21世纪以来，随着社会经济的发展和生活质量的提高，人们对绿色有机食物需求量的加大与我国农业可耕种面积减少之间的矛盾日益凸显。“植物工厂”概念的提出实现了农作物高产、优质、高效、生态和安全等多重目标，成为目前乃至今后农业发展的趋势。植物工厂指的是在设施内通过控制植物的生长环境（光、温度、二氧化碳浓度、养分、水分等）进行栽培，并对作物生长环境及生育状况加以观察，配合高度环境控制及生长预测，使蔬菜等作物可进行全年、计划性生产的栽培设施，是设施农业的终极形态。本课题通过对植物工厂关键技术的学习和研究，设计了一个小型的作物生长环境模拟系统——植物生长柜，根据作物生长发育的需要人工模拟生态环境，通过传感器技术、嵌入式技术等，自动测控柜内的温度、湿度、光照度等环境参数，使作物能够在不适宜生长发育的反季节中以及礁石岛屿、高寒高海拔的哨所、潜艇等非适宜环境条件下获得适宜的环境条件，达到早熟、优质、高产的目的。该植物生长柜还可以应用于家庭环境中，不仅能满足家庭对蔬菜安全、卫生、绿色以及陶冶情操、亲近自然的需求，而且能吸收人居环境中的CO2，释放出大量的O2，为家庭以及楼宇办公创造“天然氧吧”，一举多得。该作物生长环境模拟系统以低功耗微处理器ARM9为核心组成主控系统模块，配置LED光源板和温湿度传感器、CO2浓度传感器等，可模拟自然环境的温度、湿度和光照等条件，并可根据各种参数的设定模拟出多种组合的适合植物生长的生态环境。该作物生长环境模拟系统不受季节影响，全年都可以种植收获，只需通过人机交互界面设定好各种环境参数，并下传给控制系统，作物生长所需的光照、水、二氧化碳、温度、湿度就会自动调控，整个过程都是高度智能化的，栽培的作物在整个生长过程中都会被严格监控，无需操心作物在生长过程中是否出现问题。同时，种植的蔬菜、水果形态更好、有机无公害、营养丰富。人们不但可以享受放心、无污染的果实，还能体会到亲手播种、收获的乐趣。