基于单片机的可调光质LED大棚蔬菜补光系统设计

针对北方冬季大棚蔬菜光照不足的问题,提出红色和蓝色LED的R/B配比可调的补光方法,并设计了基于单片机的能适应不同蔬菜生长需要的LED自动补光系统,系统可根据大棚内的光照强度自动开启,通过调整PWM信号的占空比调节LED的R/B配比,可满足多种蔬菜的生长需要。实验结果表明,该补光系统能促进大棚蔬菜的生长。     

基于单片机的温室大棚LED智能补光系统设计

目前,在黑龙江地区的温室大棚内种植反季节或当下蔬菜时,补光时间和补光强度全部靠人员经验,因此无法达到精准控制。本文针对这一问题设计一个基于AVR单片机的温室大棚LED智能补光系统。该系统基于ATmega16L单片机,利用光敏电阻阻值变化引起电路电流的变化,测出大棚内光照的强度,设定占空比进行间断补光,通过脉宽调制(PWM)控制LED灯光照强度,从而达到实际需要的光饱和点。本文选用蓝光、红光比例1∶8的LED补光灯补光,代替传统的一些补光手段。该系统节能环保、安全性高、稳定性好,在温室大棚智能控制方面具有很好的应用和推广前景。     

温室LED补光技术在西兰花种植中的应用

光照是蔬菜生长的必需条件,北方冬季光照时间短,不利于喜光温室蔬菜的种植。温室LED补光设备是根据植物的光照需求特性而设计,试验证明,应用LED补光技术的西兰花比不补光的对照区增产14.3%,而且西兰花的花密色深,采收期提前。     

基于叶绿素荧光参数的LED动态补光方法的研究

通过分析现有的自动调光方式,研究一种新的补光方法—双线间接调光法,并以完成此方法为基础设计了动态补光系统。该系统分上下两个控制系统:下级以单片机为核心,PWM为控制方法,通过传感器测量光照强度直接调节LED输出光强;上级以上位机为控制核心,通过MINI-PAM测量植物的叶绿素荧光参数来调节下级单片机中的光照阈值,从而间接控制LED输出光强。应用该系统对番茄苗期的生长状态进行测试和对照实验,取得了良好的效果。     

基于嵌入式的植物生长补光灯设计

在植物补光过程中,针对单一色源LED灯无法提供充足光源以满足植物特定生长的问题,本研究基于嵌入式设计了一款植物生长补光灯。该补光灯选用STM32单片机作为中心控制模块,可以对检测到的光源信息进行处理,计算补光值,并根据补光值自动选取相适应的驱动电路,实现对补光模块的精准控制。测试结果表明,该设计可实现光质、光强及工作方式的动态调节,操作简单、功耗低、性价比高,能有效实现精准定量补光,应用前景广阔。     

基于叶绿素荧光传感器的植物LED补光测控系统

针对目前温室植物补光无法针对植物生长状况实时反馈控制的问题,以LED补光系统为基础,设计了基于FluorMonitor叶绿素荧光传感器的植物补光测控系统。通过SDI-12和MODBUS通信协议实现对叶绿素荧光参数和光温参数的采集;并根据叶绿素荧光参数F_t、F_m、光化学量子效率Yield的测量流程和采集周期,设计了自动采集模式和手动采集模式;通过PWM调光模块的设计,完成对LED发光强度的精确调控;通过设计人机接口,实现了对光温参数和叶绿素荧光参数的显示和人机交互操作。以生菜为研究对象,进行了不同调光方式的补光调控试验,试验结果表明,基于叶绿素荧光的LED补光控制系统可以实现对光强、ETR和Yield的稳定控制,增加生菜对光能的利用效率,实现了基于作物生理信息的反馈控制。     

双电源太阳能LED路灯智能控制系统设计

针对单一太阳能照明系统稳定性差、自动化低等问题,提出基于太阳能和市电的双电源太阳能路灯智能控制系统。根据系统要求设计系统控制器、无线通信模块、LED驱动电路,分析太阳能电池板和蓄电池选型及容量,设计系统控制流程和监控界面。经过调试表明,该系统效率高、稳定性好,可合理完成系统状态的管理和控制,应用前景广阔。     

设施农业可调光质精确补光系统

针对环境温度、光质和光强对农作物光合作用的影响,提出结合实时环境检测、特定波段补光与定量决策的精确补光方法,设计了基于反馈控制机制的定量决策算法。以单片机为核心控制器件,设计了可调光质的精准补光系统,可根据温度及红蓝光目标光强与实时光强的差值精确计算补光量,通过PWM占空比调整LED输出光强。实验结果证明系统可实现按需补光;采用的LED光源较白炽灯节能54%,较荧光灯节能83%;在相同LED光源时,较常规LED补光系统的节能率在不同光质阈值和气候条件下具有一定波动,平均节能在30%以上。     

基于专家规则的温室智能补光系统设计

由于现有温室补光系统未针对专家规则考虑植物不同阶段补光量的差异和自动实现分阶段按需定量补光,因此设计了基于专家规则的智能补光系统。系统以51单片机为核心,采用模块化设计,主要包括控制模块、电源模块、时钟模块、人机交互模块和检测模块。系统利用DS1302时钟芯片模块模拟阶段补光累积时间,根据用户设置的各阶段光强阈值和阶段信息,当植物生长进入下一阶段时,系统会依据用户的相关设置计算对应PWM 控制信号的占空比,并输出 PWM 控制信号,控制植物的补光量。实验证明,系统可对植物各阶段进行按需补光,避免了不同阶段补光不足和过量的问题,从而提高了能源利用率,也为研究光强对植物的影响提供参考。     

基于LED的设施农业智能补光系统

光是植物生长过程中不可或缺的因素之一,人工补光可有效提高植物光合作用,促进农作物增产增收。现有LED补光系统在环境适宜性监测、光源控制和植物不同阶段需光量差异性考虑不足,造成红蓝光补光不足和补光过度并存。针对以上问题提出了一种设施农业智能补光系统,支持定义植物不同生长阶段的需光量,采用STC12C5A60S2单片机实时监测设施内环境温度和光强,并通过PWM信号控制红、蓝光LED补光灯亮度实现作物按需定量的智能补光。该系统已初步进行试用,证明该系统稳定可靠,可有效实现定量精确补光。     

林下人工食用菌种植模式

当前，我国各级政府大力发展林下经济,鼓励农民通过退耕还林恢复林地面积，增加经济收益。其中，林下栽培食用菌是重要的林下经济模式之一。在林下种植食用菌，可充分利用林地资源，促进林菌共生互补。从目前来看,林下人工食用菌的种植绝非一门简单的种植技术。经过十几年林下种植食用菌的探索和实践,部分食用菌林下种植已初有成效,但目前尚难以大范围实施或拓展。要解决这一问题，不仅需要相关部门尤其是林业主管部门的重视，而且需要深入调查和研究,以及制定合理适当的发展计划。该文对林下人工食用菌种植模式及相关问题进行了探讨。      

袋栽食用菌生产关键装备现状及发展趋势

我国食用菌栽培历史悠久，其产量和产值连年快速增长，产量从1978年的5.8万t，发展到2018年的3 842万t。袋栽食用菌是目前我国食用菌生产的主要栽培方式，已占我国食用菌栽培总量的70%以上。但目前袋栽食用菌关键技术装备相对滞后，以分散的农户种植模式为主，该模式制约了袋栽食用菌生产的发展和产业的技术进步。该文通过分析我国食用菌产业及其关键装备技术的发展现状，借鉴日本食用菌产业发展历程，提出发展袋栽食用菌产业装备技术研发的亟需，及现阶段我国袋栽食用菌以“培养中心”模式为主向规模化和标准化过渡的发展方向。      

金针菇菌根粉营养饼干制作工艺

将金针菇采摘后废弃的菌根研磨成粉，加入到面粉中，经加工制成具有较高营养价值和独特风味口感的金针菇菌根粉营养饼干，既减少了废弃金针菇菌根产生的环境污染，又丰富了食用菌深加工产品。在单因素试验基础上，采用响应面试验优化了金针菇菌根营养饼干的制作工艺。结果表明:小麦面粉1份，金针菇菌根粉20%、全脂奶粉10%、白砂糖20%、大豆油16%、小苏打4%、食盐2.2%为最佳配方。所制得的饼干外表厚薄均匀、颜色微黄、口感酥脆，具有金针菇特殊香味。      

LED光源在色选机上的应用

色选机是农产品品质控制和提升的重要设备，在农业领域有广泛的应用。随着现有技术的升级换代，色选机重要模块之一的光源系统也逐渐从最初的日光灯向LED光源发展。着重介绍了LED的优势和在色选机上的应用，并对今后的发展前景进行了分析。      

旋转立体栽培架补光系统设计

随着乡村振兴的大力推进，设施农业也迎来了其迅猛发展的黄金时期。植物工厂作为设施农业的重要组成部分，在现代农业工程中占有举足轻重的地位。然而，传统植物工厂里的温室和大棚，由于受到阴雨、雾霾和雨雪等自然天气的影响，时常让植物出现许多缺光并发症。基于此，研制了一款基于旋转栽培架的补光设备，旨在通过补光使旋转栽培架上的植物避免由于光照不均匀所导致的打蔫、发黄和生长期延长等现象，同时也为同类补光设备的研制提供理论指导与技术借鉴。      

食用菌储藏保鲜现代物流发展模式及对策

目前食用菌主要以自然物流或常温物流为主,其鲜活易腐性的特点决定了需要研究食用菌储藏保鲜的现代物流技术。分析了食用菌储藏保鲜物流中存在的问题,分别借鉴物流企业、生产企业、批发市场、零售企业为主导的物流模式,构建了食用菌现代物流模式。从物流观念、物流发展、管理体制和专业合作社4个方面,提出了食用菌储藏保鲜的现代物流发展策略,为食用菌现代物流系统发展提供理论参考。      

食用菌农药残留含量检测方法及试验

为保证我国食用菌质量安全，提出食用菌农药残留含量检测方法。在食品安全国家标准制度下，分析食用菌农药残留情况，获取农药残留含量限制指标。在气相色谱法、高效液相色谱法及其他检测方法中选取气相色谱法，对食用菌样品中农药残留含量进行检测。分析样品中农药残留含量可知，农药的来源对于减少食用菌产品农药残留含量非常必要，并且所提方法进行食用菌农药残留含量检测的精度较高，严格控制农药残留可有效提升食用菌产品安全性。      

基于单片机的大棚温室温度测控系统设计

以单片机作为主控制器，设计了一套大棚温室温度测控系统。分析了设计目标和设计需求，并制定相应的设计方案；通过对硬件模块和软件子程序的设计，建立了系统所需的构建模块；结合硬件与软件进行了准确性测试。测试结果表明，系统能够实时显示温度数据，利用键盘可实现对温度的控制，达到了预期的设计目的。      

食品安全法律制度下食用菌农药残留含量检测方法

为保证我国食用菌质量安全，提出食品安全法律制度下食用菌农药残留含量检测方法。在食品安全国家标准制度下，分析农药残留情况，获取农药残留含量限制指标，并参照食品安全法律制度《食品中农药最大残留限量》进行食用菌样品处理，在气相色谱法、高效液相色谱法以及其他检测方法中选取气相色谱法，对食用菌样品中农药残留含量进行检测，分析样品中农药残留含量可知，农药的来源对于减少食用菌产品农药残留含量非常必要，所提方法有效提升了食用菌产品安全。     

无人驾驶拖拉机主动制动控制系统开发

对无人驾驶拖拉机主动制动控制系统进行了研究，并对环境感知系统及云平台防碰撞模块进行了研究。将主动制动控制系统与环境感知系统及云平台防碰撞模块相结合，实现了无人驾驶拖拉机主动制动控制系统的自动控制，保证了无人驾驶拖拉机的安全性。