植物工廠中LED多波長光量子采集系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著人們對食品品質要求的提高以及世界耕地面積的減小，自然環(huán)境的污染越來越嚴重，植物工廠技術得到了迅速的發(fā)展。而作為植物工廠內部植物生長的重要影響因素的光也漸漸地進入到研究者的眼中。又因為LED技術的日趨成熟，并且植物生長主要吸收太陽光中的紅光、藍光以及少量紅外光，所以現(xiàn)在植物工廠多采用紅光、藍光以及少量的遠紅外光等單色LED光源作為植物工廠中補光源。然而現(xiàn)有的光合有效輻射(PAR)光量子的傳感器只能測量400nm-700nm這整個波段的

2、光量子通量密度。無法在同一時間對單一顏色光的光量子通量密度進行準確的測量，這對測量光質比以及對其他控制系統(tǒng)的產(chǎn)生反饋信號帶來了很大的阻礙。從而無法實現(xiàn)植物工廠的智能化。因此本文提出了一種可以同時測量紅光以及藍光的光量子通量密度的探測采集系統(tǒng)以解決上述問題。
　　伴著科學技術的蓬勃發(fā)展，并且各個領域對于數(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、彌補傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集卡接口的缺陷，而FPGA（現(xiàn)場可編輯門陣列）又具有靈活的結構、較短的開發(fā)時間、升級容易等特點。因此本次設計采用以FPGA（現(xiàn)場可編輯門陣列）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)的硬件電路的設計，軟件上的程序設計以及數(shù)據(jù)的后期處理三大方面進行深入的探討。
　　硬件電路的設計方面:主要是完成所需要的各部分的電路設計以及完成相關系統(tǒng)的原理圖以及系統(tǒng)電路板原理圖的相關繪制工作。