近几年,随着人均耕地面积的缩减以及环境污染等问题,设施农业越来越受到农业工作者的青睐,植物工厂作为高度发展的设施农业,发展尤为迅速。光照对于植物的生长发育起到了决定性的作用,植物工厂采用纯人工光源,通过控制光照环境来实现植物的高效生产,提高农产品的产量与质量。为了满足农业光照的需求,本文在对现有补光技术分析的基础上,设计了一种科学且具有较高实用性的植物补光系统。本文对植物补光系统的控制策略进行了设计,通过研究植物对光照的需求,以光配方作为补光控制策略的核心,根据光配方的三要素以及拓展因素设计了静态和动态两种光照模式作为系统的工作模式,并采用My SQL进行植物光配方库的构建,将花卉和药材两类植物作为光配方的设计对象,实现了科学的补光控制策略,为了提高系统的实用性以及系统的可操作性,配方库参数可以根据用户的需求进行调整。此外,还对LED光源模组进行设计与制作,根据光配方的设计需求,采用红、蓝、绿三色LED作为光源模组的光源,通过Trace-Pro光学仿真软件对光源模组进行建模与测试,并对LED光源模组的空间布局进行优化,仿真结果表明,根据位置调整阵列间距的模型均匀度要优于等间距分布的阵列模型,通过优化后的模型完成光源模组的制作。设计的补光控制系统由补光节点、主控制器和Android终端组成,补光节点可以实现对各种波长LED光照强度的检测,采用反馈调节的方式实现对光照强度的准确控制,同时通过补光控制策略实现了光照与植物生长的协调性。根据系统的需求设计相应的通信协议,满足各个节点间的数据通信,最后通过MVC架构实现了Android终端控制界面的设计。测试结果表明,系统在静态模式下可以根据光配方要求实现准确的光环境控制,在动态模式下,系统可以根据环境数据的变化调整光照,达到了预期的目标,各个节点间可以实现稳定的数据通信,且可以通过Android终端实现对光环境的监控,以及对光配方数据的修改,操作简单灵活,具有较高的实用性,可以满足农业精准高效补光的需求。