民以食为天,农业发展的好坏直接影响人民生活的基础,因此发展智能农业有重大战略意义。温室大棚、杂交作物、无土种植等一系列现代化农业种植技术,正在慢慢走进我们的生活。本课题是以内蒙古等北方地区温室大棚作为研究对象,设计了一款适合农民使用的操作简单、图像化显示、低成本的智能温室大棚监控系统。该系统采用Cortex-M3系列的STM32F103ZET6芯片作为处理器,用空气温湿度、CO₂浓度、光照强度、土壤温湿度等传感器作为温室大棚环境监测模块,按键及GPU液晶屏作为人机交互的接口,RS485串口作为与主机的通信接口。该系统最终实现了对大棚内空气温湿度、土壤温湿度、光照强度、CO₂浓度的实时监测与控制,并将数据实时地显示在液晶屏上;当其中的某项指标高于或者低于预设值的时候,系统会根据设置自动做出信息反馈,并且启动大棚内的风机、电机喷淋设备及卷帘机等执行设备,调控室内的环境参数,使作物生长在适宜的环境中。并且,为了使系统更加安全,软件中加入了AES加密算法,以确保实时数据从大棚现场控制中心传输到集中控制中心以及从集中控制中心传输到智能终端的数据安全。本文首先介绍了智能温室大棚在农业种植中的研究背景及意义、国内外智能温室大棚技术的发展现状,并在分析影响作物生长的环境因素后,提出了基于嵌入式技术的温室大棚监控系统的整体设计方案、硬件电路的设计方法;然后,给出了系统主程序、各个环境参数控制程序和数据加密算法程序的设计流程;最后,对研制的样机进行了实地测试,并分析了测试结果。最后的测试结果表明,此系统在各种环境参数超出设定值范围后,能够自动控制使其恢复;且几个月的连续测试结果表明系统具有较高的稳定性;与同类产品相比,此系统具有操作简单、成本低、智能化等特点。