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第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与方法

1.4 论文章节安排

第2章 系统总体分析

2.1 系统总体框图

2.2系统主控方案选型

2.3温湿度传感器选择

2.4光照检测模块选择

2.5二氧化碳模块选择

第3章 系统电路设计

3.1 系统总体电路组成

3.2 主控电路设计

3.3 电源电路设计​

3.4 温湿度传感器电路设计

3.6 二氧化碳传感器电路设计

第4章 系统软件设计

4.1 系统软件介绍

4.2 主程序流程图

4.3按键函数流程设计

4.4显示函数流程设计

4.5处理函数流程图

第5章 实物调试

5.1 整体实物构成

5.2 传感器获取数据测试

5.3 相关阈值设置测试

第6章 调试

6.1 软件介绍

6.2 传感器获取数据测试

6.3 串口数据传输测试

第7章 总结

参考文献

致谢

1　引 言

1.1 研究背景与意义

随着现代农业的发展，智能农业逐渐成为提高农作物产量和品质的关键手段。传统农业生产方式过度依赖人工经验，效率低下，且难以应对气候变化带来的挑战，在水资源管理和光照控制等方面，无法提供精确控制，严重影响农作物生长周期和产量。同时，我国作为农业大国，用不足世界7%的耕地供养着超出世界22%的人口，耕地资源污染浪费问题却不断加剧，人口增长与耕地减少的矛盾，使得通过科技促进农业发展成为重要课题。

在此背景下，利用先进技术实现农业种植环境的智能监测与控制至关重要。温室大棚作为实现作物优质高产的重要设施，可调节温湿度、二氧化碳浓度及光照强度等关键环境因素，为农作物提供反季节生长环境。然而，传统温室大棚自动化程度低，环境调控能力差，主要依靠人工监控检测和控制调节，容易出现偏差和疏漏，可能导致严重后果，无法满足现代农业精细化、智能化管理需求。

基于STM32C8T6的农业种植环境监测系统正是为解决上述问题而设计。其意义主要体现在以下方面。从提高生产效率来看，系统可实时精确监测多项环境参数，根据阈值自动控制相关设备，如土壤湿度过低自动浇灌，无需人工频繁巡查和操作，大大减轻农民劳动强度，提高种植效率。在提升作物品质方面，通过精准控制环境参数，为农作物创造最佳生长条件，有助于优化作物生长环境，减少因环境不适导致的生长不良等问题，从而提高农产品质量和稳定性。

从资源利用角度而言，该系统能根据实际监测数据合理调控资源，避免水资源浪费、能源过度消耗等情况，实现资源的高效利用，降低种植成本。另外，系统具备的预警功能可在环境参数越限时及时通知农户，便于农户及时采取措施，减少因环境异常对农作物造成的损害。同时，其远程监控和数据管理功能，让农户可随时随地了解种植环境状况，为农业生产决策提供科学依据，推动农业生产朝着智能化、精准化方向发展，对于保障国家粮食安全、促进农业增效和农民增收具有重要意义。

1.2 国内外研究现状

在当今全球农业领域，针对农业种植环境监测系统的研究已然成为热门且取得了诸多成果，国内外均在持续探索与实践，致力于提升农业生产的智能化水平。

国外方面，许多发达国家较早地将先进的信息技术融入到农业种植环境监测之中。例如美国，凭借其强大的科技研发实力，利用高精度传感器网络与物联网技术，构建起了较为完善的大型农场种植环境监测体系。传感器能够实时、精准地采集诸如温度、湿度、土壤肥力等各类环境数据，并通过无线网络快速传输至后台管理系统，农场主可以远程查看并依据数据分析结果对灌溉、施肥等农事操作进行精准决策，极大提高了农业生产效率与资源利用效率。在欧洲，像荷兰这样的农业强国，其温室种植产业高度发达，对种植环境的监测与调控更是精细入微。借助智能控制系统，不仅能实时监测温室内的光照、二氧化碳浓度等关键参数，还能实现自动化的遮阳、通风、补光以及二氧化碳补充等操作，保障了花卉、蔬菜等作物在近乎理想的环境中生长，产品质量和产量都处于世界领先水平。

在国内，随着近年来对智慧农业重视程度的不断提高，相关研究也呈现出蓬勃发展的态势。众多科研机构与农业科技企业合作，研发出了不少适合我国国情的农业种植环境监测系统。一些系统在小型农田和温室大棚中得到了广泛应用，通过集成温湿度传感器、光照传感器、土壤水分传感器等多种设备，实现对种植环境的多参数监测，并可以将数据上传至云平台，方便农户利用手机端或电脑端随时随地查看。而且，国内研发的系统还注重结合我国农业生产的实际需求，比如针对部分地区干旱缺水的情况，着重强化土壤湿度监测与智能灌溉控制功能，以更好地保障农作物生长。同时，国家也在政策层面大力支持智慧农业发展，推动农业种植环境监测技术不断创新升级，缩小与国外先进水平的差距。不过，相较于国外一些成熟且大规模应用的系统，我国在部分高精度传感器的研发以及整体系统的稳定性、兼容性等方面仍有待进一步提高，还需持续投入研发力量，不断完善优化相关系统，以更好地服务我国农业现代化建设。

1.3 研究内容与方法

本研究的核心内容主要围绕农业种植环境监测与调控展开。一方面聚焦于精准采集种植环境中的关键参数，涵盖温湿度、光照强度、土壤湿度以及各类气体浓度等，运用各类传感器实现数据的实时获取。同时，着重构建稳定且高效的数据传输通道，保障采集到的数据能准确无误地传输至处理终端，以便后续分析利用。另一方面则是对环境异常情况的智能调控机制，基于设定的阈值，开发相应控制程序，使系统在参数越限时能自动触发如灌溉、通风等对应调控操作。

在研究方式上，首先通过查阅大量国内外相关文献资料，深入了解既有成果与存在的不足。然后开展实地调研，选取典型的农业种植区域进行试验，在实际应用场景中对所设计的系统进行测试、优化，不断完善系统功能，使其切实符合农业种植环境监测与调控的实际需求。