植物培养箱的设计

　　植物培养箱是一套模拟了适应植物生长的光照和其他气候条件的装置，一般都有监测其光照等环境变量的功能，一旦发现其内部环境达不到植物正常生长的需求，就会自动进行调节。

植物培养箱设计要求

　　影响植物生长的因素有很多，作为植物生长发育的重要因素之一，光照度对植物的生长、形态建成、光合作用、物质代谢以及基因表达均有调控作用。不同波长的光对植物生长的影响不同，叶绿素对红光的吸收率比较高，对光合作用与周期效应影响显著。

　　目前的植物培养箱所使用的光源，都无法使得植物受光均匀，会出现局部蓝光过多和局部红光过多的问题，无法满足植物的生长光谱，这样就难以保证培养的植物生长的均匀程度相同。进一步来讲，现有的植物培养箱中的人工补光光源主要有荧光灯、高压钠灯、低压钠灯、金属卤化物灯等，这些光源提供的光谱分布不均，尤其在植物敏感波长400～510nm蓝紫光段、610～720nm红橙光段和720～780nm远红光段缺失较多。

　　这样一来，培养出来的苗木由于受光不均匀极易徒长，无法满足植物培养箱对光照的要求。植物的正常生长提供了良好的环境，有利于家庭环境的美观。

　　植物培养箱设计要求：提供一种家用的植物培养箱，能使植物受光均匀。

植物培养箱设计方案

　　植物培养箱，包括筒状反光体、风扇、温度传感器、培养座、多组LED灯组;

　　培养座放置在筒状反光体内的底部，培养座内设有用于放置植物的圆台型凹槽，多组LED灯组沿着圆周方向布置在培养座的上端，风扇设置在筒状反光体的筒壁的上部，温度传感器设置在筒状反光体内的顶部。本发明能使植物受光均匀，且充分接收光照，满足植物对光照的要求。

　　一组LED灯组包括六个LED灯，六个LED灯沿着圆周方向均匀布置。这种布置方式能使LED灯在培养座上显得密集些，满足植物对光照的需求，LED灯照射出的光也能均匀地照射在植物上，从而也减小了筒状反光体的尺寸。

　　培养座包括从下往上依次布置铝板、绝缘反光层、电路板、绝缘反光层;所有的LED灯与电路板电连接。电路板可以控制LED灯的发光情况，调控LED灯的光照强度，满足植物对光照强度的需求。

　　筒状反光体的筒壁上设有用于控制电路板的按键。通过操作按键，可方便控制电路板，进而改变LED灯的亮度。风扇与筒状反光体的交界处设有热熔胶。

　　LED灯是红绿蓝三基色LED灯。能满足植物的生长光谱。

　　筒状反光体的高度为460mm，培养座的底面半径为150mm，培养座的高度为120mm，圆台型凹槽的深度为50mm，圆台型凹槽上底面的半径为45mm，圆台型凹槽下底面的半径为35mm，筒状反光体内部的高度为310mm。尺寸合适，满足一般家庭的使用情况。

植物培养箱设计优势

　　总的说来，该植物培养箱具有如下优点：

　　1、传统的植物培养箱中的光源如荧光灯、高压钠灯、低压钠灯、金属卤化物灯等，其生长光谱分布大都不均匀，使得植物生长不均，该植物培养箱设计了相对小型的适合家庭使用的植物培养箱，采用了LED灯代替传统的补光光源。

　　2、为了给植物提供适应其生长的光谱范围和充足的光照，该植物培养箱的LED灯是红、绿、蓝三基色的LED灯。该植物培养箱中的每组LED灯组是由6个LED灯珠组成的六边形结构，能保证充足的光照和合适的光谱范围，因为LED灯之间的间距较小从而可以在一定程度上减小植物培养箱的尺寸。

　　3、该植物培养箱使用红绿蓝大功率三基色LED灯能够提供适应植物生长的光谱范围，进而使培养箱内植物受光均匀外，直接利用筒状反光体也会再进一步提高植物培养箱内部的光照均匀度，同时控制了植物培养箱的尺寸大小，这样更为符合家用型植物培养箱小型、便捷的特点。

　　4、该植物培养箱利用电路板可以控制LED灯的亮度进而改变光照度。