家用LED蔬菜生长器开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 设计的目的

我国大部分地区每年的冬季、雨季会有大量的阴雨天气。作为蔬菜生长五要素之一，光照对于蔬菜的生长很关键。但相对于施肥、浇水调节温度相比，补光还没有受到足够重视。这除了与种植户补光知识不足有关外，与补光设备效果不佳也有极大的关系。随着半导体技术的发展及led性能的提高和经济成本的迅速下降，以led作为光源的植物补光灯不断面世，相关研究已不鲜见，各有其理论依据和应用价值。但现有的研发方案和产品多采用小功率的红、蓝或红蓝光组合，只能获得2或3种组合光谱，与植物的选择性吸收谱欠匹配，且多采用连续照射方式，不能对光密度、光周期和照射方式实施定量调制，未考虑不同植物不同阶段需光量的差异，造成补光不足和补光过度并存的现象，仍未能真正意义上解决低能耗精准化补光的问题。

针对以上问题，本设计依据不同蔬菜的光合作用、光形态建成、光周期调节对光谱的选择性吸收，研发了一种基于单片机的家庭食用蔬菜led补光系统，该系统可以对红、蓝、远红、紫外等4种光色的led进行精确组合调制，实现光色、光强和照射时段、时长的分段自动调控。基于分波段光强检测技术、温度传感技术和智能控制技术等现代电子信息技术，该系统根据温度和光强检测结果，利用脉宽调制(pulse width modulation，简称pwm)信号实现led的精确定量补光，以满足家庭食用蔬菜在不同阶段对补光量的需求。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

①设计定位： 通过市场调查与资料收集，了解到目前led蔬菜生长器的发展现状，以及所应用的技术手段；同时了解使用者的应用场合与种植需求。在此基础上分析更加合理化的家用led蔬菜生长器设计和所需的技术手段。通过模拟家庭蔬菜培植环境，并与传统的蔬菜种植条件进行比对，以食用蔬菜种类、种植条件、种植方式、生长周期等为研究对象，得出不同蔬菜生长所需的种植条件、光照需求等，完成对家用led蔬菜生长器的功能定位，提出合理的使用方式。并且根据不同的使用人群，定位适合的设计风格。

②初步设计：根据设计定位，确定产品的功能特点与形式。在功能需求的实现上进行多种方式的探索，与现有的led植物补光装置进行不同形式的结合，得到不同的解决方案并进行草图的大量绘制。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1]高岩．工业设计材料与表面处理[m]．北京：国防工业出版社，2008．

[2]吕杰锋．人机工程学[m]．北京：清华大学出版社，2009．