基于單片機(jī)的LED水族光源的設(shè)計

3.4系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件固化在單片機(jī)的芯片中，采用模塊化程序設(shè)計（流程圖見圖7），用C語言編寫，主要包括人機(jī)接口（鍵盤掃描模塊、LCD驅(qū)動模塊、GSM遠(yuǎn)程控制模塊），LED控制模塊（LED驅(qū)動電路模塊、LED燈頭模塊），參數(shù)存儲模塊。各模塊各司其能，由主程序統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各模塊依存關(guān)系，完成所需的光質(zhì)、光強(qiáng)、時序控制等各種設(shè)置，以期達(dá)到操作界面友好，控制效果理想，系統(tǒng)高度穩(wěn)定的目標(biāo)。

3.5整機(jī)設(shè)計和制作

智能LED水族照明光源系統(tǒng)由主控箱，LED組合燈具和紫外殺菌燈組成。在制作過程中我們嚴(yán)格遵循科學(xué)布局，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，務(wù)實簡潔的思想，在制作初期設(shè)計多種樣機(jī)模型，經(jīng)過多次論證，確定最終的設(shè)計結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格按照機(jī)械制作標(biāo)準(zhǔn)制作而成（樣機(jī)見圖8）。

4 LED水族照明光源光電特性性

4.1水族照明光源的亮度測試

在距離水族照明光源前方5m處，用CX-2A成像亮度計分別測試四種照射模式的水族照明光源的亮度分布（見圖9），測試可知，光強(qiáng)的空間分布，決定了組合燈具設(shè)計時的各色LED管子的排列間隔和補(bǔ)光時的照射距離。同距離處LED因功率、光色的不同而亮度不同，正好可以模擬波光粼粼的效果。

4.2水族照明光源的光譜測試

本研究設(shè)計的“LED水族照明光源”的LED組合燈具由大功率的紅色、藍(lán)色、白光、綠色LED組合而成。用PMS-50光譜分析系統(tǒng)測量其發(fā)射光譜見圖10.

5 結(jié)束語

“智能LED水族照明光源”，采用高亮度、大功率的白色、藍(lán)色、紅色、綠色、黃色LED優(yōu)化搭配而成，采用模組化設(shè)計理念，LED燈具由主燈條和月光燈條組成。基于單片機(jī)實現(xiàn)光色、光強(qiáng)、照射時長、時段的自動可調(diào)，滿足了水生動植物對光的選擇性吸收和人們的視覺觀賞要求，同時很好的解決了魚對光的應(yīng)激反應(yīng)。在設(shè)計中充分應(yīng)用人文和環(huán)保理念，實現(xiàn)了光源的節(jié)能高效，這正是將LED推向新領(lǐng)域所進(jìn)行的積極探索，可以相信“智能LED光源”在大規(guī)模水草的品種培育、人工繁殖，觀賞魚工廠化培育、水族園藝、水族館專用補(bǔ)光光源以及特色水族箱等方面進(jìn)行科學(xué)研究和推廣應(yīng)用，必將帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。