專利名稱：水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈具自動控制系統(tǒng)，特別是一種水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水族包括生活在海生和淡水的魚類、貝類、蝦、甲殼、珊瑚類生物，養(yǎng)殖戶在水族池養(yǎng)殖的時候，除了要求水質(zhì)純凈、合適的水溫和足夠的氧氣供應以外，相應的對光照的要求也比較苛刻，需要與大自然相近的光譜范圍和光照強度。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖環(huán)境需要架設(shè)專用的水族日光燈，但是目前的水族箱日光燈多采用單體獨立控制，而且多為硬件電子電路控制， 操作繁瑣。這樣的水族箱日光燈控制靈活性差，不能滿足水族生物對光照的要求，而且目前的水族箱日光燈自動化程度低，不能實現(xiàn)大面積高智能化的綜合自動控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前水族箱日光燈控制靈活性差，自動化和智能化程度低等缺點，設(shè)計了一種水族箱模擬日光控制系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是
水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，包括參數(shù)單元、智能控制單元和燈具單元; 所述參數(shù)單元與智能控制單元的參數(shù)輸入模塊連接，所述智能控制單元通過其輸出端口模塊與燈具單元連接；
所述的參數(shù)單元是對時間段、亮度以及區(qū)域進行控制的單元； 所述的智能控制單元是以單片機或微型電腦為主控件對水族箱上的LED燈組進行控制并可擴機聯(lián)網(wǎng)的電路單元；
所述的燈具單元是安裝在水族箱上的LED燈組。以上所述的智能控制單元包括電源模塊、參數(shù)輸入模塊、IC模塊、限流穩(wěn)壓模塊、 效果燈模塊、調(diào)節(jié)模塊和輸出端口模塊；
該單元為電路單元，由電源模塊提供直流工作電源；參數(shù)輸入模塊與IC模塊連接，作為參數(shù)單元和IC控制芯片的信息通道；限流穩(wěn)壓模塊一端連接IC模塊，另一端與調(diào)節(jié)模塊連接；調(diào)節(jié)模塊的另一端連接有效果燈模塊和輸出端口模塊。電源模塊提供12V-24V直流電源或者3. 6V電池；參數(shù)輸入模塊包括排線插座和網(wǎng)線插座，排線插座也可擴展為USB接口和針式電腦串口中的一種或兩種，網(wǎng)線插座可以用作數(shù)據(jù)接口，也可用作擴機聯(lián)網(wǎng)接口 ；IC模塊為控制模塊，通過參數(shù)輸入模塊接收并保存參數(shù)單元的控制參數(shù)信息；效果燈模塊有與路數(shù)相同個數(shù)的LED效果燈，對應該路控制后LED燈組的亮度效果；調(diào)節(jié)模塊根據(jù)控制信號對輸出端口的電壓進行調(diào)節(jié)；輸出端口模塊包括至少一路以上LED燈組接口。燈具單元為一組以上的LED燈組，采用多燈組時可選用不同顏色燈組，并且每組 LED燈組接有8A保險管，保險管另一端接到智能控制單元輸出端口模塊的LED燈組接口上。
3
LED燈組的LED芯片可以通過不同的金屬元素(發(fā)光顏色)組成元素波長(nm)制成不同的顏色的發(fā)光體。例如SBI藍色InGaN/sic 430 ；R紅色GAaAsP 655 ； G綠色GaP 565 ；Y 黃色 GaAsP/GaP585 ；E 桔色 GaAsP/GaP635。本發(fā)明的智能控制單元采用可編程方式，并且采用多路獨立編程形式，可對每路參數(shù)進行單獨設(shè)置。參數(shù)單元參數(shù)設(shè)置完成后可將參數(shù)信息發(fā)送到智能控制單元的IC控制芯片上，IC控制芯片執(zhí)行控制信息，輸出控制信號，經(jīng)過相關(guān)電路的限流穩(wěn)壓補償處理后，由調(diào)節(jié)電路對輸出端口進行調(diào)節(jié)，控制LED燈組的工作，達到智能控制的目的。在實際操作中，LED燈組的選擇和接線可以靈活運用，可以選擇不同顏色的燈組或接入不同的接口，而控制參數(shù)也可以作相應的修改，以達到用戶的實際需求。本發(fā)明的參數(shù)單元是一個智能化多功能參數(shù)設(shè)置界面，操作人性化，方便簡單，非常靈活。它是可設(shè)置一路以上的多路參數(shù)設(shè)置界面，各路參數(shù)為獨立參數(shù)，互不干擾，操作如下
1)選擇每一路LED燈的路數(shù)?？蓪γ恳宦返膮?shù)進行獨立的設(shè)置，使控制更加靈活。2)設(shè)置LED燈亮度參數(shù)；對LED燈進行亮度參數(shù)設(shè)置，亮度值為1_255之間，值越大亮度越大，可對各時間段亮度進行設(shè)置。3)設(shè)置LED燈工作的時間段。設(shè)置時間段分為上午段、中午段、下午段和月光段， 每路最大時間不能超過M小時，每段最大時間為9小時，但各段時間間隔可任意設(shè)置，實際操作中可以非常靈活。本發(fā)明的有益效果是
1、智能控制器采用可編程方式，并且采用多路獨立編程形式，可對每路參數(shù)進行單獨設(shè)置，操作人性化，方便簡單，非常靈活。2、以一天分為4個時間段來進行設(shè)置，各段時間間隔可變動，亮度設(shè)置為1到255， 參數(shù)設(shè)置非常靈活多變，適用性強，模擬日光更科學，可滿足用戶的不同要求。3、采用多路并可擴機聯(lián)網(wǎng)的方式，可以單體獨立控制，滿足個人用戶的需求，也可以擴機聯(lián)網(wǎng)控制，實現(xiàn)一個終端控制多個燈具單元，方便高效，成本低，滿足大型用戶的要求。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框架圖2為本發(fā)明的智能控制單元電路平面布局圖； 圖3為本發(fā)明的總體流程圖。
具體實施例方式實施例一
某養(yǎng)殖場需要在幾個水池上分別養(yǎng)殖南美白對蝦、石斑魚、蟹、鱸魚等10個不同的品種，需要不同的光照時間，先設(shè)定其中一個為每天光照10小時，一個為8小時，另一個為15 小時，溫度為20-30度不等。采用本發(fā)明的水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，包括參數(shù)單元、智能控制單元和燈具單元；所述參數(shù)單元與智能控制單元的參數(shù)輸入模塊(2)連接，所述智能控制單元通過其輸出端口模塊(7)與燈具單元連接；
所述的參數(shù)單元是對區(qū)域、時間段以及亮度進行設(shè)定的單元； 所述的智能控制單元是以單片機或微型電腦為主控件對水族箱上的LED燈組進行控制并可擴機聯(lián)網(wǎng)的電路單元；
所述的燈具單元是安裝在水族箱上的LED燈組。所述智能控制單元包括電源模塊(1)、參數(shù)輸入模塊(2)、IC模塊(3)、限流穩(wěn)壓模塊(4)、效果燈模塊(5)、調(diào)節(jié)模塊(6)和輸出端口模塊(7)。智能控制單元電路采用4路輸出，將3個LED白色燈組分別接到智能控制電路輸出端的第1路、第2路和第3路，以分別對應3個光照時間要求，即光照要求一個為每天光照10小時，一個為8小時，另一個為15小時。首先在參數(shù)單元選擇第1路，進行該路參數(shù)設(shè)定，設(shè)定時間段分別為上午09: 00-12:00，中午12:00-14:00，下午14:00-17:00，晚上17 :00_19:00。設(shè)定上午開始亮度為 6，中午亮度為M0，月光亮度30。接著在參數(shù)單元選擇第2路，進行該路參數(shù)設(shè)定，設(shè)定時間段分別為上午10: 00-12:00，中午12:00-14:00，下午14:00-17:00，晚上17 :00_18:00。設(shè)定上午開始亮度為 8，中午亮度為230，月光亮度25。然后在參數(shù)單元選擇第3路，進行該路參數(shù)設(shè)定，設(shè)定時間段分別為上午07 00-12:00，中午12:00-14:00，下午14:00-18:00，晚上18 :00_22:00。設(shè)定上午開始亮度為 5，中午亮度為M5，月光亮度20。電源模塊供電后智能控制電路開始工作，參數(shù)設(shè)置完成后通過網(wǎng)線將控制參數(shù)信息發(fā)送到智能控制電路的控制芯片8051上，智能控制電路開始執(zhí)行芯片8051上的路數(shù)、時間段和亮度等控制參數(shù)信息，對LED燈組進行控制?？刂平Y(jié)果為
第1路LED燈組上午09:00開始亮，亮度值為6并逐漸增加，到12:00亮度值為240，12:00-14:00亮度值保持為240，14:00開始亮度逐漸下降，到17:00亮度值為 30，17:00-19:00亮度值保持為30，19:00整LED燈組熄滅。一天LED燈組亮10個小時。第2路LED燈組上午10:00開始亮，亮度值為8并逐漸增加，到12 00亮度值為230，12:00-14:00亮度值保持為230，14:00開始亮度逐漸下降，到17:00亮度值為 25，17:00-18:00亮度值保持為25，18:00整LED燈組熄滅。一天LED燈組亮8個小時。第3路LED燈組上午07:00開始亮，亮度值為5并逐漸增加，到12 00亮度值為245，12:00-14:00亮度值保持為245，14:00開始亮度逐漸下降，到18:00亮度值為 20，18:00-22:00亮度值保持為20，19:00整LED燈組熄滅。一天LED燈組亮15個小時。在不斷電情況下，第2天的控制效果同上。實施例二
某飯店需要在幾個水族箱上安裝LED燈，要求其中兩個為每天光照14小時，還有兩個為每天光照8小時，另一個較為特殊，除白色光照10小時外，還要求柔和的藍色光照6小時。采用本發(fā)明的水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，包括參數(shù)單元、智能控制單元和燈具單元；所述參數(shù)單元與智能控制單元的參數(shù)輸入模塊(2)連接，所述智能控制單元通過其輸出端口模塊(7)與燈具單元連接；所述的參數(shù)單元是對區(qū)域、時間段以及亮度進行設(shè)定的單元； 所述的智能控制單元是以單片機或微型電腦為主控件對水族箱上的LED燈組進行控制并可擴機聯(lián)網(wǎng)的電路單元；
所述的燈具單元是安裝在水族箱上的LED燈組。
所述智能控制單元包括電源模塊(1)、參數(shù)輸入模塊(2)、IC模塊(3)、限流穩(wěn)壓模塊(4)、效果燈模塊(5)、調(diào)節(jié)模塊(6)和輸出端口模塊(7)。智能控制單元電路采用4路輸出，并且采用雙智能控制電路擴機聯(lián)網(wǎng)的方式，將其分別編號為A和B。4個LED白色燈組分別接到智能控制電路A的第1路、第2路、第3 路和第4路，第1路和第2路對應每天光照14小時的水族箱，第3路和第4路對應每天光照8小時的水族箱；一個LED白色燈組和一個藍色LED燈組分別接到智能控制電路B的第 1路和第2路，并且這兩個LED燈組都安裝到特殊要求(白色光照10小時，柔和的藍色光照 6小時)的水族箱上。首先在參數(shù)單元選擇A串口第1路，進行該路參數(shù)設(shè)定，設(shè)定時間段分別為上午
07:00-12:00,中午 12:00-14:00，下午 14:00-18:00，晚上 18 :00_21:00。設(shè)定上午開始亮度為6，中午亮度為M0，月光亮度30。A串口第2路參數(shù)設(shè)置和第1路相同。接著在參數(shù)單元選擇A串口第3路，進行該路參數(shù)設(shè)定，設(shè)定時間段分別為上午 10 :00-12:00,中午 12:00-14:00，下午 14:00-17:00，晚上 17 :00_18:00。設(shè)定上午開始亮度為8，中午亮度為230，月光亮度25。A串口第4路參數(shù)設(shè)置和第3路相同。然后在參數(shù)單元選擇B串口第1路，進行該路參數(shù)設(shè)定，設(shè)定時間段分別為上午
08:00-12:00,中午 12:00-14:00，下午 14:00-18:00，晚上 18 :00_18:00。設(shè)定上午開始亮度為5，中午亮度為M5，月光亮度20。最后在參數(shù)單元選擇B串口第2路，進行該路參數(shù)設(shè)定，設(shè)定時間段分別為上午 18 :00-18:00，中午 18:00-18:00，下午 18 00-18 00，晚上 18 :00-00:00。設(shè)定上午開始亮度為20，中午亮度為20，月光亮度20。電源模塊供電后智能控制電路開始工作，參數(shù)設(shè)置完成后通過網(wǎng)線將控制參數(shù)信息發(fā)送到智能控制電路的控制芯片8051上，智能控制電路開始執(zhí)行芯片8051上的路數(shù)、時間段和亮度等控制參數(shù)信息，對LED燈組進行控制?？刂平Y(jié)果為
智能控制電路A的第1路和第2路LED燈組上午07:00開始亮，亮度值為6并逐漸增加，到12 00亮度值為240，12:00-14:00亮度值保持為240，14:00開始亮度逐漸下降，到 18:00亮度值為30，18:00-21:00亮度值保持為30，21:00整LED燈組熄滅。一天LED燈組亮14個小時。智能控制電路A的第3路和第4路LED燈組上午10 00開始亮，亮度值為8并逐漸增加，到12 :00亮度值為230，12:00-14:00亮度值保持為230，14:00開始亮度逐漸下降， 到17:00亮度值為25，17:00-18:00亮度值保持為25，18 00整LED燈組熄滅。一天LED燈組亮8個小時。智能控制電路B的第1路LED燈組上午08:00開始亮，亮度值為5并逐漸增加，到 12 :00亮度值為對5，12:00-1400亮度值保持為M5，14:00開始亮度逐漸下降，到1800亮度值為20，18 00整LED燈組熄滅。一天LED燈組亮10個小時。智能控制電路B的第2路LED藍色燈組晚上18:00開始亮，亮度保持為20，到 00 00熄滅，一天LED藍色燈組亮6個小時。在不斷電情況下，第2天的控制效果同上。
權(quán)利要求
1.一種水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，其特征在于包括參數(shù)單元、智能控制單元和燈具單元；所述參數(shù)單元與智能控制單元的參數(shù)輸入模塊(2)連接，所述智能控制單元通過其輸出端口模塊(7)與燈具單元連接；所述的參數(shù)單元是對區(qū)域、時間段以及亮度進行設(shè)定的單元；所述的智能控制單元是以單片機或微型電腦為主控件對水族箱上的LED燈組進行控制并可擴機聯(lián)網(wǎng)的電路單元；所述的燈具單元是安裝在水族箱上的LED燈組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，其特征在于所述智能控制單元包括電源模塊(1)、參數(shù)輸入模塊(2 )、IC模塊(3 )、限流穩(wěn)壓模塊(4 )、效果燈模塊(5)、調(diào)節(jié)模塊(6)和輸出端口模塊(7)；所述電源模塊(1)提供直流工作電源；參數(shù)輸入模塊(2)與IC模塊(3)連接；限流穩(wěn)壓模塊(4) 一端連接IC模塊(3)，另一端與調(diào)節(jié)模塊(6)連接；調(diào)節(jié)模塊(6)的另一端連接有效果燈模塊(5 )和輸出端口模塊(7 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊(1)包括12V-24V直流電源或外接3. 6V電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，其特征在于所述參數(shù)輸入模塊(2)包括排線插座和網(wǎng)線插座，排線插座也可擴展為USB接口和針式電腦串口中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，其特征在于所述輸出端口模塊(7 )包括至少一路以上LED燈組接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，其特征在于所述 LED燈組可以是多組相同顏色或不同顏色的LED燈組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，其特征在于所述參數(shù)單元包括對以下參數(shù)進行獨立的設(shè)置1)選擇LED燈的路數(shù)；2)設(shè)置LED燈亮度參數(shù)；3)設(shè)置LED燈工作的時間段，各段時間間隔可任意選擇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水族箱模擬日光亮度及光照時間控制系統(tǒng)，包括參數(shù)單元、智能控制單元和燈具單元；所述參數(shù)單元與智能控制單元的參數(shù)輸入模塊連接，智能控制單元通過其輸出端口模塊與燈具單元連接；所述的參數(shù)單元是對區(qū)域、時間段以及亮度進行設(shè)定的單元；所述的智能控制單元是以單片機或微型電腦為主控件對水族箱上的LED燈組進行控制并可擴機聯(lián)網(wǎng)的電路單元；所述的燈具單元是安裝在水族箱上的LED燈組；智能控制器采用多路獨立編程形式，可對每路參數(shù)進行單獨設(shè)置，并可擴機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)一個終端控制多個燈具單元，模擬日光，參數(shù)設(shè)置靈活多變，適用性強，成本低，能滿足大型水族養(yǎng)殖用戶的要求。
文檔編號H05B37/02GK102427634SQ201110258160
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者劉仲勇, 朱方伍 申請人:南寧市立節(jié)節(jié)能電器有限公司