植物工廠中LED多波長(zhǎng)光量子采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著人們對(duì)食品品質(zhì)要求的提高以及世界耕地面積的減小，自然環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重，植物工廠技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。而作為植物工廠內(nèi)部植物生長(zhǎng)的重要影響因素的光也漸漸地進(jìn)入到研究者的眼中。又因?yàn)長(zhǎng)ED技術(shù)的日趨成熟，并且植物生長(zhǎng)主要吸收太陽(yáng)光中的紅光、藍(lán)光以及少量紅外光，所以現(xiàn)在植物工廠多采用紅光、藍(lán)光以及少量的遠(yuǎn)紅外光等單色LED光源作為植物工廠中補(bǔ)光源。然而現(xiàn)有的光合有效輻射(PAR)光量子的傳感器只能測(cè)量400nm-700nm這整個(gè)波段的

2、光量子通量密度。無(wú)法在同一時(shí)間對(duì)單一顏色光的光量子通量密度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，這對(duì)測(cè)量光質(zhì)比以及對(duì)其他控制系統(tǒng)的產(chǎn)生反饋信號(hào)帶來(lái)了很大的阻礙。從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)植物工廠的智能化。因此本文提出了一種可以同時(shí)測(cè)量紅光以及藍(lán)光的光量子通量密度的探測(cè)采集系統(tǒng)以解決上述問題。
　　伴著科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，并且各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)據(jù)采集方面的要求的逐漸提升，傳統(tǒng)的數(shù)字采集卡逐漸被具有主控芯片外加一個(gè)通用串口的組合所替代。又由于USB（通用串行總線）可以很好的

3、彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集卡接口的缺陷，而FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列）又具有靈活的結(jié)構(gòu)、較短的開發(fā)時(shí)間、升級(jí)容易等特點(diǎn)。因此本次設(shè)計(jì)采用以FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列）作為主控芯片usb（通用串行總線）作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇凇?br>　　本文將從系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)，軟件上的程序設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)的后期處理三大方面進(jìn)行深入的探討。
　　硬件電路的設(shè)計(jì)方面:主要是完成所需要的各部分的電路設(shè)計(jì)以及完成相關(guān)系統(tǒng)的原理圖以及系統(tǒng)電路板原理圖的相關(guān)繪制工作。