水族照明LED组合光源的设计

基于单片机控制的LED水族照明装置主要包括两方面设计： 硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括LED 组合灯具、LED 驱动器和电路控制系统三大部分（ 结构框图见图2） .LED 组合灯具由主灯模组和观赏模组组成， LED 采用降压式恒流驱动方式，电路控制系统用来实现光色、光强和照射时段、时长的分段自动调控。软件设计采用模块化程序设计思想，依据光谱柔性组合与调控方法用C 语言编写，并与硬件有机融合，通过键盘和GSM 网络两重方法控制主控器，实现提供水生动植物所需全仿真光谱的功能。

3. 1 LED 组合灯具

3. 1. 1 灯具结构设计

根据水生动植物对光选择性吸收的事实，确定了'LED 水族照明光源'的主光谱辐射区。突破传统的点、线光源技术缺陷，LED 组合灯具采用模组式设计，由1 组主灯条（ 3W 的4 蓝、6 白、2 红LED） 和1 组月光灯条（ 1W 的4 蓝、3 红、2 绿、1黄、1 三基色LED） 组成（ 见图3） .每个灯珠装配30°聚光帽，配合两侧纳米反光条，使光线大程度的集中于水族箱内，由于灯具是点射光，水面的波纹折射出阴影，可模拟大自然波光粼粼的效果。

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生态水族的主角是鱼、水草，视觉欣赏是其主要功能。好景至水族认为光照是其首要解决的三大技术问题之一。

常用的水族照明光源主要有荧光灯、水银灯、卤钨灯等，但其发射光谱与水生物选择性吸收光谱不匹配，用于水生动植物补光，针对性差、光效低、耗能大、大量发热影响水温。

发光二极管（ LED）以其高效、多色、窄带、直流、显色性好、节能、环保等优点，被认为是未来主要的、较为理想的人工水生动植物补光光源。但目前市场上的LED 水族光源，存在光谱和强度被预制固化、不可调、显色性差、静态等问题，不能满足水生动植物对光谱的动态需求，因此，智能LED 水族光源成为科学工作者竞相研究的重点。