LED组合光源的优化设计及其在温室植物生产中的应用
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 引言 | 第8-9页 |
| 第一部分 文献综述 | 第9-18页 |
| 1.1 植物对光的需求 | 第9-12页 |
| 1.1.1 植物的光质需求 | 第9-10页 |
| 1.1.2 植物的光强需求 | 第10-11页 |
| 1.1.3 植物的光周期需求 | 第11-12页 |
| 1.2 温室植物生产用人工光源研究进展 | 第12-17页 |
| 1.2.1 目前主要使用的温室人工光源及其不足 | 第12-14页 |
| 1.2.1.1 白炽灯 | 第13页 |
| 1.2.1.2 荧光灯 | 第13页 |
| 1.2.1.3 金卤灯 | 第13页 |
| 1.2.1.4 高压钠灯 | 第13-14页 |
| 1.2.2 LED光源及其优势 | 第14-16页 |
| 1.2.3 LED植物补光系统开发 | 第16-17页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第17-18页 |
| 第二部分 单颗LED的光电特性研究 | 第18-31页 |
| 2.1 LED结构及发光机理 | 第18页 |
| 2.2 LED的电学特性 | 第18-19页 |
| 2.3 LED的光学特性 | 第19-21页 |
| 2.3.1 光通量 | 第19-20页 |
| 2.3.2 发光强度 | 第20页 |
| 2.3.3 光照度 | 第20页 |
| 2.3.4 LED相对光谱能量分布 | 第20-21页 |
| 2.4 单颗LED的选择 | 第21-22页 |
| 2.5 单颗LED的光电性能测试 | 第22-30页 |
| 2.5.1 测试仪器介绍 | 第22-23页 |
| 2.5.2 红光LED测试 | 第23-26页 |
| 2.5.3 蓝光LED测试 | 第26-29页 |
| 2.5.4 远红光LED测试 | 第29-30页 |
| 2.6 本章小结 | 第30-31页 |
| 第三部分 LED组合光源优化设计及仿真 | 第31-49页 |
| 3.1 MATLAB软件简介 | 第31页 |
| 3.2 光学模型的建立 | 第31-38页 |
| 3.2.1 单颗LED光学模型 | 第31-33页 |
| 3.2.2 斯派罗法则 | 第33页 |
| 3.2.3 矩形LED阵列的光照度分布 | 第33-38页 |
| 3.3 LED组合光源设计及仿真 | 第38-48页 |
| 3.3.1 设计原则和思路 | 第38页 |
| 3.3.2 红蓝LED组合阵列设计方案 | 第38-39页 |
| 3.3.3 红蓝LED组合阵列性能仿真分析 | 第39-48页 |
| 3.3.3.1 红蓝LED组合阵列光照度公式推导 | 第39-40页 |
| 3.3.3.2 方案比较与分析 | 第40-42页 |
| 3.3.3.3 最佳LED间距推导 | 第42-45页 |
| 3.3.3.4 光源距离对光照度分布影响 | 第45页 |
| 3.3.3.5 光源距离对R/B影响 | 第45-48页 |
| 3.3.3.6 红蓝LED组合阵列性能分析 | 第48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四部分 基于单片机控制的LED组合光源设计 | 第49-55页 |
| 4.1 总体设计方案 | 第49-50页 |
| 4.2 硬件设计 | 第50-53页 |
| 4.2.1 LED组合阵列设计 | 第50页 |
| 4.2.2 单片机系统 | 第50-51页 |
| 4.2.3 驱动电路 | 第51-52页 |
| 4.2.4 传感信号采集电路 | 第52页 |
| 4.2.5 用户交互模块 | 第52-53页 |
| 4.2.6 定时开关电路 | 第53页 |
| 4.3 软件设计 | 第53-54页 |
| 4.3.1 KEIL C软件介绍 | 第53页 |
| 4.3.2 程序流程 | 第53-54页 |
| 4.4 本章小结 | 第54-55页 |
| 第五部分 LED组合光源在温室植物生产中的应用 | 第55-60页 |
| 5.1 绿萝补光 | 第55-58页 |
| 5.1.1 材料与方法 | 第55页 |
| 5.1.2 试验结果和结论 | 第55-58页 |
| 5.1.3 小结 | 第58页 |
| 5.2 石竹补光 | 第58-60页 |
| 5.2.1 材料与方法 | 第58页 |
| 5.2.2 试验结果和结论 | 第58-60页 |
| 第六部分 总结与展望 | 第60-62页 |
| 6.1 结论 | 第60页 |
| 6.2 展望 | 第60-62页 |
| 参考文献 | 第62-67页 |
| 附录 | 第67-68页 |
| 附图 | 第68-69页 |
| 个人简介 | 第69-70页 |
| 致谢 | 第70页 |
