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目前，采用LED照明进行植物光响应研究已经取得了一定的科研成果。但是，针对LED补光光源设计及其调控方式的研究还较少。多数LED植物补光灯按照固定比例使用红蓝光灯珠，并且只能进行开关控制，不能满足对不同植物不同阶段的补光需求。
针对上述问题，本文对LED光质对植物生长特性影响、光源优化设计以及智能补光控制系统进行了研究，研究内容如下:
1.采用4种不同光质LED光源对菠菜进行补光实验，实验结果表明212颗全蓝色LED光源对菠菜生长发育的促进作用最为明显。
2.基于温室植物光合作用的需求，利用Tracepro软件对LED补光光源进行优化设计。方案一为红光LED、蓝光LED均匀间隔整行排列。方案二为每行每列中红、蓝光LED交错均匀排列，其中LED间距可调。分析表明:方案二照明区域内红、蓝光照度比除边缘外基本均匀一致，满足组合光源下方10cm处照度不低于50001x的要求。
3.设计了2种智能补光控制系统。一种是基于红外遥控的LED植物补光系统，论文完成了该系统的硬件设计和软件设计，通过遥控按键实现对补光阵列的红蓝LED按需调光。另一种是基于CPLD的全数字智能补光灯控制系统，针对补光需求设计了数据传输协议，并用QuartusⅡ进行了功能仿真。仿真结果表明:该系统能够有效控制不同地址的LED植物灯红、蓝两色比例，满足不同植物、不同阶段补光需求。