Arduino上的原型自适应植物灯
本文将致力于创建用于植物照明的原型LED灯。 当然，这不只是一盏灯，否则为什么要在极客时间写它呢？ phytolamp使用Arduino控制器进行控制，并具有板载光传感器（用于自适应亮度控制），用于使用PWM控制亮度的LED驱动器，433 Mhz无线电模块以及蓝牙（因为一切都变得更凉爽...）通过开发的Android应用程序从手机进行控制。 我还将讨论安装合适的LED，电源以及在运行6个月后它们如何显示自己的问题。 自从提出该想法以来，我对创建小规模生产的问题很感兴趣，但在下面的内容中会更多。
现在，在莫斯科的傍晚时分，经常会看到紫色的光芒，这可能意味着两件事，这是公寓的主人是狂热的园丁还是正在种植大麻的园丁。 此类紫光是由用于植物照明（当自然光不足时）的特殊LED提供的。
来，锯，自动化
高等植物的光吸收光谱在350至900nm的范围内。 生长过程要求植物具有不同的光光谱成分，但是植物最常使用两个范围。 眼睛感知到的440-470 nm光为蓝色。 影响负责绿色块，叶子和芽生长的营养系统。 并发出630 -670 nm红光，影响植物的生殖系统。 开花，果实和种子成熟。 这结束了我们的生物学之旅，并进行了最有趣的部分。
创建植物灯的目的是用440-470 nm和630-670 nm范围内的光对植物进行最有效的曝光。 正是蓝色和红色的组合产生了紫光。 为此，选择了功率为1W和3W的全光谱LED。 其光谱组成如下图所示。 （图来自LED制造商的网站）。
另外，对于照明，可以使用LED 5050、5630、5730，但是由于在电路中使用了限制电阻，所以其光效率较低。 同样，这种管线被加热得多。 尽管在原型中使用了3W，但Aliexpress的1 W植物LED表现出最好的结果（就加热和光Lm而言）。
那么，具有工程学学位和足够的空闲时间的人可以为园丁提供什么呢？
Arduino nano控制器安装在机箱内蚀刻板上。
简短地说，控制器控制LED的亮度，这些LED从安装在灯壳上的光敏电阻接收有关照明的信息。
因此，获得了灯的自适应亮度。 演示在视频上。
/ *可以跳过技术细节的段落
整个电路由24V电源供电。 在220V侧安装了1 A保险丝，通过LDD-700H驱动器为LED供电，输出电流为700 mA，调光输入支持PWM。 灯的功率为18 W，植物灯在20 cm的距离处提供3000 lx的照明。值得注意的是，电源通过稳压器L7809C提供给控制器，从而将电源的电压从24V降低到可接受的9V到控制器的Vin输入。 在稳压器的捆扎带中，有2个电容器的输入端的标称值为0.33μF，输出端的标称值为0.1μF，这样做是为了过滤电压浪涌并减少稳定器的发热。 Rx蓝牙模块输入处的电阻R3 =1kΩ，R4 =2kΩ旨在将电压降低至3.3伏。 电阻器R1 = 10kΩ与光敏电阻一起是一个分压器，使您可以根据环境光照测量光敏电阻上的电压（或更确切地说是电阻）的变化。 最后，在10 arduino的输出端安装了电阻R2 = 100 Ohm以对其进行保护。 输出10控制灯的亮度，并在施加零电位时将其关闭。 * /
蚀刻一块板来组装原型。
外壳中安装了433 MHz接收器，用于通过遥控器控制灯（如果手边没有电话）。当然，最有趣的是灯中装有Bluetooth hc-05模块，它允许您从书面应用程序中使用Android手机对其进行控制。
目前，您可以设置3种灯泡操作模式：
为了验证暴露的结果，对幼苗进行了几个实验。
在一个锅中，在晚上照亮幼苗3小时。
总结中间结果，我可以注意到1W LED表现得最好（通过将荧光粉涂在透镜上可以获得所需的发射光谱）。 用12W的灯在15厘米处可获得4000 Lux的照度。对于功率为16W的5630个LED（在红色和蓝色LED线上组装），在15厘米处仅可获得2000 Lux的光，3W phyto-LED表现出相似的特性。 当然，很大程度上取决于LED的质量。
将来，我想根据预定程序针对不同植物在其生命的不同时期改变光谱，还有一个想法是增加自动浇水。
正如我提到的那样，从技术的角度来看，存在创建小规模生产的想法，找到了LED和灯罩的供应商，但是对于电器（包括灯）的组装，需要有合格证明。 获得证书意味着公务员可以检查生产的存在。 事实证明，官僚机构比电路和程序设计更为复杂。 由于这些原因，尽管我不假装是原创的，但我还是决定将其想法公开。
最后，承诺的视频将演示植物灯的工作。 您可以在我的网站上看到应用程序控制器的代码，链接在个人资料中。
添加07/17/17
在评论中，我注意到了有关LED加热和冷却的问题。 这个问题真的很有趣，值得一提。 我使用被动冷却，LED用导热胶粘在灯的金属外壳上。 事实证明，要平衡灯的功率及其发热非常困难。 对于5630 LED，正常运行的极限温度为40 C（根据制造商）。 对于大功率LED，此温度约为60C。对于电源温度不超过40C。由于电阻上的损耗（每3个LED中有一个电阻），5630个LED的线路被加热得更多。 通过经验方法，我得出了LED数量，灯的尺寸（散射表面）以及将LED放置在灯中的方法的最佳组合。 用高温计检查温度。
