The Efficiency of Automated Control Microprocessor Systems for LED Irradiation Installations

Abstract

Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, г. Ижевск, Российская Федерация 2 Удмуртский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, г. Ижевск, Российская Федерация На продуктивность сельскохозяйственных культур существенно влияет доза оптического излучения. Так, южные культуры не успевают вызревать в условиях умеренного климата по причине уменьшения светового дня. Для защи-щенного грунта из-за низкой облученности и короткой продолжительности светового дня в осенне-зимние меся-цы выращивание полноценных растений возможно только с применением источников искусственного излучения. Применение светодиодных (LED) фитоустановок позволяет смоделировать спектр любой географической зоны и с помощью микропроцессорных систем автоматического управления установить требуемую дозу оптического из-лучения. (Цель исследования) Обосновать на примере меристемных растений винограда эффективность применения светодиодной фитоустановки и ее влияние на прирост площади листовой поверхности; разработать разноцветные светодиодные фитоустановки; предложить новые технические решения для повышения эффективности микропро-цессорной системы автоматического управления работой LED-фитоустановок. (Материалы и методы) Провели эксперименты на меристемных растениях винограда сорта РФ-48 (in vitro) на этапах их укоренения и адаптации. Для получения результатов использовали оборудование: светодиодный фитооблучатель с меняющимся спектром с помощью микропроцессорной системы управления, «мигающий» светодиодный фитооблучатель, разноцветный фитооблучатель с добавлением УФ-светодиодов. Создали на базе микроконтроллера Arduino uno микропроцес-сорную систему дозирования спектральных составляющих зоны ФАР для автоматического управления работой LED-фитоустановки. (Результаты и обсуждение) Показали, что светодиодный облучатель с меняющимся спек-тральным составом, в сравнении с люминесцентным облучателем, на этапе укоренения микропобегов виногра-да способствует существенному увеличению площади листовой поверхности микрорастений при 100-процентном укоренении побегов. Мигающий фитооблучатель и фитооблучатель с УФ-светодиодами, в сравнении с люминес-центным, на этапе адаптации микрорастений винограда способствовали увеличению площади листовой поверх-ности растений, но несущественно. (Выводы) Подтверждена необходимость дальнейшего повышения эффективно-сти микропроцессорной системы автоматического управления работой светодиодных облучательных установок. Ключевые слова: светодиодные фитоустановки, растения in vitro, микропроцессорная система управления, свето-диодные ленты .

Automatic control system for automatic maintenance of microclimate in vegetable storages

“…To automatically maintain the desired microclimate in the storage, an automatic control system is used, which is controlled by a computer; using product and channel temperature sensors, and internal and external humidity sensors, it monitors the state of the microclimate in the vegetable storage room [1,[8][9][10][11][12][13].…”

Cost-effective platform to characterize light sources

“…The usage of these sensors in the literature varies, including applications such as measuring irradiance in agricultural (Kondratieva et al 4 ), medical (Megantari et al 5 ), biology (Wanderlingh et al 6 , McAllinden et al 7, Keppeler et al 8 ) or industrial (Terkesli et al 9 ) applications. Kondratieva 4 uses the AS726X sensor as a part of the control loop to measure the dose of light emitted by LED phytoirradiators used to ensure plant growth.…”

Improvement of Clonal Micropropagation of Berry Crops

“…Фотопериод составлял 14 ч, освещенность -75…85 мМоль/м 2 ×сек -1 , 6500 К, температура воздуха -22…27 0 С, влажность -50…60 % [7]. Экспериментальные светодиодные фитооблучатели с различными характеристиками, которые, наряду с экономией элек-троэнергии, улучшают качество освещения микрорастений, разработаны в ФГБОУ «Ижевская ГСХА» [8].…”