元。批量生產后每套設備成本可降至200元以下，因此整套裝置成本即低于傳統(tǒng)非LED補光燈，與普通LED補光燈相比亦節(jié)約一半電費，使用更長時間將節(jié)省更多開支。
4 結語
本裝置以50％占空比間斷補光節(jié)省一半電能，提高光合作用效率；補光至光飽和點，節(jié)省過渡補光時那部分電能；以紅藍光譜補光，避免多余光譜浪費能量；成本低廉，操作方便。有良好的可操作性和應用前景。
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