“光、温、水、气、肥(含基质)”是植物生长发育的主要环境因素,其中光具有特殊重要的地位。光不仅影响着植物几乎所有的生长发育,而且为植物进行光合作用提供能量。光对植物的影响,主要分为光质(光的波谱)、光强(辐射强度)和光照时间三个方面[1]。植物在不同的生长阶段对光的波谱、光的强度及光照时间的不同需求所形成的独特光谱称为该植物的特征光谱。植物特征光谱LED光源的研究及设计就是为了满足植物在不同阶段对光的不同需求。本文的主要内容分为以下三个主要部分:1、植物特征光谱的研究:要设计植物特征光谱LED光源系统,首先就要研究何种光谱是适合植物的光谱。本文首先通过测量不同单色光下植物光合作用情况,得到不同单色光下植物净光合速率的数据,绘制出净光合速率及其光饱和点等随LED波长的变化曲线图。获得的数据可作为选择LED芯片及设计LED光源系统的理论基础。所以LED芯片采用红蓝白LED,红蓝的峰值波长分别为650nm和450nm,并以波谱范围较广的白光LED作为补充色,来弥补单纯使用红蓝LED所带来的光谱太单一的缺点。2、植物特征光谱LED光源的设计:包括了 LED灯具、LED驱动器及LED控制器的设计。LED灯具外形采用均匀性比较好的面板灯,不同颜色的LED灯还可以单独驱动与控制,驱动模块使用LM3463驱动芯片来设计,控制模块使用STC89C52来设计控制模块。该控制面板可以实现分别单独调整红蓝白不同颜色LED光,以设置最合适的光谱来为植物照明。LED控制面板可近距离(键盘)调节,也可以远距离(红外遥控)控制,以便及时调整LED光源。3、植物特征光谱LED光源的应用:最后把该光源应用于植物培养箱。根据植物实际生长情况通过LED控制面板进一步的微调,使发出的光更接近植物需求,按需按量为植物供光,更有利于植物的生长,进而针对性地、高效地为植物照明。